凿岩台车在山岭隧道施工中的应用与分析

发表时间:2020/12/31   来源:《建筑实践》2020年8月22期   作者:王云强
[导读] 在挖掘隧道的时候,能不能加快项目进度、展现快速开挖,这在一定程度上取决于操作设备的选取、作业顺序
        王云强
        浙江交工路桥建设有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:在挖掘隧道的时候,能不能加快项目进度、展现快速开挖,这在一定程度上取决于操作设备的选取、作业顺序、作业时间和各个步骤的衔接等。文章针对凿岩台车在山岭隧道施工过程中的具体使用进行了分析,并开展了一系列研究。
        关键词:凿岩台车;山岭隧道;施工活动;应用
        引言:现如今,我国通常利用气动凿岩机和自制开挖台架相结合的施工方式进行使用。这一方法施工成本较低,然而员工劳动强度大、环境恶劣、施工效率低,但是凿岩台车钻眼法拥有速度快、自动化、施工安全和品质较高等特征,另外,还具备隧道开挖环境良好的优点,但是电脑凿岩台车本身十分昂贵。只有优化电脑凿岩台车钻眼爆破法的施工方法,才可以缩减各周期工作实际,加快施工速度,以此来实现节约成本的目的。
1应用优点
1.1钻孔速度快
        由于凿岩台车大多利用液压式凿岩机进行,和风动凿岩机相比较,单孔成孔的速度较快,是风动凿岩速度的好几倍,而且可以完成多孔一起实行,第一次成多孔,可以有效缩减钻孔作业的时间。
1.2简洁非钻孔的工作效益
        钻杆定位十分迅速并且精准,无须搭建辅助工作台,节省了非钻孔的时间,有效提高了工作效益。
1.3工作较为安全
        利用凿岩台车,工作者撤离掌子面,并且减少了工作面的员工数量,并利用机械装置俩完成所有工作,有效减少了事故的发生概率。
2施工技术
2.1前期准备工作
2.1.1通水
        和人工开挖施工用的水量相比较,三臂凿若台车开挖使用的水量大约是其3倍不止,站一方面,机械本身的体积就很大,并且管线非常密集,发热单位较大,在工作的时候强调对应用的水源进行降温;另一方面,在钻眼的时候,要求孔体内的钻孔压载物持续冲刷,避免卡钻现象的发生,同时,钻头本身也可以通过冷却的方式来保持。因为单次钻井的水量约为l5~20m3/h,现场需要单独设置容量250m”的水库,从而满足设备的需求。
2.1.2通风
        该隧道作业区段较大,采用钻爆开挖,无轨运输系统产生压碴,内燃机械装置很多,洞体内污染源很多,隧道较长,整个隧道需求的总风量也很大,安装价值、运输、二次衬砌等施工环节对工程通风都具有较大影响,通风管道较长,空气阻力较大,难以进行控制,如果每次爆破后不及时通风,就会产生大量的烟雾、一氧化碳等有害气体,不能对操作者的人身安全进行保护。为此,通过严密计算,在风机选型、风袋装配等等方面进行了全方位的改进,配有160kW×2风机组1套,目前的通风效果较强,重新获得了炮后早期压实输送的宝贵时间,保证了挖掘机工作人员的清晰视野,增强了钻爆作业的总体效益。
2.1.3通电
        因为三臂凿岩台车必须把电压维持在380~420V,因此工作区域应该配置一套40OV升压器,从开挖端到开挖面保持100m的安全距离,并随着开挖的继续向前延伸。
2.2开工工艺过程
2.2.1勘测放样
        运用徕卡120+全站仪进行全断面开挖轮廓的放样,将点距控制在50厘米,然后释放轴线。


2.2.2钻孔
        三臂凿岩台车在完成准备后,根据爆破设计进行相应的钻孔工作,并严格根据测量线进行相应的炮眼布置,利用楔形掏槽爆破的方式,左右臂负责左右两侧钻孔,中间两臂负责中间部分钻孔。由于岩石质地很硬,上半段应用的钻杆和钻头强度较低,造成速率不足,在和商家联系后,高强度的钻杆和钻头是定制的,从而加快操作速度。
2.2.3清孔、装药、爆破
        利用装药台车分区来实现炮孔的清洁和填充工作,由孔底装药结构对相邻孔间隔进行加载,对其他孔进行支撑。在完成换药以后,确保爆破区域300米的范围内没有人员或机器,并在汽笛声响后实现爆破。三臂凿岩台车钻孔直径为45mm。采用半径为的定制岩石乳化炸药代替直径是的岩石乳化炸药,增加了药线圈与炮孔的耦合程度,减少了炮孔总数,加快了钻速,提高了爆破效率。在初期,因为运用三臂凿岩台车装备的装药平台实现装药,因此空间较小,所以需要反复上下运输炸药、雷管等物品,工作效率低。所以,工作区域自行装备药台车,在一定程度上提高了装填炸药的速度。
2.2.4出碴
        在爆破结束以后进行相关的通风工作,在掌子面排除险难以后进行有关的出碴工作。在出碴的时候,对隧道碎碴的尺寸进行检查,较大的块度,更低的循环射孔要求,适当增加;如果快度较小,应该适当减少下循环炮。尽管如此,应该对装药的数量进行相应的调节。在出碴以后,对初支断面进行及时测定,并对超欠挖的实际状况进行研究,实时为下循环的爆破数据的调节进行参考,大大提高光爆的效益,减少了对围岩的干扰,从而节约资金,在节约完成后分步工作的时间。
3确保施工进度的策略
        (1)设备的维护一般采用周期间隔的方式进行,发生重大故障的时候应该对设备进行更好。并且只是采用单性能高效运行设备,不可配置多性能设备。
        (2)在人工装药的时候,通过在凿岩台车的升降工作的台面上进行人工装填,并在钻臂上装配自制的吊篮,使更多的工作能够同时进行装填。如:二臂凿岩台车上具有三个钻臂和一个升降台,能够容纳八人同时在不同区域进行装填,掌子面下的底眼还可以与上层眼一起进行装填工作,从而提升装药速度。利用机械进行装填时,运用装填台面装配的两个气压装药配置来进行装填。
        (3)在开挖面上进行全天连续工作,钻孔、出碴和喷射混凝土形成工班工作。
        (4)在很短的周期进尺可以导致更快的挖掘率,所以,它的衬砌速率也应该加快,利用长期的衬砌模板小车进行工作,建设对衬砌垂直工作的需求与出碴工作的影响。
        (5)在可能发生不良地质的地方,应该使用水平钻孔对地基和地下水的实际状况进行探测,并结合地层情况实行判定,并提出有关的支护次序来确保安全,避免因为工作失败而对工作效率造成影响。
        结论:三臂凿岩台车在大断面下常见隧道Ⅱ、Ⅲ围岩的环境,和手持风钻相比较,其有着钻速快、机械化极限较高、能耗较低、操作安全、成孔效益较强、噪声空气污染小、整体成本较低等优点,但是提高操作人员的专业水平和数字,建设超欠挖、加强设备维护是本文研究的重点,利用凿岩台车进行隧道挖掘是为了隧道构建的必定趋势。
参考文献:
[1]金超. 全电脑多臂凿岩台车在山岭公路隧道中的应用[J]. 黑龙江交通科技, 2019, 042(005):191-192.
[2]张桂俊. 浅谈山岭隧道三臂凿岩台车的选型及应用[J]. 中外建筑, 2017(8).
[3]李朋伟. 基于多臂凿岩台车和湿喷机组的公路隧道施工机械化作业模式研究[D]. 重庆交通大学, 2014.
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