馮建江

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川成都 610091)

1 工程概況

老撾會蘭龐雅水電站位于老撾南部Bolaven高原的Houay Lamphan Gnai 河流上。電站初擬裝機(jī)容量為88 MW。主要建筑物有攔河壩、溢洪道、入庫引流系統(tǒng)、引水系統(tǒng)及電站廠房等。

引水系統(tǒng)總長約6.6 km，主要由引水隧洞和壓力管道組成，其中引水隧洞長4200 m，馬蹄形斷面，洞徑為2.6 m×3.4 m，由低壓隧洞、高壓鋼管隧洞組成。

引流系統(tǒng)包括5條支流:H.Pouy、H.Dam、H.Hid、H.Mount、H.Lamphan noy。引流隧洞分5段設(shè)計(jì)，首尾相連，最終匯入水庫。引流隧洞為無壓隧洞，城門洞型，隧洞開挖尺寸為2.6～3.2(m)×3～3.4(m)不等，總長度5200 m。

(1)引水隧洞圍巖類別。

引水隧洞沿線巖體基本為微風(fēng)化細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，屬于軟弱相間巖體，巖體較完整，圍巖穩(wěn)定性主要受巖體強(qiáng)度控制。圍巖為細(xì)砂巖洞段穩(wěn)定性較好，一般為Ⅲ類圍巖，約占50%;圍巖為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖洞段穩(wěn)定性較差，為Ⅳ～Ⅴ類圍巖，其中Ⅳ類圍巖約占38%，Ⅴ類圍巖約占12%。巖石抗壓強(qiáng)度見表1。

(2)引流隧洞圍巖類別。

引流隧洞沿線巖體基本為微風(fēng)化細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，部分洞段為玄武巖，巖體較完整，圍巖穩(wěn)定性主要受巖體強(qiáng)度控制。圍巖為細(xì)砂巖洞段穩(wěn)定性較好，一般為Ⅲ類圍巖，約占40%;圍巖為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖洞段穩(wěn)定性較差，為Ⅳ～Ⅴ類圍巖，其中Ⅳ類圍巖約占38%，Ⅴ類圍巖約占22%。巖石抗壓強(qiáng)度見表1。

表1 巖石抗壓強(qiáng)度表

2 LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)性能

LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)是一種連續(xù)生產(chǎn)的高效率出渣設(shè)備，主要用于鐵路隧道施工、礦山平巷掘進(jìn)、引水洞和國防洞窟施工中的裝載作業(yè)。適用于斷面為2.2 m×2.2 m 以上的巷道。該機(jī)器的最佳工作條件是:巖石的普氏硬度f≤12，塊度≤450 mm。LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)靠履帶推進(jìn)鏟取巖石并通過鏟斗將石料扒進(jìn)自身的刮板輸送機(jī)，輸送機(jī)從尾部將巖石卸入自卸汽車、梭式礦車或其它轉(zhuǎn)載設(shè)備上。利用反鏟挖掘臂扒取遠(yuǎn)處的巖石，也可以用鏟斗清理工作面。其主要技術(shù)參數(shù)見表2。

3 設(shè)備選擇背景及使用情況

3.1 設(shè)備選擇背景

(1)老撾會蘭龐雅水電站工程為EPC 總包項(xiàng)目，合同總工期60個(gè)月。隧洞開挖總長度約10 km，均為中小斷面隧洞，單端掘進(jìn)隧洞最長2.5 km，施工布置非常困難。除去后期的隧洞襯砌時(shí)間，隧洞開挖有效施工時(shí)間僅有16個(gè)月，施工工期非常緊張，因此，必須提高開挖的機(jī)械化程度，才能有效保證施工進(jìn)度要求。LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)是由機(jī)械手與輸送機(jī)相接合、采集和輸送功能合二為一、采用電動液壓控制系統(tǒng)的生產(chǎn)裝置，具有能耗小、效率高的特點(diǎn)，可以大大地提高隧洞掘進(jìn)作業(yè)的進(jìn)度，有效提高單進(jìn)水平。

表2 LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)技術(shù)參數(shù)表

(2)引水隧洞及引流隧洞均屬于淺埋深隧洞，特別是引流隧洞，最小埋深僅為20 m，地質(zhì)條件相對較差，Ⅲ類以下圍巖占隧洞總長的50%，安全問題比較突出，爆破完成后必須排險(xiǎn)。相對于其它設(shè)備來講，LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)的反鏟機(jī)構(gòu)完全滿足排險(xiǎn)要求，可以安全高效的完成排險(xiǎn)工作。

(3)小斷面隧洞空間狹小，隨掘進(jìn)深度的增加，排煙困難，不適合油動設(shè)備洞內(nèi)作業(yè)。隧洞設(shè)計(jì)斷面及圍巖類別能夠滿足LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)要求，且LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)是采用電動液壓控制系統(tǒng)的生產(chǎn)裝置，節(jié)能環(huán)保，不會加劇洞內(nèi)空氣質(zhì)量惡化。另外，其自行速度達(dá)到0.4 m/s，能夠滿足正常的移動讓車，非常方便。

3.2 應(yīng)用效果分析

(1)安全可靠性方面。

LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)系統(tǒng)采用電動全液壓傳動，結(jié)構(gòu)緊湊，推進(jìn)力大，扒取范圍廣，可以全斷面裝巖，不留死角，基本不需人工輔助清理工作面;操作輕松簡便，性能可靠，維修方便，同時(shí)具有優(yōu)良的人性化設(shè)計(jì)，有座椅、駕駛棚，從而極大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了掘進(jìn)出渣的安全可靠性。系統(tǒng)通過液壓傳動扒取石渣，通過履帶行走機(jī)構(gòu)移動，操作時(shí)，司機(jī)坐在駕駛室內(nèi)，輕松方便，安全風(fēng)險(xiǎn)低。設(shè)備自2011年5月份投入使用以來，未出現(xiàn)機(jī)電事故和人身傷害事故。

(2)生產(chǎn)進(jìn)度保證方面。

履帶式挖掘裝載機(jī)系統(tǒng)有效地提高了出渣速度。按照施工方案，隧洞開挖每一個(gè)循環(huán)產(chǎn)生的洞渣約10 m3左右，使用履帶式挖掘裝載機(jī)配合農(nóng)用車，裝滿一車僅需5～10 min。每天可以保證2～3個(gè)開挖循環(huán)，完成掘進(jìn)3.5～5 m，自引水隧洞低壓平洞段開工以來，單端掘進(jìn)進(jìn)尺830 m，平均月完成洞挖92.2 m，有力地保證了進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

(1)LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)具有優(yōu)良的人性化設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)采用風(fēng)冷，配有座椅、駕駛棚，有行程超限、油溫超高、油路堵塞、電機(jī)過載等報(bào)警系統(tǒng)，極大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度。

(2)其在隧洞掘進(jìn)出渣時(shí)可以實(shí)現(xiàn)全機(jī)械作業(yè)，從而大大提高了出渣效率及隧洞掘進(jìn)單進(jìn)水平。

(3)LWL-80型履帶式挖掘裝載機(jī)系統(tǒng)作為新型的隧洞出渣裝運(yùn)設(shè)備，在安全、效率方面的優(yōu)勢突出，是一種高效的機(jī)械化掘進(jìn)出渣設(shè)備，在小斷面隧洞開挖中值得推廣。