隧道多功能鉆爆臺(tái)車微改進(jìn)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

鄧麟鋒 徐廷艦 卿偉源 王 烽

（成都華川公路建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610041）

為積極推進(jìn)京津冀交通一體化勞動(dòng)競(jìng)賽，太行山高速邯鄲段開(kāi)展《工匠太行攻關(guān)》行動(dòng)，深入挖掘工程建設(shè)中工藝微改進(jìn)、設(shè)備微改造、工法微改良等“三微五小”創(chuàng)意，打造工程亮點(diǎn)，降低工程造價(jià)，提升工程品質(zhì)。在隧道施工中，鉆爆臺(tái)車主要作為隧道掌子面爆破以及隧道初支的工作平臺(tái)使用，隧道開(kāi)挖完畢以后，臺(tái)車一般就廢棄了。為提高設(shè)備器具綜合使用率，根據(jù)對(duì)隧道開(kāi)挖現(xiàn)狀及工序進(jìn)行研究，對(duì)隧道臺(tái)車進(jìn)行了系統(tǒng)化改造，實(shí)現(xiàn)隧道臺(tái)車多功能綜合利用，實(shí)現(xiàn)“一車多用”，有效利用項(xiàng)目既有資源，降低施工成本。

1 特點(diǎn)及功能

隧道多功能臺(tái)車是利用原有鉆爆簡(jiǎn)易施工臺(tái)車，對(duì)臺(tái)車框架改造及增設(shè)其他輔助性機(jī)具，實(shí)現(xiàn)照明、降塵、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)等多功能于一體的改造型設(shè)備。

1.1 改造特點(diǎn)

多功能隧道鉆爆臺(tái)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，功能多樣，改造成本低。其主要利用原有鉆爆臺(tái)車進(jìn)行改造，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須復(fù)雜精密儀器即可快速完成臺(tái)車的改造工作；鉆爆臺(tái)車設(shè)置橡膠滾輪移動(dòng)裝置，工作時(shí)由拖車牽引，兩個(gè)人員即可實(shí)現(xiàn)臺(tái)車移動(dòng)，操作便捷；臺(tái)車通過(guò)改造增加除塵、養(yǎng)護(hù)功能，同時(shí)不影響原有功能，一機(jī)多用，提高了設(shè)備綜合使用性能，降低了設(shè)備采購(gòu)成本；臺(tái)車主要利用工程中常見(jiàn)的鋼管、線纜、PVC管等材料進(jìn)行改造，改造成本低廉。

1.2 功能特點(diǎn)

1.2.1 移動(dòng)照明功能

多功能臺(tái)車沿著鋼桁架，布設(shè)施工照明管線，管線外套PVC軟管，外接引入的臨時(shí)用電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)臺(tái)車移動(dòng)式照明。此外，為滿足隧道的照明及用電安全要求，采用半導(dǎo)體材料LED燈作為照明燈使用。其具有抗震性能好、壽命長(zhǎng)、低電壓安全性高的特點(diǎn)，使洞內(nèi)施工人員能夠正常快速作業(yè)。

1.2.2 移動(dòng)降塵功能

多功能臺(tái)車?yán)闷渥詭У氖┕て脚_(tái)加裝降塵噴霧炮后，能快速對(duì)掌子面作業(yè)處進(jìn)行移動(dòng)降塵，有效降低隧道內(nèi)粉塵濃度，降低施工人員塵肺等職業(yè)病發(fā)概率。

1.2.3 運(yùn)輸功能

多功能臺(tái)車自帶滾輪移動(dòng)裝置，上部設(shè)置兩層工作平臺(tái)，能夠存放、轉(zhuǎn)運(yùn)施工材料及小型機(jī)械設(shè)備，有效利用了其空間。

1.2.4 移動(dòng)養(yǎng)護(hù)功能

多功能臺(tái)車增設(shè)縱斷面環(huán)向中空鋼花管，接PVC軟管，采用水泵增壓方式，對(duì)混凝土頂部及側(cè)壁二襯混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)生，同時(shí)也能進(jìn)行灑水降塵作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“一車多用”。

2 改造工藝

2.1 改造工藝流程圖

臺(tái)車改造主要流程圖如圖1所示。

圖1 臺(tái)車改造主要流程圖

2.2 改造設(shè)計(jì)

