范剑锋
陕西城际铁路有限公司 陕西西安 710000
摘要：隧道施工是工程施工中常见的施工类别。道路施工受地形因素的影响，需要采取修建隧道的方法来节约施工成本、提高通行效率。如今机械化和信息化技术已被广泛运用于生产、生活的各个方面，同样也被应用于隧道施工管理过程中，进而有效提高施工效率及工程质量，同时为隧道施工提供安全保障。本文首先简述了机械化、信息化对隧道施工管理的重要性，讨论机械化、信息化技术的应用情况，然后对隧道施工管理中的机械化、信息化技术的应用进行研究分析。
关键词：隧道；机械化；装配化；信息化
引言
近年来，我国经济水平的快速发展在不断的推动建筑施工技术的革新。然而受地质环境复杂、施工工艺落后、机械化程度低以及信息化程度不高等因素的影响我国当前的工程建设普遍存在施工效率较低、安全风险不可控、质量控制困难的情况。这些问题的存在很大程度上反映出了工程施工过程中存在机械化、信息化程度低导致施工与管理脱节的情况。如何进一步做好动态管理和机械化、信息化施工，提升建设项目的效率及效益，是当前工程管理人员应当着手解决的难题。
1隧道施工的特点以及应用机械化、信息化技术的必要性
隧道施工与路基、桥梁施工不同，受地形及地质环境影响存在施工环境复杂、围岩情况不确定、危险源隐蔽的特点。从而使得隧道施工安全风险较高，这就对隧道施工管理提出了更加严苛的要求。我国复杂多变的地形条件在增加隧道施工难度的同时也增加了施工过程中的安全隐患，因此在隧道施工中必须加强安全风险管理确保隧道安全稳固建成。机械化技术的应用能够减少工作人员的人为操作量，在提高施工效率及工程质量的同时降低施工过程中的安全隐患。信息化技术在隧道施工管理中可运用于对施工过程的监控，通过对施工环境的监控、监测能够及时发现风险源，保护施工人员的安全。此外利用信息化技术同时能对隧道围岩变化、结构受力状态等获取相关信息并进行综合分析确保隧道施工的安全性。
2隧道施工信息化现存问题
（1）隧道施工除了技术方法的支持外，监控量测也占据重要地位，其并非狭义层面的监控量测，需要覆盖至与施工有关的各项要素中，但碍于资金不充足等方面的问题，信息化管理所涉及到的要素缺乏全面性，在不可预见的施工环境下易加大风险。（2）系统体系运行机制缺乏适应性。信息化系统的全流程工作包含三个环节，首先是各类信息的采集和管理，随后是基于所得信息创建模型，最后则是作针对性的分析。但从现阶段发展状况来看，信息采集和管理的机制不够成熟，所选用的方法较为落后，依然未引入先进的技术手段。信息化管理的关键要点在于针对各项信息展开全方位的分析，从中提取有价值意义的信息，将其作为施工的基本依据，此举对于施工作业的高效、安全推进具有积极意义。现阶段，施工信息化依然停留在某些特定的工序中，普遍存在单向信息化的局面，常见有掌子面监控系统、自动监测等，其覆盖范围依然有待扩宽。
3隧道施工机械化、装配化与信息化
3.1定位技术的应用
定位技术是现代信息化技术中应用最广泛的技术之一，在隧道施工管理过程中应用定位技术，能够提高整个施工过程的完成效率。定位技术的应用对象主要是隧道内的施工人员，利用定位技术实时的对施工人员的位置进行监控，迅速了解施工人员的具体动向。隧道的施工具有隐蔽性，管理人员如果不能清楚的了解施工人员的位置，管理工作就会受阻，严重的会造成安全事故。所以在隧道施工管理中应用定位技术是极为必要的。定位技术通过网络系统将施工人员的位置信息实时传达到管理监控处，管理人员根据施工需要对施工人员进行调动，避免人员分配不均，从而加速推进施工进程，不仅如此，及时掌握施工人员的位置，可以规避施工中的突发危险，遇到安全事故时，能够快速开展救援工作。
3.2隧道施工监控
