唐思涛
中交三航局交建分公司
摘要：传统的隧道拱架连接钢板加工是现场施工人员通过气割加工，成本高，效率低，施工质量难以控制。为适应高速铁路工程质量要求，简化施工工序，加快施工进度，保证施工质量，节约工程成本，实现标准化施工，本项目采购等离子切割机一台，集中加工隧道拱架连接钢板。
关键词：等离子 隧道 钢架连接板
1.工程概况
赣深铁路7标段第二项目部线路全长9.963km，其中共有隧道11座的施工任务，总长4.399km，隧道工程占线路总长度的44.2%。其中隧道初支钢架各单元由连接钢板焊接成型，再以高强度螺栓拼装成环，每环连接板24块，共需加工拱架8659t，连接钢板1209t、120900块。我分部隧道施工为7个点8个工作面，日常施工中钢架需求量很大，且加工的钢架连接质量要求高，否则因材料加工不及时或者加工质量出现问题将严重影响整体的施工进度。
2.方法对比
隧道钢架连接板加工传统的方法一般是采用人工先将钢板切割成设计尺寸，再使用摇臂钻（下图1）钻孔，但往往在加工过程中因这种加工方法出现一些外观及质量问题，如：孔中心四角连线起来四角不足90度、长边与长边不等、宽与宽不等（下图2），钢板四周出现翻边，外观质量差及钢架之间连接板孔眼不对应，导致隧道初支成环后的作用效果大打折扣，每天只能加工150块，这种方法非常浪费材料、时间和难以保证质量。
图1 摇臂钻机 图2 摇臂钻加工连接钢板
然而数控等离子切割机的出现，恰好解决在传统方法加工过程中出现的以上问题，数控等离子切割机（见下图3）是目前国际、国内发展极为迅速的综合技术经济指标最高、最先进的科技产品，环境适应性强，适用于切割不锈钢、铸铁、铜、复合板等各种不同厚度的金属材料，切割速度快，切割电流稳定，电网电压波动对切割电流没有影响，电弧挺度好，切口窄而光洁平整，变形极小（见下图4），在最大电流下切割，可以不停机长时间工作，每天可加工400块。机器采用数控编码，通过CAD图导入，系统设置自动切割冲孔，完全根据图纸切割，操作简单，对工人技术水平无要求，每一块钢板都是相同加工，精确度高，节约能源，避免了此类问题出现，质量显著提高，现场安装快，进度快。
图1 等离子切割机 图2 等离子加工连接钢板
3.效益分析
以机械化、信息化、专业化为支撑，在生产制作、质量控制等方面进行严格把控，全面提高标准化作业水平。传统加工每t（见表1），需加工费用794元，固定材料费20000元，采用等离子切割每t（见表2），需加工费用210元，固定材料费64900元。
表1 传统加工
表2 等离子机器加工
表2 等离子机器加工
传统加工和等离子机器加工根据本项目共1209t连接钢板进行对比分析，时间及经济效益详见（表3）：
表3 对比分析表
根据对比分析表可知传统加工费用为97.99万元，使用等离子加工费用为31.88万元，可节省成本66.11万元。
4.社会效益
此类机器切割质量高，成本低，可靠性高，效率高，重量轻，使用方便，工艺性能优良。应放在灰尘少、无腐蚀物体、无易燃易爆物品的场所使用，避免在阳光直射下使用，施工时应做好排气措施，注意通风。作业人员必须经过培训，熟练掌握操作流程，施工时佩戴好安全防护用具，无关人员切勿进入作业场所内，刚切割的工件温度很高，防止烫伤。
5.总结
我分部采用数控等离子加工方法加工，大大提高了钢架的加工质量和数量，为隧道的施工进度和质量控制提供保证，并且节约项目成本和实现一键操作机械化作业，极大的提高项目标准化建设。