基于電腦鑿巖臺車的應用思路分析

涂雙辰

摘要：我國當前對建設環保性、低耗能、經濟性的要求正逐漸提高，而鑿巖臺車在隧道施工中已經使用多年，在全面推廣機械化施工的大背景下，傳統設備及技術現已不符合時代發展的實際需求?；诖吮疚膶﹄娔X鑿巖臺車的應用思路進行分析，探討了電腦鑿巖臺車的組成與主要功能概述，最后提出了具體的應用策略，以期能夠為相關人員提供一定的參考借鑒。

關鍵詞：電腦鑿巖臺車;鑿巖臺車應用;應用思路

一、電腦鑿巖臺車的組成與主要功能概述

（一）鑿巖臺車組成

在隧道施工中傳統鑿巖臺車已經使用多年，但如仍然使用老舊的施工手段則無法滿足國家要求，因此在當前機械化施工大背景下，工程施工指導思想和重點施工方向應契合時代需求，將電腦鑿巖臺車全面推廣應用。根據國家相關部委提出的“機械化換人、自動化減人”要求，可在建設中配置電腦鑿巖臺車，其組成包括鉆臂及鑿巖機、液壓系統、全電腦控制系統、工作平臺及其它附屬系統。

（二）鑿巖臺車主要功能

三臂鑿巖臺車施工作業效率高、環境污染少、勞動力需求少，是普通液壓三臂鑿巖臺車的一次突破，現已成為隧道施工常用的全自動機械設備。隨著科技的進步，定位精度達到了5cm以內，且能夠通過超前地質勘探對當前區域的情況進行分析，結合三維掃描與遠程通訊進行數據交互，配合注漿和管棚施工等功能提高建設效率，整體優勢較為明顯。

二、電腦鑿巖臺車的應用優勢

（一）節省測量放樣時間

電腦鑿巖臺車測量放樣前通過導入鉆孔設計圖，定位僅需5～8分鐘，極大的縮減了鉆孔作業準備時間，且動態調整各鉆臂工作任務及鉆孔孔序，有效縮短整個鉆孔工序時間。在炮眼及錨桿鉆孔深度、角度控制過程中，電腦鑿巖臺車能夠通過一鍵啟動自動鉆孔、清孔，保證建設符合設計要求。

（二）操作人員依賴程度低

傳統液壓三臂鑿巖臺車單機操作需4-6人，可見人力資源消耗較大，不符合工程建設資源應用要求，而反觀電腦鑿巖臺車則能資源消耗更少，單機操作僅需1-2人，且能夠使實際施工中進一步提高協同操作性。同時為保障鉆孔質量、鉆臂正常運行及鉆孔效率，電腦鑿巖臺車按設計要求，在操作過程中可通過傳感器實時反饋所有數據，所獲取的數據能夠立即輸入進系統進行分析與處理，操作人員在此過程中主要起到監督施工的作用，符合工程建設要求。

（三）參數動態設計能力強

全電腦三臂鑿巖臺車自帶WMD地質分析軟件，可根據隧道斷面超欠情況建筑三維模型，了解圍巖軟硬程度及縱向方向上的變化趨勢，并將獲取數據做為鉆爆參數的動態調整提供依據，從而實現精準設計，同時全電腦三臂鑿巖臺車在參數動態設計過程中能夠減少認為因素干擾，因此整體性能高于傳統液壓鑿巖臺車。

三、電腦鑿巖臺車的應用策略

（一）解決裝藥引起的超欠挖

電腦鑿巖臺車鉆桿直徑過小，在鉆進過程中會出現鉆桿斷裂，鑿巖臺車建議使用 Φ45 mm 鉆頭，裝藥時使用 Φ40 mm 炸藥，同時為了減少對周邊圍巖的擾動，需要將周邊眼的 Φ40 mm 藥卷更換為 Φ32mm 藥卷，事先將炸藥捆綁至竹片上，既節省裝藥時間和裝藥量，又能避免掛口現象的發生，提高爆破效果。

（二）全自動高效智能化鉆孔

組織設計施工需要技術、管理、操作及測量等各方人員密切配合，依據預先導入車載電腦的鉆孔設計圖自動找點打眼、清孔，施工流程要求臺車定位后通過3D掃描儀后視固定點P1和P2，得到臺車位置數據。根據隧道斷面信息、支護參數及臺車自身性能設置鉆孔參數，激活臺車全自動鉆孔系統，鉆臂自動找點打眼。電腦臺車加桿系統包括加桿器和鉆桿庫，可在20分鐘內完成30米超前探孔作業，并形成地質報告發送至系統中做進一步分析。

（三）完善錨桿及管棚施工

職調度合理調配人員、設備、機械，不同工序之間銜接提前量要有所調整，交流解決臺車施工中遇到的技術問題，以提高操作手專業技能。如臺車定位后，3D掃描儀可對臺車前后6m隧道輪廓進行自動掃描，逆向生成三維結構模型，為下一循環隧道鉆爆參數動態設計提供依據。依靠3D掃描和智能分析系統，能夠精確檢測隧道濕噴混凝土厚度，為噴射混凝土工藝革新提供數據支撐，提高隧道施工的安全性及穩定性。

（四）臺車機械化施工配套

為縮短整個循環工序時間，需要增加臺車單次作業工作量，并根據臺車功率選擇合適的配套設備，具體包括高壓電纜、變電器等。在此基礎上應合理調配人員、設備、機械，并加強操作手的專業知識培訓，以提高操作手專業技能，從而優化施工工法，減少鑿巖臺車進出場次數。同時工區長針對臺車技術服務、操作設立考核機制進一步優化施工工法，調整施工工序，增加臺車單次作業工作量，提高臺車相關作業人員的主觀能動性，保證臺車機械化施工配套服務的有效性。

結束語：

傳統液壓三臂鑿巖臺車工作效率已無法滿足隧道工程施工需求，因此應合理選用全電腦鑿巖臺車實現一機多用，該設備現已成為未來隧道施工發展趨勢。電腦鑿巖臺車具有施工成本低、施工人員勞動強度低，在施工過程中可采用閉環管理模式發現問題及時調整，發揮其最大的優勢，因此當前階段應進行推廣及應用，使其能夠為隧道工程發展提供幫助。

參考文獻：

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[2]袁朋飛， 張宏達. 全電腦鑿巖臺車在工程中的應用分析[J]. 建筑工程技術與設計，2018（22）：176-176.