劉浩

摘 要：本文對(duì)隧道施中噴錨支護(hù)工序采用的兩種設(shè)備的性能及使用效能的優(yōu)劣性進(jìn)行比較。

關(guān)鍵詞：回彈損失 濕噴機(jī) 職業(yè)健康 速凝劑

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（c）-0065-02

目前，隧道施工中噴錨支護(hù)對(duì)整個(gè)隧道施工質(zhì)量和二襯前的安全保障是十分重要的，之前多采用的干噴法施工由于施工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵過(guò)大嚴(yán)重危害操作人員的健康和支護(hù)效果不達(dá)標(biāo)已基本被禁止使用，現(xiàn)在廣泛采用的是濕噴法，也就是通過(guò)設(shè)備將拌合好的混凝土添加合好速凝劑后進(jìn)行施工，通過(guò)中南通道10標(biāo)隧道施工中采用的沈陽(yáng)產(chǎn)巖峰濕噴機(jī)和進(jìn)口Sika濕噴機(jī)的兩種濕噴設(shè)備的具體使用情況，筆者對(duì)它們的各項(xiàng)性能及使用效能的優(yōu)劣性進(jìn)行對(duì)比分析。

1 設(shè)備基本性能介紹

SIka濕噴機(jī)是德國(guó)大象公司生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)備，通過(guò)操作有線遙控器（也可以請(qǐng)大象公司專業(yè)人員改裝成無(wú)線控制）來(lái)控制噴射頭進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，噴射臂的所有動(dòng)作均由液壓驅(qū)動(dòng)，最大噴射高度和最大噴射寬度分別為16.9 m和14.5 m，噴射最大方量為每小時(shí)30方，設(shè)備上配備有專用的螺桿空壓機(jī)提供風(fēng)能。

巖鋒濕噴機(jī)是沈陽(yáng)壹隧隧橋公司生產(chǎn)的，中南10標(biāo)工地使用的是TK500型，工作風(fēng)壓0.5 MPa，生產(chǎn)能力是每小時(shí)5 m3/h，需要另外的空壓機(jī)提供風(fēng)能。

2 使用效能分析

2.1 人工工費(fèi)對(duì)比

巖鋒濕噴機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)需要三臺(tái)濕噴機(jī)同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)機(jī)器需要配置6人，共18人。而SIka濕噴機(jī)只需4人，按目前每人月工資4000元計(jì)算，使用Sika濕噴機(jī)每月可節(jié)約人工費(fèi)5.6萬(wàn)元。

2.2 速凝劑用量

速凝劑的作用是使用噴射混凝土速凝快硬，減少回彈損失，防止噴射混凝土因重力作用所引起的脫落，巖鋒濕噴機(jī)安裝的速凝劑添加系統(tǒng)是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)按鈕到調(diào)節(jié)柱塞式變量泵的輸出量，精確度有限。

Sika濕噴機(jī)配有液態(tài)添加劑計(jì)量輸送裝置，不僅能對(duì)混凝土和速凝劑流量同步程序控制，還可通過(guò)噴射情況實(shí)時(shí)調(diào)整速凝劑添加量和混凝土噴射量。

通過(guò)Sika濕噴機(jī)噴混凝土施工數(shù)據(jù)記錄得出使用Sika濕噴機(jī)時(shí)速凝劑添加量為 4.8%。通過(guò)巖鋒濕噴機(jī)噴混凝土施工數(shù)據(jù)記錄可得出使用巖鋒濕噴機(jī)時(shí)速凝劑添加量為7.6%。

巖鋒濕噴機(jī)采用速凝劑價(jià)格為3200元/T，Sika濕噴機(jī)采用速凝劑的價(jià)格為4700元/T，通過(guò)則每方噴射混凝土使用Sika濕噴機(jī)可機(jī)節(jié)省38元。（計(jì)算公式為2.2（混凝土比重）×0.076×3200-2.2×0.048×4700）

2.3 噴射混凝土的回彈損失

濕噴工藝決定了施工過(guò)程中一定會(huì)有混凝土從工作面上脫落下來(lái)，造成回彈損失，下邊通過(guò)實(shí)際混凝土實(shí)際用量對(duì)比兩者的區(qū)別。

要控制回彈損失，選取恰當(dāng)?shù)膰娚渚嚯x和垂直于工作面噴射是降低回彈率和保證噴射質(zhì)量的先決條件。在使用巖鋒濕噴機(jī)噴射時(shí)，噴射距離和角度取決于操作人員的經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)真程度，隧道里的作業(yè)臺(tái)架、惡劣的工作環(huán)境等因素，使操作人員只能在較小的作業(yè)范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的距離垂直墻面施噴，多數(shù)情況會(huì)在噴射角不能垂直于工作面，因而，回彈率較高，濕噴機(jī)全液壓控制，操縱方便，操作人員可在利于觀察的位置通過(guò)有線遙控器來(lái)控制噴嘴對(duì)目標(biāo)面的距離，并且在其特別大的作業(yè)范圍內(nèi)，通過(guò)自動(dòng)平行保持機(jī)構(gòu)使噴嘴自動(dòng)平行于事先調(diào)定的垂直于目標(biāo)面的大方向，噴嘴本身的全方位可調(diào)可操作性能，使操作人員能作噴射方向的細(xì)微調(diào)整，從而大大降低回彈率。Sika濕噴機(jī)的供風(fēng)量和風(fēng)壓可由操作人員在風(fēng)源的最大供風(fēng)能力范圍內(nèi)隨時(shí)調(diào)節(jié)而獲得恰當(dāng)?shù)膰娚渌俣?，使回彈率和噴射質(zhì)量獲得最佳匹配，而巖鋒濕噴機(jī)由于是外供風(fēng)，無(wú)此功能。2010年9月份中南10標(biāo)的范家山隧道（使用Sika濕噴機(jī)）和南溝口隧道（使用巖鋒濕噴機(jī)）回彈損失分別為9.2%和26%，也就是每方可減少0.168方的回彈，節(jié)約混凝土費(fèi)用0.168×362=60.81元。

