淺析高速鐵路隧道施工設備配套與管理

程理

（中交第三航務工程局有限公司交建工程分公司，上海 200000）

高速鐵路施工中，考慮到施工造價和線路規劃等綜合要素，采取隧道施工方案組織項目建設。隧道施工中，應使用專業化施工設備和技術工具，對項目整體施工方案進行調整，提升項目施工整體水平，滿足業主方合同需求。施工設備配套與管理也是降低施工成本，提升企業經濟效益的關鍵，應對此提高重視力度。

1 高速鐵路隧道施工設備配套要點

1.1 隧道斷面規格

高速鐵路施工中，應重點考慮隧道斷面寬度與尺寸，根據實際情況選擇施工方案，使得隧道項目建設更加科學有效。由于隧道項目屬于地下工程，因此對施工中的設備選型和配套變得尤為重要，根據隧道斷面規格，對施工設備進行配置，重點加強設備性能進行檢查，并且控制設備本身外形尺寸與工作半徑等。設備配套標準，也應考慮實際作業面，給襯砌臺車足夠的安全距離，確保隧道施工建設合理有序，互不干擾。根據隧道規格和具體施工要求，對設備進行配套與選型至關重要，管理人員應對此提高重視力度。

1.2 施工量與工期

隧道施工工程量的大小，決定施工設備選擇。實踐中，當隧道較長、投資規模較大時，應選擇大型自動化較高的施工設備，確保工程項目施工效率。同時設備配套方案選擇也能夠縮短工期和施工成本，減少勞動力的投入，使得隧道施工滿足設計方案要求。此外在現場施工中，應考慮工期因素對設備選擇產生的影響，例如，針對工期緊張的項目，應考慮自動化液壓設備的應用比例，可以有效延長開挖安全距離。并且對管理方式進行調整，注重一體化管理，并且選擇現代化工藝，可以對項目施工過程進行控制，尤其是二次襯砌和仰拱施工中的設備配套。

1.3 環保與安全

隧道施工設備配套中，應考慮環保與安全要素，對施工隧道進行管理。實際施工中，在隧道內會產生空氣污染，相關污染物主要來源于爆破過程中產生的粉塵、有害氣體。考慮到人員安全與健康，在施工設備配套中，應重點考慮防護與安全用具。針對規模較大、較狹長的隧道結構中，由于通風距離較長，對污染物的稀釋、擴散與清除難度較大，在施工過程中，應盡量使用電動設備，控制內燃設備的使用，減少煙霧、灰塵大量產生，確保施工安全。此外在施工中，也需要考慮噪聲污染與環保問題，嚴格規范隧道施工技術應用。

2 隧道施工主要設備和管理措施

2.1 鑿巖設備

實際施工中，鑿巖機械數量的應用，需要考慮鑿巖生產率和開挖斷面尺寸，具體選擇標準應參考以下公式：,其中Ld為每一循環鉆孔的總長度，則表示開挖斷面面積，Vd為鑿巖機實際生產效率。通常情況下，以每分鐘的掘進長度作為計算，T為開挖循環作業計劃使用的時間，Tvd則表示每臺鑿巖機的實際工作面積。實踐應用環節，鑿巖設備主要包括三種類型：一是敞開式硬巖掘進機。二是單護盾式硬巖掘進機；三是雙護盾式硬巖掘進機。不同類型的設備具有明顯不同的工作性能，相關人員應綜合考慮施工作業實際情況，對設備進行配置。例如，在某鐵路工程段的施工中，技術人員選擇應用了敞開式硬巖掘進機，對施工方案進行調整，設備包括德國Wirth生產的雙排支撐靴結構和美國Robbins公司生產的單排支撐結構。設備管理與配置人員綜合考慮了現場作業環境，由于作業面較小，為保證施工效率，選擇了單排支撐結構，同時配合使用液壓二襯臺車，優化了整體襯砌方案，使得隧道結構更加穩定安全。

