隧道施工設備選型及配套施工技術

胡繼紅

(黑龍江省發達農業開發工程有限公司)

1 前言

馬平高速公路老鴉峽2#隧道，地處青海省樂都縣與民和縣交界處，屬丹東—拉薩公路通道，左洞長2835m，右洞長2830m，為雙洞行車，兩隧道中心線間距40m，隧道凈寬10.25m，隧道凈高5.0m。我部承擔隧道進段左右洞各1627m、1655m，工期為24月。根據施工組織安排，如何進行設備選型和配套施工，更有利于快捷、安全、降低成本，是本隧道出碴設備選型的要點，文中介紹我們在本隧道出碴施工中的一些經驗。

2 設備配置計算方案

2.1 空壓機配置

總風量Q=N×q×k1×k2×k3×k4=2.18×3×0.80×1.05×1.21×1.3=142m3/h

其中:N為風槍臺數，N取2×18臺;q為單臺風槍用風量，q取;k1為同時使用系數，k1取0.8;k2為磨損系數，k2取1.05;k3為海拔高度系數，k3取1.21;k4為安全系數，k4取1.3。

考慮到大部分時間空壓機不同時使用，故各系數取最小值。需10m3空壓機數量為142/10=14.2臺，取14臺。

2.2 出碴設備配置

以CAT320C挖掘機裝碴為主，以ZLC50C裝載機裝碴為輔，單洞裝碴配一臺CAT320C挖掘機，一臺小松WA380-3側卸裝載機。每循環出碴以450m3計，挖掘機、側卸式裝載機生產率以60m3/h計。

(1)裝碴時間:T=450÷(2×60)×1.3=3.8×1.3=4.9h取5h。(1.3為影響系數)

裝一車時間:T裝=12m3÷(2×60)×60=6min(12m3為奔馳車容量)

(2)運碴:運距L分別取1000m、1500m、2000m

汽車時速/km/hV 所需參數 運距L=1000m運距L=1500m運距L=2000m公式V=10 運一車碴單趟時間 6min 9min 12min T=L/VV=10 需要車輛數N 3 3 4 N=1+2T/T裝V=20 運一車單趟時間 3min 4.5min 6min T=L/VV=20 需要車輛數N 2 3 3 N=1+2T/T裝

運碴總時間控制在5h以內。

注:根據以上計算結果看，如果不考慮其它影響因素，在運距1000m時，配置5臺奔馳3229K自卸車在時速10km/h時可滿足單口出碴;時速超過20km/h時可滿足雙口出碴(洞外時速超過30km/h)。在運距超過1500m時，必須考慮增加2～3臺小型車輛補充。

2.3 混凝土運輸車2.5m3配置

(1)基本情況

第天襯砌長度:混凝土襯砌全液壓襯砌臺車(一托二)2臺，計模板4套，每套模板每月計劃7個循環，每循環襯砌長度按10m計(全液壓襯砌臺車長10.5m)，則每月襯砌長度為4×7×10=280(m)，每月取28d，則每天襯砌長度為280÷28=10(m)。

(2)每天混凝土總需求量:10m(長度)×24m(襯砌周長)×0.5m(襯砌厚度)=120m3

(3)其他混凝土需求量

鋪底、仰拱、水溝、電纜槽等按最大每天80m3計，則每天混凝土總需求量為120m3+80m3=200m3。

(4)配置數量

配2.5混凝土運輸車，時速按10km/h計;按進洞1500m處考慮，則每車一個來回運距:2×1500m=3000m。每趟運輸時間:配.5混÷10km/h×60min=18min

每趟裝卸料時間按12min計

每趟綜合時間:18+12=30(min)=0.5h

每天混凝土運輸時間按8h計，則每臺混凝土車每天運輸量為2.5m3×(8h÷0.5h)=40m3

則需配2.5m3運輸車臺數為200m3÷40m3/臺=5臺(尚未考慮備用臺數)。

3 選型使用后的效果

我部依靠先進技術，合理配置，科學運用機械設備，經論證分析和優化方案后，基本沒有改變和調整。選型后的設備技術性能好、功率高、操作輕便、運轉可靠。我們按設備技術標準操作、保養和維修，按規定加注燃油和水，按清潔、潤滑、緊定、調整內容進行。設備基礎狀況得到提高。

中長隧道出碴設備只要選型正確，設備技術先進、司機技術熟練，在完成任務和維修保養同步進行，設備技術就會始終保持在良好的狀態。

4 結束語

馬平高速公路隧道施工，積累了一點經驗，為以后隧道工程施工提供了可靠的依據。中長隧道施工如不改選設備，用技術落后和淘汰型設備施工，對工期、質量、效益、安全都有很大制約，可見，“工欲善其事，必先利其器”。老鴉峽隧道的成功充分說明了設備改選的結果，起到了真正的效果。老鴉峽隧道設備改選配置的經驗僅供參考，以后更多的隧道的施工成功才是最有說服力。