隧道施工設(shè)備選型及配套施工技術(shù)

胡繼紅

(黑龍江省發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)開發(fā)工程有限公司)

1 前言

馬平高速公路老鴉峽2#隧道，地處青海省樂都縣與民和縣交界處，屬丹東—拉薩公路通道，左洞長2835m，右洞長2830m，為雙洞行車，兩隧道中心線間距40m，隧道凈寬10.25m，隧道凈高5.0m。我部承擔(dān)隧道進(jìn)段左右洞各1627m、1655m，工期為24月。根據(jù)施工組織安排，如何進(jìn)行設(shè)備選型和配套施工，更有利于快捷、安全、降低成本，是本隧道出碴設(shè)備選型的要點(diǎn)，文中介紹我們在本隧道出碴施工中的一些經(jīng)驗(yàn)。

2 設(shè)備配置計(jì)算方案

2.1 空壓機(jī)配置

總風(fēng)量Q=N×q×k1×k2×k3×k4=2.18×3×0.80×1.05×1.21×1.3=142m3/h

其中:N為風(fēng)槍臺(tái)數(shù)，N取2×18臺(tái);q為單臺(tái)風(fēng)槍用風(fēng)量，q取;k1為同時(shí)使用系數(shù)，k1取0.8;k2為磨損系數(shù)，k2取1.05;k3為海拔高度系數(shù)，k3取1.21;k4為安全系數(shù)，k4取1.3。

考慮到大部分時(shí)間空壓機(jī)不同時(shí)使用，故各系數(shù)取最小值。需10m3空壓機(jī)數(shù)量為142/10=14.2臺(tái)，取14臺(tái)。

2.2 出碴設(shè)備配置

以CAT320C挖掘機(jī)裝碴為主，以ZLC50C裝載機(jī)裝碴為輔，單洞裝碴配一臺(tái)CAT320C挖掘機(jī)，一臺(tái)小松WA380-3側(cè)卸裝載機(jī)。每循環(huán)出碴以450m3計(jì)，挖掘機(jī)、側(cè)卸式裝載機(jī)生產(chǎn)率以60m3/h計(jì)。

(1)裝碴時(shí)間:T=450÷(2×60)×1.3=3.8×1.3=4.9h取5h。(1.3為影響系數(shù))

裝一車時(shí)間:T裝=12m3÷(2×60)×60=6min(12m3為奔馳車容量)

(2)運(yùn)碴:運(yùn)距L分別取1000m、1500m、2000m

汽車時(shí)速/km/hV 所需參數(shù) 運(yùn)距L=1000m運(yùn)距L=1500m運(yùn)距L=2000m公式V=10 運(yùn)一車碴單趟時(shí)間 6min 9min 12min T=L/VV=10 需要車輛數(shù)N 3 3 4 N=1+2T/T裝V=20 運(yùn)一車單趟時(shí)間 3min 4.5min 6min T=L/VV=20 需要車輛數(shù)N 2 3 3 N=1+2T/T裝

運(yùn)碴總時(shí)間控制在5h以內(nèi)。

注:根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果看，如果不考慮其它影響因素，在運(yùn)距1000m時(shí)，配置5臺(tái)奔馳3229K自卸車在時(shí)速10km/h時(shí)可滿足單口出碴;時(shí)速超過20km/h時(shí)可滿足雙口出碴(洞外時(shí)速超過30km/h)。在運(yùn)距超過1500m時(shí)，必須考慮增加2～3臺(tái)小型車輛補(bǔ)充。

2.3 混凝土運(yùn)輸車2.5m3配置

(1)基本情況

第天襯砌長度:混凝土襯砌全液壓襯砌臺(tái)車(一托二)2臺(tái)，計(jì)模板4套，每套模板每月計(jì)劃7個(gè)循環(huán)，每循環(huán)襯砌長度按10m計(jì)(全液壓襯砌臺(tái)車長10.5m)，則每月襯砌長度為4×7×10=280(m)，每月取28d，則每天襯砌長度為280÷28=10(m)。

(2)每天混凝土總需求量:10m(長度)×24m(襯砌周長)×0.5m(襯砌厚度)=120m3

(3)其他混凝土需求量

鋪底、仰拱、水溝、電纜槽等按最大每天80m3計(jì)，則每天混凝土總需求量為120m3+80m3=200m3。

(4)配置數(shù)量

配2.5混凝土運(yùn)輸車，時(shí)速按10km/h計(jì);按進(jìn)洞1500m處考慮，則每車一個(gè)來回運(yùn)距:2×1500m=3000m。每趟運(yùn)輸時(shí)間:配.5混÷10km/h×60min=18min

每趟裝卸料時(shí)間按12min計(jì)

每趟綜合時(shí)間:18+12=30(min)=0.5h

每天混凝土運(yùn)輸時(shí)間按8h計(jì)，則每臺(tái)混凝土車每天運(yùn)輸量為2.5m3×(8h÷0.5h)=40m3

則需配2.5m3運(yùn)輸車臺(tái)數(shù)為200m3÷40m3/臺(tái)=5臺(tái)(尚未考慮備用臺(tái)數(shù))。

3 選型使用后的效果

我部依靠先進(jìn)技術(shù)，合理配置，科學(xué)運(yùn)用機(jī)械設(shè)備，經(jīng)論證分析和優(yōu)化方案后，基本沒有改變和調(diào)整。選型后的設(shè)備技術(shù)性能好、功率高、操作輕便、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。我們按設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作、保養(yǎng)和維修，按規(guī)定加注燃油和水，按清潔、潤滑、緊定、調(diào)整內(nèi)容進(jìn)行。設(shè)備基礎(chǔ)狀況得到提高。

中長隧道出碴設(shè)備只要選型正確，設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、司機(jī)技術(shù)熟練，在完成任務(wù)和維修保養(yǎng)同步進(jìn)行，設(shè)備技術(shù)就會(huì)始終保持在良好的狀態(tài)。

4 結(jié)束語

馬平高速公路隧道施工，積累了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，為以后隧道工程施工提供了可靠的依據(jù)。中長隧道施工如不改選設(shè)備，用技術(shù)落后和淘汰型設(shè)備施工，對工期、質(zhì)量、效益、安全都有很大制約，可見，“工欲善其事，必先利其器”。老鴉峽隧道的成功充分說明了設(shè)備改選的結(jié)果，起到了真正的效果。老鴉峽隧道設(shè)備改選配置的經(jīng)驗(yàn)僅供參考，以后更多的隧道的施工成功才是最有說服力。