机械工程师职称论文范文隧道施工机械配套技术分析

　　摘要：长期以来，处于成本考虑，我国建筑施工企业在隧道施工中大量使用民工施工，这为广大农村劳动者提供了大量的就业机会，同时也推动了建筑业的发展。但是随着建筑市场规模的迅速扩大、地质条件的复杂和建设标准的不断提高，大量使用农民工的弊端就逐渐显露出来：广大农民工专项施工技术水平普遍不高，虽然施工企业对他们进行了系统的技术培训，但农民工专业技术还是不能满足高质量建筑的要求。在这种情况下，机械化配套作业就成为大规模客专建设行业新的选择和契机。

　　关键词：隧道,施工机械,配套技术,职称论文发表

　　一 我国隧道施工现状

　　现如今，我国铁路隧道建设的总量已经远远超过世界其他国家。但是，我国铁路隧道施工的快速修建设备配套技术水平、施工装备及国产化仍处于隧道施工机械化初期，整体技术仍较落后。主要表现为：

　　1以钻爆法为基础的机械化快速施工技术体系尚未完成，在机械化作业线设备配套技术、环境控制、施工安全与风险控制、岩溶高压水、大变形治理等方面，许多设备配套关键技术难题尚未取得突破，施工进度差别很大，事故隐患较多，工后环境影响较大

　　2以钻爆法为基础的机械化设备配套在硬岩或围岩稳定性较好的条件下才能实现快速施工，而且作业线的主要设备大多从国外引进，自主开发的品种少、质量较差、故障较多，主要技术性能参数与铁路隧道现有施工条件不匹配。设备国产化程度低，因而影响作业效率，难以形成现今的机械化作业线。特别是开挖出砟、喷锚、支护、二次混凝土衬砌等工序，设备国产化程度低，制约了全行业整体技术的全面发展和进步。

　　3 对于软岩和土质隧道，大多数仍采用人工作业，工序循环时间长，围岩扰动大，安全风险高，支护困难，进度缓慢，造成软岩隧道既不能快速施工，也不能形成机械化作业。

　　隧道施工中设备配套的重要性

　　在隧道施工中，常用的机械设备有钻爆设备(如风动凿岩机。电动空压机、内燃空压机、螺杆空压机等)，装运设备(如隧道挖装机、装载机、电瓶车、矿斗车、翻车机、自卸汽车、立爪装岩机等)，喷锚衬砌设备(如湿喷机、砼组合搅拌机、双液注浆泵、注浆机、管棚钻机、砂浆拌和机、砼搅拌机、轨行式砼输送车、砼输送泵、单线模板台车，模板台车等)，通风设备(如轴流式通风机、射流风机等)，以及其他设备。可供选择的设备众多，但是如何选择最优化的设备以及设备组合，在保证安全施工的前提下，又能保证隧道施工的进度以及经济性，对于缩短隧道施工周期，节约成本，提高建筑质量具有重要作用。同时，多种设备同时进入隧道施工现场，如果没有明确的机械设备配套方案，对于现场的施工管理，安全控制也是一个极大的控制。总之，有效的隧道施工设备配套技术，能偶保证机械施工期间的连续性和有效性，保证施工方案的顺利进行，同时施工方也节约了成本。

　　二 机械选型配套应全面考虑的几项技术经济要求

　　1、生产性：生产性是指各单机组合配套后形成的生产作业线所具备的综合性能和生产能力。对于隧道施工机械设备的额选型配套，毫无必要区刻意追求某种系列机型或某单机的性能最好，技术最先进，产量最高，而应从机械配套后的整体能力入手，实现各单机的机械性能与生产力相匹配，达到既经济又合理的最佳组合。

　　2、可靠性：可靠性指的是要求各点击在运转过程中，稳定的保持良好的技术性能，可靠地在规定时间和作业条件下完成工期所要求的额定功率的能力。各施工工序采用的设备要能保证生产的高速度和生产的均衡性，应该以整套设备来评价机械的完好率，许多国家都是用施工中造成的时间损失作为标准来衡量。

　　3、安全性：一是指机械本身的安全运转功能，应配有过载保护和自动控制装置，二是指机械转动时对操作人员和周围施工人员的安全保障，机械上应装备有各种类型的防护设备。

　　4、耐久性：指的是配套机组中的各单机应经久耐用，技术寿命应相互匹配。

　　5、维修性：便于检查维修和保养，利于配件采购和储备。

　　6、经济型：应优先选用经济合理的节能型设备，要结合我国国情，尽量面向国内市场。组合配套的设备应与隧道本身的地位和投资能力相适应。

　　7、适应性：指的是配套设备能适应多种地质条件下不同的施工方法，能满足辅助工法的施工需要。例如瑞典产门架式台车既可用于全断面开挖也能进行微台阶开挖;日本产挖装机既可以用于装渣，也能进行欠挖处理，并能用液压锤破碎渣堆中的大块岩石，免去了费时费工又不安全的“放解炮”作业。