多功能改造臺(tái)車主要由原桁架式臺(tái)車和打孔環(huán)向鋼管以及外接的增壓水泵、照明管線等組成，如圖2所示。

圖2 多功能臺(tái)車設(shè)計(jì)圖

改造臺(tái)車豎向鋼支架搭設(shè)中空熱軋無(wú)縫鋼管，作為水流通道，在離底部約50 cm處設(shè)置進(jìn)出水調(diào)節(jié)閥門(mén)，連接隧道PVC水管道供水系統(tǒng)，接頭處采用可松動(dòng)式鋼制接頭，便于拆卸。灑水中空管道由普通鋼管自制加工而成，沿著三層平臺(tái)半圓形設(shè)置，鋼管外弧段單面打孔，孔距3～5 cm，孔徑1～3 mm左右，作為養(yǎng)護(hù)灑水口。無(wú)縫鋼管內(nèi)部通水受壓后從孔內(nèi)噴射出，對(duì)隧道二襯面進(jìn)行灑水養(yǎng)生。臺(tái)車電力照明管線主要沿著臺(tái)車鋼架內(nèi)側(cè)凹面處設(shè)置，減少觸碰概率，同時(shí)線纜外套PVC軟管保護(hù)線纜，采用12～36 V電壓作為照明施工用電；臺(tái)車下部安裝橡膠滾輪，工作時(shí)由一臺(tái)裝載機(jī)牽引前進(jìn)，進(jìn)行移動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù)作業(yè)；為提高作業(yè)安全性，臺(tái)車三層工作平臺(tái)設(shè)置防護(hù)圍欄，可放置滅火器、降塵霧炮等輔助器械，實(shí)現(xiàn)臺(tái)車的降塵等其他功能。

2.3 改造器具材料及注意要點(diǎn)

臺(tái)車改進(jìn)需要配備的機(jī)械材料有：電焊機(jī)、鋼筋切割、機(jī)60 mm熱軋無(wú)縫半壁打孔鋼管、HRB400螺紋鋼、PVC塑料軟管、I型鋼及其他線纜等。臺(tái)車在使用過(guò)程中存在不可避免的缺陷，施工中需要注意以下幾點(diǎn)：

臺(tái)車移動(dòng)過(guò)程中需要注意保護(hù)外接管線，由專人看護(hù)，防止管線纏繞雜物及被拉斷；由于臺(tái)車存在水電系統(tǒng)，為防止漏電，每次工作前必須對(duì)臺(tái)車進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線管破裂并處理；臺(tái)車灑水養(yǎng)生過(guò)程中，注意移動(dòng)速度均勻，保證隧道壁面灑水均勻；臺(tái)車移動(dòng)前及時(shí)清理前方的石頭等雜物，便于臺(tái)車前進(jìn)；臺(tái)車停放時(shí)注意必須塞放楔形方木，防止臺(tái)車自行移動(dòng)。

3 效益簡(jiǎn)述

該多功能臺(tái)車，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、改造費(fèi)用低廉、安全環(huán)保，可用于多種地質(zhì)隧道，對(duì)其效益成本簡(jiǎn)要分析如下。

3.1 成本

多功能臺(tái)車功能豐富，可減少其他設(shè)備的采購(gòu)成本；同時(shí)改造費(fèi)用低、速度快。改造材料為工地常見(jiàn)的鋼管、線纜等材料，易于獲得，平均每臺(tái)臺(tái)車改造費(fèi)用不足5 000 元；臺(tái)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改造速度快捷，改造一臺(tái)臺(tái)車僅需2 d時(shí)間。

3.2 效率

改造臺(tái)車操作簡(jiǎn)單，兩名人員即可完成臺(tái)車操作，進(jìn)行移動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)，控制臺(tái)車勻速行走即可保證灑水養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，同時(shí)全斷面灑水施工效率高。

3.3 功能

多功能改造臺(tái)車不影響原有隧道施工功能及效率，且能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用功能。在完成隧道鉆孔、鋼拱架、筋網(wǎng)片鋪設(shè)等工序后，利用工序間隙時(shí)間對(duì)隧道二襯面進(jìn)行移動(dòng)式灑水養(yǎng)護(hù)，綜合利用率高。

3.4 環(huán)保

多功能臺(tái)車加裝噴霧裝置，可有效達(dá)到降塵效果，同時(shí)將施工機(jī)械產(chǎn)生的有害氣體融入噴霧中，極大地改善了隧道封閉空間的空氣質(zhì)量。此外，降塵同時(shí)提高了空氣濕度，可預(yù)防隧道中靜電的產(chǎn)生，其對(duì)于瓦斯隧道意義重大。

4 結(jié)語(yǔ)

太行山高速邯鄲段古臺(tái)1號(hào)隧道是凈寬為12.75 m的分離式中長(zhǎng)隧道，隧道右幅902 m，左幅940 m。多功能臺(tái)車于2017年10月初投入該隧道的施工中，實(shí)踐應(yīng)用證明改造臺(tái)車操作方便，能夠快速有效地實(shí)現(xiàn)隧道降塵功能，同時(shí)對(duì)隧道的養(yǎng)護(hù)功能效果好；此外功能多用，有效利用了既有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的綜合利用，間接降低了施工成本。多功能改造臺(tái)車簡(jiǎn)單實(shí)用，用途多種，得到了現(xiàn)場(chǎng)工人、監(jiān)理及業(yè)主單位等各方面的好評(píng)。