隧道施工设备选型及配套施工技术

胡继红

(黑龙江省发达农业开发工程有限公司)

1 前言

马平高速公路老鸦峡2#隧道，地处青海省乐都县与民和县交界处，属丹东—拉萨公路通道，左洞长2835m，右洞长2830m，为双洞行车，两隧道中心线间距40m，隧道净宽10.25m，隧道净高5.0m。我部承担隧道进段左右洞各1627m、1655m，工期为24月。根据施工组织安排，如何进行设备选型和配套施工，更有利于快捷、安全、降低成本，是本隧道出碴设备选型的要点，文中介绍我们在本隧道出碴施工中的一些经验。

2 设备配置计算方案

2.1 空压机配置

总风量Q=N×q×k1×k2×k3×k4=2.18×3×0.80×1.05×1.21×1.3=142m3/h

其中:N为风枪台数，N取2×18台;q为单台风枪用风量，q取;k1为同时使用系数，k1取0.8;k2为磨损系数，k2取1.05;k3为海拔高度系数，k3取1.21;k4为安全系数，k4取1.3。

考虑到大部分时间空压机不同时使用，故各系数取最小值。需10m3空压机数量为142/10=14.2台，取14台。

2.2 出碴设备配置

以CAT320C挖掘机装碴为主，以ZLC50C装载机装碴为辅，单洞装碴配一台CAT320C挖掘机，一台小松WA380-3侧卸装载机。每循环出碴以450m3计，挖掘机、侧卸式装载机生产率以60m3/h计。

(1)装碴时间:T=450÷(2×60)×1.3=3.8×1.3=4.9h取5h。(1.3为影响系数)

装一车时间:T装=12m3÷(2×60)×60=6min(12m3为奔驰车容量)

(2)运碴:运距L分别取1000m、1500m、2000m

汽车时速/km/hV 所需参数 运距L=1000m运距L=1500m运距L=2000m公式V=10 运一车碴单趟时间 6min 9min 12min T=L/VV=10 需要车辆数N 3 3 4 N=1+2T/T装V=20 运一车单趟时间 3min 4.5min 6min T=L/VV=20 需要车辆数N 2 3 3 N=1+2T/T装

运碴总时间控制在5h以内。

注:根据以上计算结果看，如果不考虑其它影响因素，在运距1000m时，配置5台奔驰3229K自卸车在时速10km/h时可满足单口出碴;时速超过20km/h时可满足双口出碴(洞外时速超过30km/h)。在运距超过1500m时，必须考虑增加2～3台小型车辆补充。

2.3 混凝土运输车2.5m3配置

(1)基本情况

第天衬砌长度:混凝土衬砌全液压衬砌台车(一托二)2台，计模板4套，每套模板每月计划7个循环，每循环衬砌长度按10m计(全液压衬砌台车长10.5m)，则每月衬砌长度为4×7×10=280(m)，每月取28d，则每天衬砌长度为280÷28=10(m)。

(2)每天混凝土总需求量:10m(长度)×24m(衬砌周长)×0.5m(衬砌厚度)=120m3

(3)其他混凝土需求量

铺底、仰拱、水沟、电缆槽等按最大每天80m3计，则每天混凝土总需求量为120m3+80m3=200m3。

(4)配置数量

配2.5混凝土运输车，时速按10km/h计;按进洞1500m处考虑，则每车一个来回运距:2×1500m=3000m。每趟运输时间:配.5混÷10km/h×60min=18min

每趟装卸料时间按12min计

每趟综合时间:18+12=30(min)=0.5h

每天混凝土运输时间按8h计，则每台混凝土车每天运输量为2.5m3×(8h÷0.5h)=40m3

则需配2.5m3运输车台数为200m3÷40m3/台=5台(尚未考虑备用台数)。

3 选型使用后的效果

我部依靠先进技术，合理配置，科学运用机械设备，经论证分析和优化方案后，基本没有改变和调整。选型后的设备技术性能好、功率高、操作轻便、运转可靠。我们按设备技术标准操作、保养和维修，按规定加注燃油和水，按清洁、润滑、紧定、调整内容进行。设备基础状况得到提高。

中长隧道出碴设备只要选型正确，设备技术先进、司机技术熟练，在完成任务和维修保养同步进行，设备技术就会始终保持在良好的状态。

4 结束语

马平高速公路隧道施工，积累了一点经验，为以后隧道工程施工提供了可靠的依据。中长隧道施工如不改选设备，用技术落后和淘汰型设备施工，对工期、质量、效益、安全都有很大制约，可见，“工欲善其事，必先利其器”。老鸦峡隧道的成功充分说明了设备改选的结果，起到了真正的效果。老鸦峡隧道设备改选配置的经验仅供参考，以后更多的隧道的施工成功才是最有说服力。