機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應用

王海東

摘 要：隨著我國社會經濟的飛速發展，我國高速鐵路建設也隨之開始飛速發展，同時民眾的安全意識以及環保節能意識也隨之變得越來越強，這就對我國高速鐵路隧道施工也提出了新的要求標準。特別是隨著人力成本的飛速增長、鐵路隧道工程數量的飛速增長以及配套設備國產化的不斷推進，對鐵路隧道施工機械化就是未來發展的必然趨勢。但是要想將機械化施工配套的作用完全發揮出來，還需要我國相關工作人員對其在高速鐵路隧道工程施工中的應用進行不斷研究分析，借此有效提升高速鐵路隧道施工的效率以及質量。

關鍵詞：機械化施工配套；高速鐵路隧道施工；應用

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）05-0126-02

在我國傳統高速鐵路隧道工程施工的過程當中，應用最為廣泛的就是人工鉆爆法。但是鉆爆法具備施工效率低、危險系數大以及超欠挖問題嚴重等多方面的不足之處，這對高速鐵路隧道工程的總體質量產生了嚴重影響。機械化施工配套技術對于高速鐵路隧道工程來說喲組合無可踢到的重要作用。通過應用該技術，能夠有效提升高速鐵路隧道開挖、混凝土澆筑等多方面工作的效率和質量。有鑒于此，為了達到提升高速鐵路隧道工程施工的效率，在高速鐵路隧道施工中應用緊跟時代發展趨勢和具備時代科技力量的機械化施工配套技術就顯得尤為重要。

1 機械化施工配套

在進行高速鐵路隧道施工的過程當中，通過應用機械化施工配套，能夠有效提升施工機械化的水平。機械化施工配套主要指的是在進行高速鐵路隧道開挖、支護以及仰拱施工的過程當中應用機械化配套作業，借此提高施工效率和施工質量，借此不僅能夠減輕施工人員的工作難度以及壓力，同時還可以有效降低施工成本。

1.1 機械化施工配套的重點

通過機械化配套進行高速鐵路隧道施工，能夠有效加快高速鐵路隧道施工的效率和質量。有鑒于此，在應用機械化施工配套的過程當中，施工人員需要注意以下三個方面的內容：

第一點，在應用機械化配套進行高速鐵路隧道施工的過程當中，施工設備的型號以及數量都必須要嚴格按照機械化施工的相關要求和標準，同時應當結合高速鐵路隧道工程的實際情況進行相應的選擇，選擇最合適的機械化設備；第二點，在正式開始機械化配套之前，施工人員必須要對機械化施工配套技術以及施工現場的實際情況進行詳細了解，借此有效保障機械化施工可以滿足高速鐵路隧道工程的實際要求以及預期質量；第三點，對于機械化施工配套來說，施工機械化設備的質量有著無可替代的重要作用，可以說機械化設備的質量直接決定了機械化施工的效率以及質量。在這樣的情況之下，施工人員應當選擇價格最合理、質量最好，同時維修起來最方便的機械化設備進行高速鐵路隧道施工[1]。

1.2 機械化施工配套注意事項

通過對當前我國高速鐵路隧道工程建設的實際情況進行研究分析，可以發現在實際施工過程當中存在非常多的問題，例如施工環境惡劣、工程施工難度較大以及具備較大的安全風險等等等，這些問題不僅對工程施工的效率和質量產生了嚴重影響，同時還會對施工人員的人身安全產生威脅。有鑒于此，在高速鐵路隧道工程施工中應用多功能、自動化的機械化施工配套技術就勢在必行，通過該技術可以有效保障高速鐵路隧道施工的安全性，同時降低施工人員的施工難度以及工作強度，提升高速鐵路隧道施工的效率以及質量。因為機械化施工配套技術對于施工人員有著較高的要求標準，因此在實際施工的過程當中，施工單位必須要注意提升施工人員的機械化設備操作水平。除此之外，因為應用機械化施工配套技術的過程當中會涉及到非常多種類的儀器設備操作，因此施工單位必須要在內部建立一個完善的管理制度和控制要求，對高速鐵路隧道施工現場以及施工儀器設備進行全方面嚴格管理，有效提升設備的作用率，加快高速鐵路隧道工程的施工進程[2]。

2 應用機械化施工配套進行高速鐵路隧道施工的重要性

現今，在我國告訴鐵路隧道施工過程當中，應用最為廣泛的施工法主要是鉆爆法、新奧法以及盾構法。其中鉆爆法由于成本消耗最低，操作十分簡單以及實用性非常強等多方面的優勢成為我國應用最為廣泛的一種高速鐵路隧道施工法。但是在應用該方法進行高速鐵路隧道施工的過程當中，存在以下兩個方面的問題：第一點，雖然當前我國絕大多數高速鐵路隧道工程施工過程當中都應用鉆爆法進行施工，但是卻并沒有注意建立一個以鉆爆法為基礎的機械化施工體系，這直接導致施工人員在應用鉆爆法的過程當中，無法對周邊生態環境進行有效控制，同時無法對工程施工安全性進行有效保障，進而對工程施工效率產生了嚴重影響，并且威脅到施工工作人員的人身安全；第二點，對于鉆爆法使用的儀器設備來說，巖石的穩定性有著無可替代的重要作用，其直接關系到高速鐵路隧道工程的總體施工效率。此外，鉆爆法之中應用的儀器設備其質量也必須要符合相關要求標準，如果其質量不過關，那么將會導致故障幾率大大增加，進而對高速鐵路開挖、支護以及錨噴等施工工序的施工效率和施工質量產生嚴重影響。有鑒于此，在高速鐵路隧道施工中應用機械化施工配套就勢在必行[3]。

