浅谈长达隧道专用设备使用心得

中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号：

机械化配套施工是在传统施工的基础上，配备专业的机械设备和匹配的施工工艺，全面提高施工的安全，质量，环保和效益。

渝利铁路长洪岭隧道全长13287m，隧道进口里程DK170+305，位于龙河镇柏木园村，交通条件较好。洞门为端墙式洞门。区内植被发育，进口段地形陡峻。斜坡地带多为农田，民房较多。我公司施工长洪岭隧道进口段位于直线上，洞内纵坡为单面上坡，隧道围岩以Ⅲ级为主，含有长距离的平滑层。

针对施工环境，现主要施工机械配置TAMROCK-Axera T11S-315型凿岩台车2台，SIKA- PM500PC型砼喷射机组1台，自行液压式全副仰拱移动栈桥1台，12米正常断模板台车1台，6米一般锚断模板台车1台，柳工50C装载机4台，LS20-150L寿力空压机3台，110KW巨龙通风机1台，神钢SK-220型挖掘机1台等等。其中自有主要施工设备总值2476万元，合同工人数38人，人均装备率为64.921万元/人。

在渝利铁路长洪岭隧道的建设中，是我公司全工序推行机械化配套施工的起始点，凿岩台车、机械手这些专业设备的投用大大提高了装备水平。但是如何管好、用好这些先进的设备，让其最大的发挥其功效，是一个大的考验和长久的摸索。

芬兰生存的TAMROCK-Axera T11S-315型凿岩台车是用于20－183平方米断面隧道及洞室快速、精确掘进的三臂电－液钻车。全车功率190KW，带自动功能和先进、电子钻孔控制系统，提供了高生产效率和高精度的隧道建设能力。内置的诊断系统大大缩短了保养时间。其TB150 大臂持平覆盖范围159 m²,伸缩范围 3200 mm, 钻臂净重 3300 kg 。大臂上配置TF500型推进梁，全长7100mm，推进行程5270mm,伸缩1650 mm, 翻转角度 360º，采用5250mm钻杆;这样使得其具有超大、优化的断面覆盖形状。并且TB150型大臂自带全自动持平系统持，保证了在钻臂移动的过程中推进梁的位置的固定，节省了重新开眼调平的时间并为水平进眼提供了先决的条件，保证了隧道开挖效率，在远超人工开挖速度同时，确保了安全。

西班牙生产的Sika-PM500 PC机械喷射手，可通过操作有线“遥控器”来控制喷射头进行喷砼作业，喷射头上安装有摆动马达（可240°摆动）和回转马达（可360°回转）， 喷射范围较大，最大喷射高度16.9m，最大喷射宽度为14.5m, 喷料速度4～28m3/小时，配备有液态添加剂计量输送装置AL-403.5；PLC对混凝土和速凝剂流量同步程序控制；人机对话、施喷数据设置、记录储存、即时显示喷射工况、故障警告等先进的自动控制系统，以保证喷射混凝土过程中的安全、高效，以及喷射混凝土的质量。

有了先进的专用设备，就要使其发挥最大的功效更好的服务现场施工。对于设备就要从“管、用、养、修”这四个方面来做。针对设备的专用性，我们采用了“横向闭合、纵向联合”的模式。

从横向的管理上，我们依照中国中铁设备管理文件及时制定了本公司的《机械设备管理条例》和《机械设备管理细则》。设备的使用严格按照规章制度执行，确定主机责任人，责任分解到位，使用中统一安排、合理调配。设备的保养定期强制执行，维修注重质量。设备管理技术人员每天坚持做巡回检查，及时发现并处理设备使用中的问题，检查设备保养情况，指导、监督设备维修过程，每月进行设备管理评审活动，使设备现场使用、保养、维修处于可控状态，从而保证了施工生产需要。对单一的专用设备，专门针对专用设备制定《液压凿岩台车安全操作规程》、《移动式混凝土喷射机组安全操作规程》和《液压式仰拱栈桥安全操作规程》等一系列设备管理制度，积极组织员工全面学习，做到有章可循。保养贯彻“养修并重、预防为主”的原则，有领导、有计划、有组织地做好机械对应的“班保养”、“周保养”、“月保养”、“强制保养”的保养计划工作。

对凿岩台车，确保设备处于良好状态，才能保证开挖工作的顺利进行。所以我们要求保养负责人每班跟班，出现问题现场处理，做到随坏随修，及时恢复机械的技术性能。开挖完成后实行每班必保，做到以保为主、以保带养，将机械设备的随机故障率降低的最低。每班保养内容主要是：清洁、紧固、调整、、防腐亦称“十字作业法”，并认真填写设备运转记录，包括设备的运转时间和设备出现的故障以及处理方法和更换的配件，实现每一循环的闭合了解。

对混凝土喷射手我们实行养用一体。使用和保养不分离，操作手懂得机体的原理，保养工也会操作，双方的共同和互补的学习可以加快对设备性能的掌握和对现场故障处理的能力。于此同时机械手本身自带的施喷料数据统计功能，包括每班喷射的混凝土量，速凝剂添加比，混凝土量，速凝剂量，每立方混泥土水泥含量，速凝剂占水泥重量的百分比量以及速凝剂的比重，机体工作时间等这些都可以查询到并每班记录在运转记录上。这些数据都大大的帮助我们对喷浆料和速凝剂用量的数据统计，给我们控制原材料的成本以及速凝剂的选型和用量提供了很大的依据。在对其保养上，我们借鉴对凿岩台车的“十字作业法”保养方式，实现纵向的联动。

