江青兵

隨著鐵路、公路等交通線路的普及與發(fā)展，對于山地較多或者高原高寒地區(qū)來說，為了加強(qiáng)區(qū)域之間的連通性，節(jié)省路線的環(huán)繞程度，就需要建立大量的隧道，尤其是在高原高寒地區(qū)，隧道施工的成功與否直接影響著整個交通線路的連接是否合理，但是由于氣候、溫度、土質(zhì)等外界環(huán)境因素具有極強(qiáng)的特殊性，在高原高寒地區(qū)進(jìn)行施工就需要增加與之相應(yīng)的施工設(shè)備配套技術(shù)的研發(fā)，從影響施工的因素入手，進(jìn)行實(shí)際的工程研究。

1.前言

在我國進(jìn)入到改革開放的進(jìn)程中來以后，我國的經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)水平都得了明顯的提升，這不僅僅促進(jìn)了我國社會中各個行業(yè)的有效發(fā)展，而且有效提升了人民日常工作和生活的水平。而交通作為人民生活中重要的承載體，對于交通工程的發(fā)展來說，尤其是在高原高寒地帶，為了建立交通的連通性，就需要通過建設(shè)隧道來增強(qiáng)區(qū)域與區(qū)域之間的聯(lián)系。因此，對高原高寒地區(qū)隧道施工設(shè)備配套技術(shù)研究迫在眉睫。

2.高原高寒地區(qū)對機(jī)械設(shè)備的影響

2.1高海拔氣候環(huán)境的特點(diǎn)研究

高原高寒地區(qū)具有以下幾個特點(diǎn)，首先就是其海拔較高，相對于我國第二階梯和第三階梯的海拔來說，高原高寒地區(qū)的海拔一般都集中在4000米以上，大多都聳立在對流層的中部，而且保持著常年低溫環(huán)境，溫度常常保持在零下，這對當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)造成了較大影響。由于積雪、冰層的影響，這使得高原高寒地區(qū)的土質(zhì)成為了凍土層，并且保持常年不化，不僅僅地質(zhì)復(fù)雜，而且開發(fā)難度大。尤其是地理位置顯著的青藏高原，屬于我國乃至世界地理上最具有代表性的高原，是中國最大、世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”、“第三極”，南起喜馬拉雅山脈南緣，北至昆侖山、阿爾金山和祁連山北緣，西部為帕米爾高原和喀喇昆侖山脈，東及東北部與秦嶺山脈西段和黃土高原相接，介于北緯26°00～39°47，東經(jīng)73°19～ 104°47之間。這也使得青藏高原難以被人類征服，而且在現(xiàn)階段的交通簡歷上，對于工程機(jī)械設(shè)備的影響也是極大的，增加了實(shí)際操作的難度，不僅延長了隧道施工工期，還增加了大量的人力、物力、財(cái)力等資源的投入。

2.2機(jī)械設(shè)備受到高原高寒地區(qū)的影響

隧道施工工程的難度較大，為了能夠控制其工作效率，保證在規(guī)定的工作期間能夠有效完成實(shí)際的工程量，就需要使用大量的機(jī)械設(shè)備。常用的機(jī)械設(shè)備有以內(nèi)燃機(jī)作為主要動力源的內(nèi)燃機(jī)械（如裝載機(jī)、出碴運(yùn)輸車、混凝土罐車等），能夠?qū)λ淼赖耐诰?、土方的運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳝h(huán)節(jié)具有較大的重要提升作用。此外，還需要用到很多的電工產(chǎn)品，常見的有各類電器設(shè)備（如挖裝機(jī)、皮帶輸送機(jī)）電控開關(guān)及繼電器等、鉛蓄電池、絕緣材料、高壓電器、通訊電纜等。