2.2 先進設備的選擇與配置

鐵路隧道施工中，設備使用方案的優化是關鍵環節，管理人員應結合施工設計要求，對機械設備進行配置，注重選擇高效、經濟和操作便利的自動化機械設備，使得項目施工能夠安全穩定，并且按照工期進度完成。例如，在中交三航局贛深鐵路七標第二項目部阿公石二號隧道選擇了自動化液壓棧橋、自動化液壓濕噴機械手、液壓水溝電纜槽臺車，有效提升了現場操作能力，使得施工技術應用安全可靠。設備選擇與配置中，應堅持理論聯系實際原則，考慮實際情況，對設備的現場使用方案進行調整。根據不同隧道地質條件，對設備進行選擇，滿足施工設備優化配置要求。隧道施工運輸設備選擇也是重點考慮的項目，運輸工具類型主要分為以下三種：第一類為無軌運輸；第二類有軌運輸；第三類皮帶運輸。無軌運輸主要使用自卸車輛作為運輸工具，應用環境主要是較大規模的隧道斷面施工中。技術應用具有以下方面優點：靈活機動、廢氣碴料無需二次運輸，能夠有效縮短裝碴時間，提升施工作業效率。但是技術應用也存在一定缺點，例如噪聲、空氣污染嚴重，容易損壞隧道基底，輪胎消耗較大，并且相關設備在小規模的隧道施工中應用受到限制。

對裝碴無軌運輸和有軌運輸進行場景應用分析，提出掘進距離不超過1000m的隧道中首先無軌運輸方案；掘進距離大于1000m時，應選擇有軌運輸方案。在設備的配置與管理中，應堅持統一管理原則，對設備進行集中發放和管理，并且為保證設備配置有效性，對施工機械進行分級管理、統一調度，采取完善的管理措施，對施工設備進行檢查和維護，建立一機一檔。目前在電纜槽、水溝施工中，多采用人工安裝方式，由于空間有限，對小塊模板難以進行有效固定，經常出現“跑模”問題，因此，在具體施工環節使用了液壓水溝電纜槽臺車，臺車主要由桁架支撐系統、液壓系統、行走系統和模板系統組成，通過系統之間的配合，實現對小模板的自動化安裝，并且對各施工段進行優化，提升了現場施工作業能力。設備走行系統為液壓驅動、軌道形式，通過液壓控制模板升降，實現模板安裝和拆除。一般情況下，需要根據現場施工空間，對臺車高度進行設計，本次隧道項目施工中，液壓水溝電纜槽臺車設計長度12m,高度為7.5m，臺車共設計4道桁架，間距為3m，滿足施工設備配套要求。同時加強對液壓系統和電氣系統的維護與檢查。

2.3 設備的安全管理與維護

針對隧道設備的管理而言，應將工作重點放在安全使用與維護中，組織管理人員學習設備規范用法和操作規程，并且在實踐應用中，及時發現問題、解決問題。設備的管理與維護應提升到日程，設備管理人員應加強設備使用情況的現場監督，對設備使用中存在的不規范問題及時指出，提升設備管理和維護能力。在設備運轉期間做好日常保養潤滑工作，及時正確處理設備突發事件（重大設備故障），部門協調、人員調度、組織搶修，在現場督促搶修進度，提供必需的后勤保障服務（所需設備配件、工具等），同時分析原因，總結經驗。設備使用壽命在于“潤滑良好”，在施工生產中許多設備操作者還沒有完全建立自覺的設備潤滑維護意識，這樣給設備管理人員帶來很多難題是一方面，更多的是造成設備老化和生產效率降低。只有大家共同提高設備維護觀念和素質,才能規避這個負面的瓶頸效應，從而延長設備的使用壽命，降低生產維護成本，最大限度地提高企業效益。

在施工設備的管理實踐中，管理人員應制定有效的配置計劃，對施工項目進行全面指導。設備配置計劃應明確人員管理責任，在方案的正式使用前，應進行審核管理，由項目總工進行編制，并且綜合考慮施工總組織設計對相關方面提出的具體要求。針對項目施工中，應用的不同型號、數量的機械設備，應進行全面考核，明確設備性能是否完整，并且在設備進場時，應做好記錄，與計劃項目進行對比，明確其中存在的差異，并且做出整改。針對施工設備配套與管理中存在的問題，應建立問責機制，明確主要責任人，并且對施工中的技術方案進行豐富，使得項目施工建設滿足預期標準。由于大型設備施工中，應用的機械設備較多，并且功能復雜，因此需要不斷優化組織方案，對管理人員和操作人員責任意識進行強化，使得安全管理和設備有效配置真正落到實處。

3 結語

綜上所述，高速鐵路隧道施工與建設中，應利用機械化和信息化管理措施，對隧道施工技術進行強化，將工作重點放在施工設備的配置與管理中。相關人員應對鑿巖機掘進設備、裝碴運輸機械設備及液壓棧橋進行控制，加強對設備的使用管理，并且制定完善的管理制度，對項目施工設備使用進行指導和規劃，以期提升隧道整體施工進度和安全性，為機械化施工配套奠定良好基礎。