鐵路隧道施工設備配套技術研究

甄耀珠

摘要：文章基于隧道工程施工安全及施工質量的重要性，結合我國云桂鐵路云南段者茂隧道的施工狀況，分析了鐵路隧道施工設備配套方案的前期準備，并在此基礎上，著重對機械設備的選型及設備配套中有待探討的問題進行了較為深入的分析和總結。

關鍵詞：鐵路隧道；施工設備；配套技術

中圖分類號：U216 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0087-02

1 概述

近幾年以來，隨著我國經濟的快速發展，帶來了我國鐵路建設的大發展，各種鐵路建設施工技術也日益成熟；但是由于我國西部多山區，鐵路施工隧道工程施工較為普遍，這給我國鐵路的施工安全及質量帶來了巨大的挑戰?；诖?，以下將結合我國云桂鐵路云南段者茂隧道的施工狀況，就鐵路隧道施工設備配套技術這個問題進行一些

探討。

2 工程基本概況

者茂隧道位于云南省文山州境內，全長3875m，單洞雙線隧道，全隧均位于直線上，單面上坡，變坡點為DK452+100，坡度由5‰變為15.5‰（南寧至昆明），隧道最大埋深約187m，具體工程數量如表1所示。

本隧道工程所在地區屬構造剝蝕侵蝕低山地貌，地形起伏大，地面高程1225～1516m，相對高差大于291m，進口段地形坡度較緩，自然坡度20°～30°，出口段坡度較陡，自然坡度35°～45°。坡面植被發育，為封山育林區。橫向沖溝發育，基巖零星出露。測段無居民點分布，隧道進口交通條件差，出口有簡易公路相通，交通條件一般。

測區覆蓋層為第四系沖洪積（Q4al+pl）松軟土，坡洪積（Q4dl+pl）粉質黏土，坡殘積（Q4dl+el）粉質黏土、細角礫土，下伏基巖為三疊系中統蘭木組（T2l）砂巖夾頁巖，板納組（T2bc）粉砂巖、砂質泥巖夾灰巖；二疊系下棲霞、茅口組（P1q+m）泥質灰巖，灰巖，石炭系上統馬平組（C3m）灰巖；中統威寧組（C2w）硅質灰巖、灰巖，斷層角礫巖（Fbr）。

3 隧道工程前期準備

3.1 施工工區生產設施的設置

根據施工組織安排，隧道分為進口工區和出口工區兩個施工工區，同時相向開挖，進口工區承擔2817m的施工任務，出口工區擔負施工長度1058m，為反坡施工。在進口施工區和出口施工區各設置一些必要的生產設施，具體如表2所示。

在洞口附近設置變壓器、空壓房。

3.2 隧道開挖方法的選擇

根據地質和設計情況，隧道不同圍巖級別采取不同的施工方法，具體如表3所示。

3.3 關于出碴方式的選擇

采用自卸車無軌運輸與側卸式裝載車進行搭配來作為本工程施工的出碴方式。此外，每個工區下設出碴運輸、初期支護及二次襯砌等七個作業隊，其中出碴運輸、初期支護及二次襯砌這三個作業隊還可以再進一步進行劃分若干個作業組，具體如圖1所示：

4 隧道施工主要設備選型配套方案技術研究

與其他隧道工程一樣，鐵路隧道工程也是由三條主要作業線和一條輔助作業線所構成：

4.1 開挖出碴作業線

本條主要作業線由以下兩條作業線所構成：

4.1.1 鉆爆作業線。工作效率高，這是鑿巖臺車的一大特點，但其因具有較大的一次性投入，故具有較高的使用成本，根據施工單位具體情況，有關鑿巖臺車的應用不列入本工程施工計劃中；而把自制式多功能臺架應用于本工程施工中，并且把作業平臺分三層，有關鉆眼及光面爆破開挖這項工作根據圍巖不同，由若干臺YT28風動鑿巖機來實施完成。

4.1.2 運輸作業線。每個工區配備三臺ZLC50E側卸式機用來裝碴，其中一臺用于備用，一臺挖掘機用于輔助作業，把碴運到棄碴場具體由大噸位自卸汽車來完成，相對固定自卸車車型及裝碴設備，確保數量足夠的自卸車，隨著隧道的掘進，運輸距離增加要適當增加自卸汽車的

數量。

4.2 初期支護作業線

把三臺濕噴機配備于每個掌子面上，用于初支噴射混凝土；把一套JS750攪拌機和一套PL1200自動計量配料機分別配置在洞外，分別用攪拌濕噴料，用兩臺8m3混凝土運輸車把濕料運進洞內。

4.3 二次襯砌作業線

4.3.1 仰拱：對仰拱先進行施工并加以填充，接著再對拱墻進行施工，施作及填充仰拱過程中，為確保出碴運輸不對仰拱施作產生干擾，可在仰拱施工地段設置仰拱棧橋，這樣可有效提高隧道的施工質量。

4.3.2 拱墻：以液壓式整體鋼模襯砌臺車來襯砌拱墻，其長度為12m；配置兩臺，進出口工區各一臺；其他的配工設備配套情況，具體如表4所示。

二次襯砌作業線的緊前作業線是有關防水層作業線的鋪設，并把一臺臺架配置于每個工作面，以起到工作平臺作用。

4.4 輔助作業線

這不僅是機械設備配套的一個主要內容，同時還可起到保障作用的效果，特別是在通風、供電及供風方面，若未合理配置，則對主要作業線的發揮將形成極大的制約。

4.4.1 供風。根據相關量測，一臺YT28風動鑿巖機每分鐘耗風量為4m3，則16臺鑿巖機（掌子面）一起運行需64m3的高壓風，注意到隨著管路的加長而帶來耗風量的增多以及今后的備用需要，在每個工區配置主風管直徑為219mm的4臺4L-20/8電動空壓機。

4.4.2 供電。隧道內所采用的用電設備多為中小功率，故不把高壓引進隧道內；在進口工區洞口安裝一臺800kVA和一臺630kVA變壓器，在出口工區洞口安裝一臺6300kVA和一臺500kVA及一臺315kVA的變壓器；此外，把一臺300kVW內燃機發電機組安裝在每個工區，以作

備用。

4.4.3 通風。根據本隧道工程具體情況進行計算，總需風量為2600m3/min，如果以人數來對風量進行計算，則每分鐘需風量270m3；在實際當中，把2600m3/min這個最大值用作控制風量，再對管路漏風進行相應的折算，可把通風機的總供風量求得出來，通過計算，約為3600m3/min，因此在工程施工過程中，通風機選用SDF-C-N012.5這種型號的，把便于裝卸和維修的直徑為1600mm的PVC拉鏈式軟風管作為其輸風管。

5 結語

總之，優良的隧道施工設備配套，是快速、高效進行高鐵隧道施工的重要基礎；在實際工程施工中，加強探討和深入研究高鐵隧道施工的設備配套技術，以形成一套完整的設備配套，對于確保工程施工質量，并在計劃工期內按時完成施工工程均具有極其重要的意義。

參考文獻

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（責任編輯：吳 濤）