对于先进专用设备使用，要先了解设备才能更好的驾驭设备。因此在工作之余我们会对设备的操作人员和保养人员进行理论知识的培训，比如掌握凿岩台车大臂的自动平衡原理，凿岩钻机的内部结构和工作原理以及整车各个参数的准确界定等等；机械手的泵缸和摆管阀的协调动作原理，自带空压机的工作原理等等；并加强操作人员和维修人员、操作人员之间、维修人员之间的心得体会的交流。同时也不定期的邀请厂家人员来进行更系统的培训讲解和实际的操作技巧。比如机械手的喷射技巧，如何定位喷头和墙面间距在1-1.2米之间，如何保证喷头的喷射料能垂直打在岩面上，如何根据现场的岩石情况确定混凝土的坍落度，如何设定混凝土的喷射速度和速凝剂的设定量等等，这些都是直接影响到喷射平整度和喷射成本的关键因素。但是最终这些理论知识和使用技巧最终都要学以致用，在实际使用过程中，我们不停的归纳、总结和改进。台车的司钻使用上我们摸索出来“一个中心，五个基本点”，即控制隧道中心大楔形斜眼掏槽、大直径中空直眼掏槽或混合掏槽，确保掏槽成功；打好一个拱顶点、两个起拱点、两个边脚点的施钻，其它炮眼参照其外插角施钻；“一条平行线，两个基本点”即合理利用凿岩台车大臂的自动平衡原理，保证推进梁与隧道中线平行，利用推进梁的前后两点保证推进梁的水平进眼，确保隧道开挖轮廓环向曲线圆滑、平顺和实现零超欠挖。在机械手的喷射过程中，我们归纳出来喷射在移动过程中 “动大臂，移小臂”，这样能保证喷嘴在喷射过程的移动均匀和每点喷射量均匀，同时在喷射过程中，操作手能做到心中有数，对喷射整体岩面有数，可以保证大臂、小臂和旋转动作的协调，减少重复喷射次数，节约喷射成本；对喷射设定方量和速凝剂设定量有数，可以选定对喷射区域的喷射方法是采用一次完成还是分多次完成，减少喷射后的喷浆料的掉落；对操作小臂行程速度有数可以保证移动喷射由点到线再到面得平整。通过不停的归纳总结和摸索，与最初使用的耿力GWSP-9卧式湿喷机相比，每一循环喷射时间由2台湿喷机的8个小时减少到现在1.5小时以内，每一循环的速凝剂百分比由8%控制在了3%左右，回弹量由23%降低到了5%左右；再加上工作环境（空气粉尘量和噪音的污染）的改善；电力消耗的节约（一台耿力湿喷机需要有一台110KW的空压机单独供风，使用2台湿喷机就是220KW；而机械手的功率为145KW，在乘以工作循环时间，每班机械手就要节约1542.5度电），这些都最直接的减少了施工成本。

在专用设备的使用过程中，必定会让人犹豫设备的使用成本和配件的价格。因而我们结合设备的使用条件，不断的加强自主创新，开展技术攻关以降低设备的使用成本。

以凿岩台车为例， TAMROCK原厂钻杆是5500元/根，国产莲花山钻杆为2100元/根，通过对比从使用效果、使用寿命、经济效益对比，莲花山更高，因此我们选用莲花山的钻头。对钻头的选择，由于圆齿速度慢但耐磨，而相对于圆齿钻头而言尖齿钻头速度快但不耐磨；从经济性角度和社会性角度出发，对于硬岩、中硬岩台车掘进施工，宜采用圆齿钻头，而对于软弱围岩，则采用尖齿钻头进行施工；对钻杆的选择，在使用深长眼打眼掘进时选用快速钻杆，在正常隧道开挖掘进时，选用普通钻杆配连接套进行施工，这样也可以较大的节省开挖成本。其次在配件的使用上，比方原厂的￠19*4SP的高压油管是138元/米，购买一根钻机马达旋转油管￠19*4SP*5m的油管价格是830元，而全车有那么多的油管，看到这个数字肯定会望而止步。但是我们使用了国产高压油管替代，自己压管接头，一根马达旋转油管的成本只要230元。因此对于钻具和配件的选择上，我们实行“国产化、自加工化、重复利用化、分散化”。国产化，就如上述的油管，还有各种电器元件、操作手柄等等通过使用国产产品的替代来达到相同的效果；自加工化就是对钢结构件配件的自己或者委外加工，比如轮胎钢圈、钎尾衬套、缓冲顶盘、中间扶钎器等等；重复利用化就是根据实际情况对损坏配件和钻具的重复使用，例如折弯的钻杆可以用弯拱机校正继续使用；钻杆折断，重新加工钻杆头只需80块钱可以继续使用，比再重新使用一根新钻杆节省的多；配件分散化主要是指对损坏件损坏的部位针对型的购买配件，例如钻机的一套大修包价格是6900元，但是里面附带了很多并不需要更换的密封件，这样就造成了一部分不必要的开支，我们就根据每次清洗钻机的实际情况罗列出常用必用的密封件单独分散购买，而且价格也便宜，每次只需2230元的成本，无形中又降低了开支。通过以上措施，使得隧道专用设备消耗较低，但施工效率高，达到了机械化施工的需求。

机械设备是施工的必要工具，随着工程对安全、质量、环保、效益的要求越来越高，机械化配套施工是日后发展的必然趋势。我公司在长洪岭隧道施工作为隧道专用设备施工的起步者，必会让手中的利器更加锋芒，成为机械化配套施工的领跑者。