2.4 設(shè)備效率

SIka濕噴為輪胎式，自身配備有發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)動(dòng)靈活，無(wú)需借助其他工具即能行駛至噴射地點(diǎn)，僅需要20 min的準(zhǔn)備時(shí)間即可進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，噴混凝土作業(yè)完成后，直接行駛至洞外進(jìn)行日常維修保養(yǎng)工作，該過(guò)程僅需40 min。

巖鋒濕噴機(jī)自身無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置，配置有吊架，每次進(jìn)行噴混凝土作業(yè)時(shí)需用裝載機(jī)吊送至噴射地點(diǎn)，然后安裝風(fēng)水管，才能進(jìn)行噴射作業(yè)，該過(guò)程一般需要1 h，噴混凝土作業(yè)完成后，需要清理現(xiàn)場(chǎng)，拆卸風(fēng)水管，然后用裝載機(jī)將其吊運(yùn)至洞外進(jìn)行日常維修保養(yǎng)工作，該過(guò)程一般需要1.5 h，工序銜接較差。顯然，使用Sika濕噴進(jìn)行噴混凝土作業(yè)時(shí)，能夠縮短工序銜接時(shí)間，進(jìn)而縮短整體施工時(shí)間，提高工作效率，而且沒(méi)有裝載機(jī)的臺(tái)班費(fèi)用。

2.5 機(jī)械配件、折舊攤銷、電力使用費(fèi)用對(duì)比

通過(guò)分析2010年兩種濕噴機(jī)的使用費(fèi)用情況，Sika濕噴機(jī)每方的折舊費(fèi)用為 47.5元，配件消耗為25.1元，電力消耗為9.3元，合計(jì)81.9元。

巖鋒濕噴機(jī)每方的折舊費(fèi)用為10.7元（給濕噴機(jī)配套的空壓機(jī)計(jì)算了一半的折舊費(fèi)，因?yàn)檫€可以利用來(lái)給掌子面開(kāi)挖供風(fēng)），配件消耗為28元，電力消耗為23.6元，合計(jì)62.3元。

使用Sika濕噴機(jī)進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，與巖鋒濕噴機(jī)相比多消耗18.8元。

2.6 作業(yè)人員職業(yè)健康

使用Sika濕噴機(jī)進(jìn)行噴混凝土作業(yè)時(shí)，粉塵較少，噪音較小，作業(yè)人員可站在距噴射面的位置，通過(guò)操作有線遙控器來(lái)控制噴射頭進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，工作環(huán)境較為舒適，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，通過(guò)佩帶防塵裝置，對(duì)作業(yè)人員身體健康基本沒(méi)有損傷（每半年我公司均對(duì)濕噴機(jī)操作人員進(jìn)行了身體檢查），巖鋒濕噴機(jī)進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)，粉塵濃度大，且作業(yè)人員必須手持噴頭，站在距噴射面較近的位置進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，粉塵大，工作環(huán)境較差，雖然佩帶防塵裝置，但對(duì)作業(yè)人員損害仍然有些影響，從職業(yè)健康的角度講，采用巖鋒濕噴機(jī)進(jìn)行噴混凝土作業(yè)時(shí)，工人患矽肺病的機(jī)率較高，使企業(yè)存在較大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2.7 噴錨支護(hù)效果

SIka濕噴機(jī)采用的是自供風(fēng)，機(jī)械臂作業(yè)，噴射混凝土工作風(fēng)機(jī)達(dá)到了1 MPa，比巖鋒濕噴機(jī)高了近一倍，高風(fēng)壓具有類似于震動(dòng)棒的搗固作用，噴射的密實(shí)度好，具有良好的支護(hù)作用，在中南10標(biāo)，四級(jí)、五級(jí)圍巖較多，在遇到這些破碎巖層的時(shí)候，都會(huì)緊急抽調(diào)這臺(tái)Sika濕噴機(jī)前往作業(yè)，保證隧道施工安全進(jìn)行。SIka濕噴機(jī)機(jī)械臂操作靈活可靠，噴錨支護(hù)非常平順，給后邊的二襯作業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

3 效能對(duì)比結(jié)論

通過(guò)以上效能對(duì)比可以看出，Sika濕噴機(jī)在人工工費(fèi)支出、設(shè)備作用效率、噴錨支護(hù)效果、減少速凝劑添加量、保護(hù)工人職業(yè)健康這些方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在施工單位進(jìn)行長(zhǎng)大隧道施工時(shí)使用該設(shè)備，可以有效縮短噴錯(cuò)支護(hù)的循環(huán)時(shí)間、控制人工費(fèi)用，值得推廣使用。

參考文獻(xiàn)

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