本报特约通讯员段宏杰王良雷
图为中铁隧道集团员工在怀邵衡铁路南雪峰山隧道内利用三臂液压凿岩台车开展开挖作业。王良雷摄
机械化配套施工作为当前长大山岭隧道施工新的方向和组织模式,正得到日益广泛的运用。
中国中铁隧道集团曾承担机械化配套施工课题,在贵广高铁三都隧道施工中进行探索,在沪昆高铁雪峰山隧道群施工中应用,在怀邵衡铁路南雪峰山隧道、昌赣客专兴国隧道等项目施工中推广,取得显著效果。尤其是集团在怀邵衡铁路南雪峰山隧道建设中的机械化配套技术,赢得中国铁路总公司和其他兄弟单位的一致称赞。
中铁隧道集团承建的怀邵衡铁路3标位于湖南省怀化市与邵阳市境内,全长19.5公里,主要工程包括南雪峰山隧道、尖峰山隧道、枫木冲隧道等,桥隧比达97%。其中,南雪峰山隧道是怀邵衡铁路全线第二长隧道,全长9.59公里,共穿越12个断层带,为II级风险隧道。
在南雪峰山隧道施工中,中铁隧道集团配置了三臂液压凿岩台车、喷浆机械手、全液压自行式仰拱栈桥、衬砌混凝土自动养护台架、整体式衬砌模板台车等先进机械设备,形成了超前地质预报、钻爆开挖、喷锚支护、仰拱、二次衬砌、空洞检测、水沟施工作业等机械化配套作业生产线,实现了隧道全工序机械化作业。
同时,项目部在施工过程中对作业工装进行改进创新,在二衬防空洞、施工缝处止水带施工等方面形成了稳定的工装作业标准,真正让“以机械工装设备实现工艺标准,以工艺标准确保工序质量”的理念落地。
相比于传统的隧道开挖,项目部采用三臂液压凿岩台车后,只需配备6名操作人员,分两个作业班组进行施工。凿岩台车施钻速度快,单孔5米深的炮孔成孔时间为3到5分钟,全断面开挖单循环时间被控制在3到4小时,开挖掘进速度大大加快。同时,凿岩台车利用自身的高压水跟进钻孔,减少了掌子面的岩尘,改善了洞内作业环境。掌子面不再需要大量作业人员,加之防护措施到位,施工安全风险有效降低。
项目部采用机械手喷浆后,完成单循环4.2米的初喷只需用时40分钟。该系统设计为湿喷工艺,对提高喷射混凝土内在和外观质量、改善洞内施工环境、确保施工安全起到了很好的作用。
防水板施工是隧道作业的关键工序,传统上一般采用手焊方式将防水板与背后钢片固定。这种方式极易导致脱焊或焊穿状况出现,影响工程质量。项目部引进了超声波焊接机进行焊接,在保证工程质量的同时,使工序作业时间由以前的30秒缩短到2秒以内。
大量的机械设备进场,给项目部管理提出了新的挑战。为确保各类设备正常运转,防止使用中出现抛锚、趴窝等现象,项目部形成了一套完善的设备管理使用和维修保养制度。
针对机械设备种类多、数量多、型号杂、管理难度大等特点,项目部建立了完整的设备档案,档案中详细记录着每台(套)设备的名称、编号、生产厂家、进场日期、所在工点等21项内容。项目部还为每台(套)设备建立了“个人履历书”,记录设备的变动、事故、运转、修理、保养、状态检测等情况,并及时更新。使用中,项目部坚持“养修并重,预防为主”原则,建立了20余项使用养护制度,成立了专门的设备维修保养班组,并对操作人员加强培训,力求发挥机械设备的最大效能。
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