聶亮 陳行

【摘要】基于對隧道施工大型機械化配套應用現(xiàn)狀的研究，文章根據(jù)沿江高速公路隧道地質(zhì)條件，為滿足隧道施工安全、高質(zhì)、快速的要求，提出了沿江高速隧道機械化配套方案（A型、B型、C型），并針對各隧道特點選用了適用的配套方案，研究成果可為類似工程提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】沿江高速公路; 隧道; 鉆爆法; 機械化配套; 施工

【中國分類號】U455.3

【文獻標志碼】A

宜賓至攀枝花沿金沙江高速公路（又稱沿江高速）是G4216線成都至麗江國家高速公路的重要組成段落，同時也是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2014-2030年）》“16、8、8”高速公路網(wǎng)中成都至沐川至攀枝花至云南高速公路、新市至習水高速公路的重要組成路段。該項目主線隧道路線里程長度接近100 km，占比高達70.73 %，隧址區(qū)斷裂構(gòu)造密集發(fā)育、洞身普遍存在巖溶、涌突水、巖爆、石膏膨脹巖和瓦斯等不良地質(zhì)。隧道施工面臨著極為突出的質(zhì)量和安全風險（圖1）。

為達到提高隧道施工工效，保證施工質(zhì)量，改善作業(yè)條件，減少作業(yè)人員，有效探測和控制隧道施工風險，減小工期壓力的目的，本文對沿江高速公路隧道的機械化配套方案進行研究具有重要意義。

1 隧道施工大型機械化配套應用現(xiàn)狀

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前鉆爆法施工隧道的機械化配套主要涵蓋超前鉆探和開挖、裝碴運碴、支護、仰拱（檢鋪底）、防排水、混凝土襯砌、養(yǎng)護、溝槽施工九大作業(yè)線[1]。國內(nèi)鐵路隧道大多按基本、中度、高度三種機械化配套模式施工，其中基本配套為《鐵路隧道工程施工機械配置技術(shù)規(guī)程》中無軌運輸基本配置[2]，中度配套在一些工序（如仰拱、襯砌、防水板、溝槽、養(yǎng)護等工序）上進行了加強，高度配套在全工序上進行了機械配置。

公路隧道機械化配套主要集中在開挖和支護作業(yè)線，設(shè)備主要采用鑿巖臺車、混凝土濕噴機械手、自行式仰拱棧橋等，還未有全工序進行機械化集成配套的先例。總體來說公路隧道機械化配套程度較低，對于智能襯砌臺車和智能化注漿機等智能設(shè)備應用極少[3]。

據(jù)統(tǒng)計，鉆爆法施工隧道在進行了大型機械化配套后可在開挖、裝藥、初期支護等工序減少施工作業(yè)人數(shù)。施工進度指標有一定提升。高度機械化配套進度指標較基本配套提高20 %～30 %，比中度機械配套提高約10 %[4-6]。

2 沿江高速公路隧道機械化配套方案

2.1 配套原則

為了達到“快速施工，以機代人”的目的，同時能滿足復雜地質(zhì)環(huán)境對設(shè)備性能的需求。沿江高速公路隧道機械化配套方案應遵循以下原則：

（1）以“保證施工質(zhì)量、減少作業(yè)人員、減輕勞動強度和有利提高功效、有利平行作業(yè)”為配套原則[7]。

（2）根據(jù)隧道長度規(guī)模、地質(zhì)構(gòu)造情況及設(shè)備適用性，按機械化程度由高到低分三級進行配置。

2.2 具體配套方案與隧道劃分

2.2.1 A型配套方案

A型配套在超前地質(zhì)預報作業(yè)上配置多功能鉆機;開挖作業(yè)線配置三臂鑿巖臺車兩臺;配備除塵凈化設(shè)備以改善洞內(nèi)環(huán)境。支護作業(yè)線配置單臂濕噴機械手、鋼拱架拼裝機、錨桿鉆注一體機、高壓注漿等設(shè)備。后續(xù)作業(yè)線配置自行式仰拱棧橋、防水板自動鋪設(shè)臺車、智能化模板臺車、養(yǎng)護作業(yè)臺車、溝槽臺車等設(shè)備。A型配套機械配置見表1。

2.2.2 B型配套方案

B型配套與A型配套差別在于開挖作業(yè)線與傳統(tǒng)鉆爆法相同，其余配置與A型配置相同。B型配套機械配置見表2。

2.2.3 C型配套方案

C型配套僅在支護作業(yè)線上配置單臂濕噴機械手。為保證襯砌及防水施工質(zhì)量增加襯砌智能化模板臺車、溝槽臺車、噴淋養(yǎng)護臺車等低投入機械化設(shè)備（表3）。

根據(jù)收集的沿江高速公路各隧道的基本信息，考慮設(shè)備性能的適用性，按表4進行機械化配套。

3 結(jié)論與建議

（1）公路隧道實施機械化配套是保證施工質(zhì)量、減輕作業(yè)人員勞動強度必要措施;能減少隧道施工群死群傷事故，提高隧道施工安全性;能減少隧道施工作業(yè)人員，減少日益緊張的人力需求;是保證施工進度的重要措施。

（2）本文通過調(diào)研分析，結(jié)合沿江高速公路隧道地質(zhì)情況及設(shè)備適用性，分三級進行了隧道大型機械化配套施工方案。可為今后類似工程提供借鑒和參考。

（3）針對沿江高速高地應力、巖溶、斷層破碎帶等不良地質(zhì)段落的適應性有待進一步驗證分析。

參考文獻

[1] 朱科，鐵路隧道施工機械化配置的九條作業(yè)線配套施工技術(shù)探討[J].鐵道建筑技術(shù)，2018（4）：94-98.

[2] Q/CR 9226-2015 鐵路隧道工程施工機械配置技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 吳夢軍，吳慶良. 山嶺公路隧道機械化施工現(xiàn)狀與展望[J]. 重慶交通大學學報，2020，39 （3）： 18.

[4] 張建周，鐵路隧道機械化配套施工經(jīng)濟型分析[J].鐵路工程技術(shù)與經(jīng)濟，2019，34（6）：56.

[5] 左強，林銳，陳世凱，等.深豎井條件下暗挖隧道施工機械配套分析[J].四川建筑，2020，40（1）：258-261.

[6] 楊永剛.堅硬圍巖隧道施工中超欠挖的影響因素及控制措施[J].四川建筑，2020，40（2）：240-242.

[7] 王飛陽，周凱歌，周路軍. 川藏鐵路隧道機械化配套施工適應性研究[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù)，2020，57 （增刊1）： 60.