高原高寒地區隧道施工設備配套技術

江青兵

隨著鐵路、公路等交通線路的普及與發展，對于山地較多或者高原高寒地區來說，為了加強區域之間的連通性，節省路線的環繞程度，就需要建立大量的隧道，尤其是在高原高寒地區，隧道施工的成功與否直接影響著整個交通線路的連接是否合理，但是由于氣候、溫度、土質等外界環境因素具有極強的特殊性，在高原高寒地區進行施工就需要增加與之相應的施工設備配套技術的研發，從影響施工的因素入手，進行實際的工程研究。

1.前言

在我國進入到改革開放的進程中來以后，我國的經濟水平和科學技術水平都得了明顯的提升，這不僅僅促進了我國社會中各個行業的有效發展，而且有效提升了人民日常工作和生活的水平。而交通作為人民生活中重要的承載體，對于交通工程的發展來說，尤其是在高原高寒地帶，為了建立交通的連通性，就需要通過建設隧道來增強區域與區域之間的聯系。因此，對高原高寒地區隧道施工設備配套技術研究迫在眉睫。

2.高原高寒地區對機械設備的影響

2.1高海拔氣候環境的特點研究

高原高寒地區具有以下幾個特點，首先就是其海拔較高，相對于我國第二階梯和第三階梯的海拔來說，高原高寒地區的海拔一般都集中在4000米以上，大多都聳立在對流層的中部，而且保持著常年低溫環境，溫度常常保持在零下，這對當地的土質造成了較大影響。由于積雪、冰層的影響，這使得高原高寒地區的土質成為了凍土層，并且保持常年不化，不僅僅地質復雜，而且開發難度大。尤其是地理位置顯著的青藏高原，屬于我國乃至世界地理上最具有代表性的高原，是中國最大、世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”、“第三極”，南起喜馬拉雅山脈南緣，北至昆侖山、阿爾金山和祁連山北緣，西部為帕米爾高原和喀喇昆侖山脈，東及東北部與秦嶺山脈西段和黃土高原相接，介于北緯26°00～39°47，東經73°19～ 104°47之間。這也使得青藏高原難以被人類征服，而且在現階段的交通簡歷上，對于工程機械設備的影響也是極大的，增加了實際操作的難度，不僅延長了隧道施工工期，還增加了大量的人力、物力、財力等資源的投入。

2.2機械設備受到高原高寒地區的影響

隧道施工工程的難度較大，為了能夠控制其工作效率，保證在規定的工作期間能夠有效完成實際的工程量，就需要使用大量的機械設備。常用的機械設備有以內燃機作為主要動力源的內燃機械（如裝載機、出碴運輸車、混凝土罐車等），能夠對隧道的挖掘、土方的運輸等工作環節具有較大的重要提升作用。此外，還需要用到很多的電工產品，常見的有各類電器設備（如挖裝機、皮帶輸送機）電控開關及繼電器等、鉛蓄電池、絕緣材料、高壓電器、通訊電纜等。

3.高原高寒地區隧道施工設備配套的原則

綜合考慮到高原高寒地區隧道施工工程的外界因素影響，以及施工企業本身的技術條件和經濟條件，在進行具體的施工工程落實之前，必須要根據工程的情況，制定出一套完善的施工設備配套技術原則，便于加強對工程各個環節的控制和掌握。所謂的技術條件，主要包括對于人力、物力、財力等資源的實際使用量，還有具體的工作效率和設備的操作性能、耐久性能，而且還要保持在后續的維護工程中對設備進行維修和保護。經濟條件更多的要包括機械設備的購置費用，使用的實踐以及相關施工機械設備的利用率和損害率。

3.1設備與環境的適應原則

對于高原高寒地區來說，惡劣的外界因素很有可能對具體的施工機械設備的實際使用造成巨大的影響，過低的溫度使得機械設備在工作過程中不能順利施工，將機油凍住，造成了管道的堵塞，而且過度集中的熱量散發就很容易對設備造成大量的損失。因此，在施工的過程中，必須要堅持將施工機械與施工環境、施工方法進行統一化的處理，使得各個施工項目能夠相互配套起來，從而保證施工進度的順利進行，從而促進施工企業獲得最大化的經濟效益。

3.2借助高性能的施工設備

雖然國外設備的使用性能較強，但是很少有在高原高寒地區專用的機械設備。因此，結合著我國高原高寒地區的實際地質情況，要保證施工機械設備和相應的配套技術能夠立足于國產化的發展，在引入國外設備的時候，要充分考慮施工企業的經濟性，要在保障節約大量勞動資源的情況下來提升施工進度，這樣才能夠保證隧道施工工程的順利進行和經濟效益的獲取。

3.3設備的選型

高原高寒地區空氣稀薄、含氧量低，需要選用高原專用設備，尤其是內燃設備，需要大量氧氣助燃，需選擇增設渦輪增壓器的發動機設備滿足施工需要。

4.高原高寒地區隧道施工設備配套的技術研究

首先是對于地質開挖設備的研究，主要是對大型鉆孔臺車和小型鑿巖機的使用研究。大型鉆孔臺車整體的機械化程度較高，打眼的速度較快，對于地質條件的要求沒有完善的標準，在高原高寒地區進行施工的進度較快，極其適合進行隧道的開挖。但是該種機器在實際使用的過程中會用到大量的電能，而且占用的實際空間大，運輸不是很方便。尤其是其內部的內燃動力機在隧道工程中工作的時候，還會產生大量的煙霧，造成對隧道洞內環境的污染，也會影響到施工人員的身體健康狀況。

總而言之，由于高原高寒地區的外部環境較為惡劣，其氣候、溫度等常年處于一個極低的狀態，而且土質在長期的冷凍狀態下已經成為了凍土層，對于隧道施工的技術研發具有一定的難度。而且這種地區極其不利于人口的生存，在具體的施工過程中，整個工期較長，而且對于施工人員的生命財產安全也會造成一定的影響。因此，通過提升高原高寒西地區隧道施工設備相關的配套技術提升，就能夠有效促進隧道的建設和完善。