3 機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應用

3.1 在高速鐵路隧道開挖工作之中的應用

在傳統高速鐵路隧道開挖工作之中，應用的施工方法主要為人工鉆爆法，使用的儀器設備主要為風動石鑿巖機，不僅鉆孔精準度不足，施工效率非常低下，同時還會對光面爆破工作的質量產生嚴重影響。通過應用機械化施工配套技術之中的三璧鑿巖車進行隧道開挖作業，不僅可以實現自動化作業，降低施工人員的工作強度，同時其還能夠自動控制多臂共同進行鉆孔操作，實現三十米的超前鉆探以及注漿加固，同時可以結合施工當地的地質情況來選擇最合適的爆破支護方案，通過電液自動微調控制，有效提升施工效率的同時，提高了施工總體質量。并且應用該技術進行施工還可以實現封閉式作業，有效降低噪音、塵埃等污染對周邊生態環境以及民眾的日常生活產生嚴重影響[4]。

由此可見，機械化施工配套技術具備較強的推廣性以及實用性。但是在應用三璧鑿巖車進行施工的過程當中，施工人員必須要結合施工當地圍巖的實際情況，對鑿巖車的沖擊以及推進進行合理調整，在鑿巖車鉆進的過程當中到達容易發生方向偏移的位置時，一定要對鑿巖車的速度進行合理控制，通過低沖壓、低推進的方式開展隧道開挖工作。當鑿巖車抵達圍巖狀況較好的位置時，可以通過高沖壓、高推進的方式進行鉆孔。在施工過程中，施工人員必須要對推進高度、鉆孔位置進行嚴格控制，保證開孔的位置和實現設計的標高相同，借此有效防止傳統施工過程當中存在的超欠挖問題[5]。

3.2 在支護施工之中的應用

在將機械化施工配套應用到支護施工的過程當中，施工人員首先需要選擇噴射質量高的濕噴機械手以及濕噴臺車，同時應用與攪拌混凝土，以穩定風壓空壓機進行噴射工作，借此有效提升混凝土的密實性以及勻稱性，有效防止出現噴射空洞以及混凝土強度不足的問題。因此，在應用噴濕機械手以及噴施臺車進行支護施工的過程當中，施工人員必須要對噴射的速度、距離以及角度等方面的內容進行嚴格控制，借此有效降低混凝土的回彈率。在一般情況之下，噴射距離為1m時，施工人員如果讓噴射速度保持在12m/s以下或者22m/s以上，那么混凝土的回彈率就會超過35%，如果噴射速度保持為17m/s，那么就可以將混凝土的回彈率控制在7%—15%之內。除此之外，當噴射工作的速度超過一定程度時，施工人員應當保持合適的噴射距離，借此有效提升噴射工作的效率以及質量，保障高速鐵路隧道施工的總體質量[6]。

3.3 在仰拱施工之中的應用

在傳統仰拱作業當中，主要應用的是拱弧形模板，這一模板需要應用挖掘機進行施工，因此在實際施工過程當中會出現較大的安全隱患，這在一定程度上拖慢了高速鐵路隧道仰拱施工的進度。通過應用機械化施工配套技術之中的移動棧橋以及移動仰拱模架（如圖1）進行施工，由于其能夠自動移動，因此可以有效縮減人工鉆孔以及焊接定位鋼筋施工之中的工序，只需要兩個施工人員就能夠進行拆模工作，有效減少施工儀器設備的成本投入，降低了高速鐵路隧道仰拱施工的難度。除此之外，通過將可自動移動模架投入到實際應用當中，不僅不會對棧橋之上的車輛正常通行產生影響，同時橋下可以同步進行高速鐵路隧道仰拱初期支護、綁扎鋼筋以及混凝土澆筑等多方面的工作，有效提升了高速鐵路隧道仰拱施工效率和施工質量[7]。

4 結語

在進行高速鐵路隧道施工的過程當中，通過應用機械化施工配套技術，不僅能夠有效提升工程施工效率以及施工質量，同時還能夠大大降低工程施工人員的工作強度和工作難度，保障施工人員的人身安全。但是要想將機械化施工配套技術的作用充分發揮出來，有效促進高速鐵路隧道施工的建設進程，就必須要對施工管理、設備管理等多個方面的內容進行加強，在內部建立一個完善的施工制度，借此才可以有效保障高速鐵路隧道工程的總體施工效率和施工質量。

參考文獻

[1] 趙克寧.機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應用[J/OL].中國建材科技：1[2019-01-25].

[2] 王志堅.鄭萬高鐵隧道大斷面機械化施工關鍵技術研究[J].隧道建設（中英文），2018，38（08）：1257-1270.

[3] 姜銀周，申百囤.大斷面隧道加強型機械化施工管理及施工效果分析[J].隧道建設（中英文），2018，38（08）：1334-1341.

[4] 劉俊.我國隧道施工機械化的發展與思考[J].科學技術創新，2018（19）：110-111.

[5] 宋洪超.高速鐵路隧道機械化施工配套技術分析[J].中國住宅設施，2018（02）：111-112.

[6] 郭海坡.機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應用[J].山西建筑，2013，39（26）：144-146.

[7] 朱琴生.高原高寒特長鐵路單線隧道機械化施工配套技術應用[J].中國設備工程，2017，（10）：147-148.