3.高原高寒地區(qū)隧道施工設(shè)備配套的原則

綜合考慮到高原高寒地區(qū)隧道施工工程的外界因素影響，以及施工企業(yè)本身的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件，在進(jìn)行具體的施工工程落實(shí)之前，必須要根據(jù)工程的情況，制定出一套完善的施工設(shè)備配套技術(shù)原則，便于加強(qiáng)對工程各個環(huán)節(jié)的控制和掌握。所謂的技術(shù)條件，主要包括對于人力、物力、財(cái)力等資源的實(shí)際使用量，還有具體的工作效率和設(shè)備的操作性能、耐久性能，而且還要保持在后續(xù)的維護(hù)工程中對設(shè)備進(jìn)行維修和保護(hù)。經(jīng)濟(jì)條件更多的要包括機(jī)械設(shè)備的購置費(fèi)用，使用的實(shí)踐以及相關(guān)施工機(jī)械設(shè)備的利用率和損害率。

3.1設(shè)備與環(huán)境的適應(yīng)原則

對于高原高寒地區(qū)來說，惡劣的外界因素很有可能對具體的施工機(jī)械設(shè)備的實(shí)際使用造成巨大的影響，過低的溫度使得機(jī)械設(shè)備在工作過程中不能順利施工，將機(jī)油凍住，造成了管道的堵塞，而且過度集中的熱量散發(fā)就很容易對設(shè)備造成大量的損失。因此，在施工的過程中，必須要堅(jiān)持將施工機(jī)械與施工環(huán)境、施工方法進(jìn)行統(tǒng)一化的處理，使得各個施工項(xiàng)目能夠相互配套起來，從而保證施工進(jìn)度的順利進(jìn)行，從而促進(jìn)施工企業(yè)獲得最大化的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2借助高性能的施工設(shè)備

雖然國外設(shè)備的使用性能較強(qiáng)，但是很少有在高原高寒地區(qū)專用的機(jī)械設(shè)備。因此，結(jié)合著我國高原高寒地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況，要保證施工機(jī)械設(shè)備和相應(yīng)的配套技術(shù)能夠立足于國產(chǎn)化的發(fā)展，在引入國外設(shè)備的時候，要充分考慮施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性，要在保障節(jié)約大量勞動資源的情況下來提升施工進(jìn)度，這樣才能夠保證隧道施工工程的順利進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)效益的獲取。

3.3設(shè)備的選型

高原高寒地區(qū)空氣稀薄、含氧量低，需要選用高原專用設(shè)備，尤其是內(nèi)燃設(shè)備，需要大量氧氣助燃，需選擇增設(shè)渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)設(shè)備滿足施工需要。

4.高原高寒地區(qū)隧道施工設(shè)備配套的技術(shù)研究

首先是對于地質(zhì)開挖設(shè)備的研究，主要是對大型鉆孔臺車和小型鑿巖機(jī)的使用研究。大型鉆孔臺車整體的機(jī)械化程度較高，打眼的速度較快，對于地質(zhì)條件的要求沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)，在高原高寒地區(qū)進(jìn)行施工的進(jìn)度較快，極其適合進(jìn)行隧道的開挖。但是該種機(jī)器在實(shí)際使用的過程中會用到大量的電能，而且占用的實(shí)際空間大，運(yùn)輸不是很方便。尤其是其內(nèi)部的內(nèi)燃動力機(jī)在隧道工程中工作的時候，還會產(chǎn)生大量的煙霧，造成對隧道洞內(nèi)環(huán)境的污染，也會影響到施工人員的身體健康狀況。

總而言之，由于高原高寒地區(qū)的外部環(huán)境較為惡劣，其氣候、溫度等常年處于一個極低的狀態(tài)，而且土質(zhì)在長期的冷凍狀態(tài)下已經(jīng)成為了凍土層，對于隧道施工的技術(shù)研發(fā)具有一定的難度。而且這種地區(qū)極其不利于人口的生存，在具體的施工過程中，整個工期較長，而且對于施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全也會造成一定的影響。因此，通過提升高原高寒西地區(qū)隧道施工設(shè)備相關(guān)的配套技術(shù)提升，就能夠有效促進(jìn)隧道的建設(shè)和完善。