　　8、配套设备要能够在隧道施工各工序的作业空间内运转自如。

　　9、配套设备各单机的动力形式要基本一致，行走方式要与装运方案相适应。

　　10、配套设备各单机应尽量选用低噪音、无污染或低污染、弱震动的设备。

　　11、配套设备各单机应具有良好的密封防潮性能。

　　三 隧道施工常用设备优缺点

　　1开挖设备

　　液压凿岩台车。液压凿岩台车按结构形式可分为门架式和实腹式，按行走方式可分为轮胎式、轨行式和履带式。门架式液压凿岩台车和腹部可以通行运渣车辆，有效地利用率隧道内有限的横断面空间，使各施工工序的设备互不干涉，常用语单线铁路隧道。液压凿岩台车开恩啊钻孔作业效率高，劳动强度低，劳动环境条件好，但一次性投入相对较大。

　　多功能开挖台架。为了降低投入，上世纪90年代中期国内施工单位开发出风钻多功能台架配套法，其优点：只做容易、成本低、易于推广、灵活性强、适用面广、使用成本低、有利于全断面大契形斜眼掏槽爆破技术的实施，爆破效果较好，进度较快且有组都得保证;适合国内劳动力充足，脸颊的基本国情。这种配套方式虽然在一定时期内因其有各种优势为大家所接受，但也存在这严重的不足，那就是科技含量太低、工人劳动强度大、劳动环境条件差，不能适应形势发展需要。

　　2运输设备

　　隧道运输有三种方式：无轨运输、有轨运输和皮带运输。常用的为前两种方式，皮带运输尽在少数隧道施工中采用。

　　无轨运输是利用自卸车辆作为运输工具，多应用于大断面隧道和短隧道。其优点是是机动灵活，弃渣不需要二次倒运，可是直接运至弃渣场。缺点是洞内受内燃废气和噪声污染严重，在长隧道中施工通风难以解决，对隧道底部损坏严重，轮胎消耗大，在小断面隧道施工中受限制。

　　有轨运输是在隧道内辅设轨道，利用电瓶车牵引出渣车和进料车运输。其优点是无废气和噪声污染，施工通风容易解决，对隧道底部不会造成损坏，特别适合于长大隧道和小断面隧道。缺点是机动性差，一次投资较大，施工管理复杂，弃渣场较远时需在洞外设二次弃渣倒运站。这两种运输方式各有利弊，进行选择时应根据实际情况考虑，例如在独头掘进1000m以下的短隧道中，若断面允许，可采用无轨运输方式;在独头掘进1000m以上的长隧道中，应首选有轨运输方式。

　　3支护衬砌设备

　　初期支护设备，在隧道施工中，采用喷射砼并配之以锚杆、挂网、钢拱架的方法，作为临时初期支护。砼喷射机油干喷机和湿喷机，按结构形式可分为转子式和活塞式。转子式结构简单、价格低。活塞式主要为湿式砼喷射，喷射质量高，并可用于钢纤维喷射，价格高。

　　二次支护设备。在隧道施工中，砼模注衬砌所采用的机械设备，根据不同的施工工艺，有多重配置方式，主要机械有砼拌合站。砼运输车、砼输送泵、衬砌模板台车等。

　　4 盾构隧道掘进机

　　盾构隧道掘进机，简称盾构机。是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。

　　盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

　　用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

　　结束语

　　设备配套不是越先进越好，在隧道施工设备进行选择时，要从工程的总体规划考虑，需要充分考虑人的因素、要以满足对工程的工期、质量、安全、环保等各项要求为前提。合理进行机械配置以满足施工需要;施工机械应与施工环境、施工方法相配套;根据地质条件、工期要求，通过必选，确定切合实际机械配套施工方案;还应充分考虑施工机械之间的配合及协调工作能力。

　　参考文献：

　　[1]王宏礼,孙建岐.铁路特长隧道施工机械配套技术[J].铁道建筑.2011(10).

　　[2]刘宝巨.隧道施工中的机械设备配套技术[J].科技创新导报.2010(02).

　　[3]周庆宪.隧道施工机械配套模式浅谈[J].机电系产品导报.2001(02).