高邊坡開挖支護施工設備配備分析

郭廣巖

（中國水利水電第十二工程局有限公司　浙江　杭州　310004）

高邊坡開挖支護施工設備配備分析

郭廣巖

（中國水利水電第十二工程局有限公司浙江杭州310004）

本文主要分析兩河水電站右壩肩開挖所需投入的施工設備。本工程施工面大、工期緊，因此保證投入足夠的機械設備是保證工程達到質量目標和保證工期的前提條件之一。

開挖支護；高原；設備

1　工程概況

本文以兩河口水電站右壩肩開挖為背景，分析在開挖支護施工所需配備的設備。右壩肩2875.00m高程以下邊坡底部最小高程為2615m，開挖主要坡比有1：0.9、1：1.1，水流方向開挖長度約200m，最大邊坡開挖高度約260m。

2　配置原則

（1）本著“合理、先進、高效、經濟、成套”、安全環保、低噪音的原則。

（2）主導機械設備與各配套機械設備之間的工作能力保持均衡，使設備之間的配合合理，避免設備過配或欠配造成的設備利用率降低。

（3）考慮高原地區施工設備的降效問題，對主要施工設備除性能良好外，供風設備有效工作系數按0.7、其他主要施工設備有效工作系數按0.8考慮。

3　鉆孔設備

3.1開挖鉆孔設備

右岸壩肩邊坡開挖采用梯段爆破，開挖鉆孔以高風壓鉆機為主，根據經驗，高風壓鉆月強度在6萬～10萬m3，考慮鉆機同時利用系數0.8和高原地區施工設備的降效，擬配置的高風壓鉆機為7.5÷（6×0.8×0.8）=1.95臺。本部位右岸壩肩2875.0m高程以下邊坡開挖施工計劃配置2臺高風壓鉆，能夠滿足高峰期開挖強度要求。

預裂孔鉆孔設備主要采用QZJ100B鉆機，預裂孔每1個梯段造孔一次，分塊長度按照平均80m計算，孔距按照2.0m計算，即41個孔，孔深約9.5m，總孔深9.5×41=389.5m，高原地區QZJ100B鉆機日造孔強度約60m/d，施工進度兩天內完成一個預裂塊造孔，考慮同時利用系數0.8，則需要配置389.5÷（60×2×0.8）=4.1臺潛孔鉆，實際按7臺QZJ100B鉆機進行預裂造孔。局部修規及保護層開挖配10臺YT-28手風鉆。

3.2錨桿鉆孔設備

錨桿施工高峰期月最大施工強度約1340根，采用T35潛孔鉆造孔取單根平均長度6m，則總長度為1340×6=8040m。

高原地區T35潛孔鉆日造孔強度約350m/d，按月工作時間取25d計算，則潛孔鉆需要量：8040/（350×25）=0.91臺，錨桿鉆孔高峰期需T35潛孔鉆機1臺。

3.3排水孔鉆孔設備

排水孔施工高峰期月最大施工強度約1990m，φ76和φ90兩種孔徑的排水孔均采用QZJ100B型潛孔鉆鉆孔。

根據排水孔類型設計及工程量情況，高原地區QZJ100B潛孔鉆日造孔強度約60m/d，月工作時間取25d，考慮同時利用系數0.8，潛孔鉆需要量：1990/（40×25×0.8）=2.49臺，即需求QZJ100B潛孔鉆3臺。

4　空壓機

由于高風壓鉆為自帶風，因此主要考慮QZJ100B型潛孔鉆、YT-28型手風鉆鉆孔用風，每臺QZJ100B型潛孔鉆需風量為8m3/min，每臺YT-28型手風鉆機需風量為4.0m3/min，高峰時YT-28型手風鉆、QZJ100B型潛孔鉆的需用量分別為10臺和10臺，總需風量為：（10×8.0+10×4.0）×0.8=96m3，擬考慮配4臺24m3/min+3臺20m3/min，按有效工作系數0.7考慮，總供風量為（4× 24+3×20）×0.7=109.2m3/min，總供風量109.2m3/min>總用風量96m3/min，因此配置4臺24m3/min+3臺20m3/min空壓機可滿足供風要求。