通过建立隧道施工监控系统，可随时动态掌握隧道掌子面作业人数、作业时间、通风量、氧气含量及CO等有害气体分布等关键信息。通过对这些信息的收集和分析管理人员可随时掌握隧道内的施工动态，并作出正确指令。
3.3混凝土湿喷
传统人工进行干喷或潮喷混凝土作业时，洞内粉尘较大，空气质量差，容易在超挖较大的情况下填塞部分填充物，人为形成空洞，影响隧道使用寿命，且干喷混凝土，用水量控制不准确，混凝土强度难以保证[3]。干喷或潮喷采用的喷浆机一般为小型喷浆机，功率低下，喷射时间长，工人长时间在这种环境下作业，极易造成矽肺、尘肺等职业病。采用湿喷台车施工中，混凝土由拌和站集中拌和，经混凝土搅拌运输车运输至指定位置，通过湿喷机进行喷射，降低了粉尘含量。湿喷机喷射速度为30m3/h，极大提高作业效率，大幅缩短工人在洞内的作业时间，降低职业病患病概率。此外，湿喷机功率大，喷射压力大，喷射混凝土非常密实，可以通过钻芯取样的手段验证喷射效果。施工人员也由传统工艺的8人减少到2人。
3.4超前钻、TSP超前地质预报技术的应用
在隧道施工管理过程中运用超前钻、TSP超前地质预报技术，实际上就是对隧道施工的周围环境进行监测，隧道施工的周围山体、水文、岩石等结构复杂，管理人员只有准确掌握了隧道施工的周围环境，下达正确的施工命令，施工人员才能够顺利开始工作。隧道施工过程中使用超前钻探时，必须严格按照施工图纸对测量控制点位和测量控制网进行布设，及时将放样结果反馈给现场监工管理人员，在监工人员对放样结果认可之后才继续施工作业，对不同时段的放样结果都要反馈给监工人员，以便对施工全程进行监测。TSP超前地质预报是利用振动波的反射对地质情况进行探测，在进行探测时为保证反射数据的真实性，应保持隧道内没有其他的振动源，监测施工前方是否存在阻碍作业的问题，并根据实际情况进行施工策略的调整，以保证隧道施工的质量和安全，避免安全事故的发生。
3.5全电脑凿岩台车的应用
一机多用：可利用凿岩台车进行超前地质钻探与分析，形成分析报告，及时调整并优化开挖方案，并可根据地质情况进行管棚支护、小导管支护、360°锚杆支护、注浆加固等。②自动化程度高：无需人工在掌子面画点，实现自动定位与钻孔。③信息化程度高：可通过钻孔数据分析地质情况，形成地质数据库并存档，便于后期隧道维护；及时扫描超欠挖情况，调整钻爆方案；实现无需数据传输，可将凿岩台车在隧道内的施工情况和施工数据传输到洞外办公电脑或手机客户端上。④配置可升降驾驶室：全电脑三臂凿岩台车配置可升降驾驶室，升降高度1.6m，操作视觉效果好，操作无盲区，方便新手进行学习。⑤全电脑可视化操作：通过台车定位后，炮孔设计的点位、深度及角度等在电脑上完全显示，位置、孔数、角度、深度等自动控制，不需要操作手凭经验的手法来控制超欠挖。⑥扫描定位：先把隧道的线路曲线坐标及竖曲线（坡度）坐标导入软件，在此基础上建立隧道轮廓断面并设计炮孔。施工时通过分析器进行定位，通过分析器检测隧道内测量的桩号坐标，能直接在掌子面反应出各钻孔的点位，再与台车电脑结合。通过台车定位后，炮孔设计的点位、深度及角度等在电脑上完全显示。
结语
综上所述，隧道施工是复杂的，施工管理工作的难度也是较大的。随着科学技术的进步发展，隧道施工管理过程中运用到的机械化、信息化技术越来越多。选择适用的相关技术可降低隧道施工的风险，最大限度保障施工人员的安全，进而提高隧道施工管理工作的效率和水平，顺利推进隧道施工的建设进程。
参考文献
[1]杨阁.信息化技术在隧道施工管理中的应用探讨[J].科学技术创新，2020（3）：107-108.
[3]肖峰，李明.基于信息化技术在隧道施工管理中的应用[J].交通世界，2018（36）：102-103.
[3]吴炜，张明强.铁路隧道施工信息化管理费用计列的探讨[J].铁路工程技术与经济，2017（02）：9-12.