5　裝車設備

右壩肩土石方出渣運輸高峰強度約7.5萬m3/月，裝車設備采用液壓挖掘機，其配置計算如下：

5.15m3挖機每臺班生產率計算

式中：Pj——挖掘機技術生產率；

q——鏟斗幾何容量m3；

n——每分鐘挖土次數；

Ke——土壤可松系數，查表取0.80；

kch——鏟斗充盈系數，查表取0.6；

ky——挖掘機移動影響系數，取0.90；

kt——時間利用系數，查表取0.75。

經計算5m3裝載機的生產率P為1555.3m3/臺班。

5.21.8m3液壓反鏟挖掘機每臺班生產率

式中：Pj——挖掘機技術生產率；

q——鏟斗幾何容量m3；

n——每分鐘挖土次數；

Ke——土壤可松系數，查表取0.80；

kch——鏟斗充盈系數，查表取0.6；

ky——挖掘機移動影響系數，取0.90；

kt——時間利用系數，查表取0.75。

5.31.6m3液壓反鏟挖掘機每臺班生產率

式中：Pj——挖掘機技術生產率；

q——鏟斗幾何容量m3；

n——每分鐘挖土次數；

Ke——土壤可松系數，查表取0.80；

kch——鏟斗充盈系數，查表取0.6；

ky——挖掘機移動影響系數，取0.90；

kt——時間利用系數，查表取0.75。

5.4裝車機械裝載機數量及挖掘機數量核算

為滿足出渣運輸月高峰強度7.5萬m3的要求，計劃需要配置5m3挖機1臺、1.8m3反鏟挖掘機1臺、1.6m3反鏟挖掘機2臺。5m3挖機單臺單班產量1555.3m3，1.8m3液壓反鏟挖掘機單臺單班產量599.9m3、1.8m3液壓反鏟挖掘機單臺單班產量497.7m3。合計單班產量3150.6m3，安排雙班作業，則合計雙班月強度（按25d/月計）7.88萬m3/月＞7.5萬m3，能滿足施工需要。

6　噴混凝土設備

噴混凝土月高峰強度1110m3，噴射機需求計算：1110/（25× 25×0.8）=2.22臺，實際按至少3臺配置。混凝土噴射機日工作強度：25m3/d，按月工作時間取25d，考慮同時利用系數0.8。

7　自卸汽車

基坑出渣高峰期運輸強度為7.5萬m3/月。運輸設備考慮裝車設備的斗容和道路狀況，采用25t自卸汽車為主。

25t自卸汽車晝夜生產率：

式中：P-汽車小時生產率，t/h；G-汽車載重量，t；K1-臺班時間利用系數，二班制為0.82；K2-汽車載重利用系數，砂石類取1.0。

式中：t1、t2-裝卸車時間，分別取3.0和1.0min；t3-等待及調車時間，取1.0min；L-平均運輸距離；v-平均行車速度，取15km/h。

計劃需要配置25t自卸汽車26臺，由Q=NPd/γK3K4，式中：N-汽車數量，臺；P-晝夜運輸強度，t/h；Q-月運輸強度，γ-容重，取2.2t/m3，d-月天數，取25d，一日按二臺班考慮，一臺班8h考慮。K3-汽車備用系數，取1.15；K4-汽車檢修系數，取1.1。

得出（26×33×25×2×8）/（2.6×1.15×1.1）=10.43萬m3＞7.5萬m3，可以滿足施工需要。

考慮高原及備用系數0.85，擬配備25t自卸汽車36臺用于基坑出渣。

8　裝載機、推土機

裝載機主要用于各工區內工具、物料等的短途運輸，同時考慮到工程材料倒運需要，配置3臺3.0m3裝載機，另配置1臺推土機，用于翻渣時推渣用。

9　結束語

隨著科技的進步，設備日益更新，工程施工已進入機械化時代。在此背景下，保證工程建設的機械設備投入及合理化使用已投入設備，積極發揮機械作業的效率，是保證工程進度的根本條件。

[1]王志軍，張彥軍.水利工程中高邊坡開挖與支護工程的施工技術分析.科技創新導報，2012（15）.

[2]王海峰.淺議施工企業機械設備配置.山西建筑，2002，28（3）.

Analysis on the equipment of high slope excavation supporting construction equipment

Guo Guangyan
（sinohydro bureau 12co.ltd.Zhejiang Hangzhou310004）

In this paper，it mainly analyzes the Liang He Kou power station right dam abutment excavation construction inve--ted for the equipment.This large project construction area,the tight，thus ensuring adequate mechanical equipment is to guarantee engineering quality goal and one of the precondition of guarantee period.

excavation and support；plateau；equipment

TV541

A

1673-0038（2015）21-0084-02

2015-4-5

郭廣巖（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事設備管理工作。