劉兵

（中交一公局西北工程有限公司，陜西 西安 710000）

0 引言

為了能夠滿(mǎn)足人們對(duì)于交通出行的質(zhì)量以及安全要求，相關(guān)人員在開(kāi)展對(duì)應(yīng)的高速鐵路隧道工程施工時(shí)就應(yīng)當(dāng)采取一系列優(yōu)良的技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，通過(guò)此類(lèi)良好的技術(shù)來(lái)有效地提升整體工程的質(zhì)量，從而推動(dòng)行業(yè)的良好進(jìn)步。目前機(jī)械化施工配套是一種較為先進(jìn)的施工技術(shù)，但是此類(lèi)技術(shù)在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中存在一定的注意事項(xiàng)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在施工的過(guò)程隨時(shí)注重此類(lèi)注意事項(xiàng)，以此來(lái)提高施工技術(shù)的質(zhì)量以及有效性。本文也就側(cè)重于對(duì)當(dāng)前機(jī)械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠幫助到有需要的人。

1 注意事項(xiàng)

為了能夠有效地提高當(dāng)前機(jī)械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用效果，相關(guān)人員首先需要了解和掌握的一個(gè)重要內(nèi)容就是在施工中所需要注意的一系列事項(xiàng)，只有對(duì)此類(lèi)注意事項(xiàng)進(jìn)行了了解和掌握才能夠方便后續(xù)施工過(guò)程中避開(kāi)此類(lèi)問(wèn)題，從而確保施工的質(zhì)量以及效率。在機(jī)械化施工配套應(yīng)用的過(guò)程中工作人員需要注意的事項(xiàng)主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

第一，對(duì)于機(jī)械施工設(shè)備的選擇過(guò)程，由于機(jī)械化施工配套是一種較為復(fù)雜以及繁瑣的施工流程，因此在施工的過(guò)程中為了能夠提高其施工的效率就需要應(yīng)用到一系列機(jī)械設(shè)備，若是此類(lèi)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量以及性能不達(dá)標(biāo)那么自然也就無(wú)法有效提升施工效率，反而可能帶來(lái)一系列副作用。因此相關(guān)人員首先需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇，在選擇的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格在保障高速鐵路隧道機(jī)械施工相關(guān)要求以及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，并且根據(jù)工程的規(guī)模以及數(shù)量來(lái)確定對(duì)應(yīng)機(jī)械設(shè)備的數(shù)量以及型號(hào)[1]。同時(shí)還需要根據(jù)工程施工的具體情況來(lái)分配對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，以此來(lái)確保機(jī)械設(shè)備的作用能夠達(dá)到最大化。第二，在開(kāi)展施工之前相關(guān)工程人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行掌握和了解，在傳統(tǒng)的部分工程施工過(guò)程中工程施工人員在施工之前沒(méi)能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行掌握和了解，在施工的過(guò)程中就會(huì)存在一些錯(cuò)誤的操作，針對(duì)于部分較為特殊的地形情況來(lái)說(shuō)此類(lèi)錯(cuò)誤操作可能會(huì)導(dǎo)致整體工程出現(xiàn)塌方等一系列情況，若是產(chǎn)生此類(lèi)情況不僅會(huì)拖延了整體工程施工的進(jìn)度，同時(shí)還會(huì)對(duì)施工人員的生命安全造成威脅。除此之外，相關(guān)施工人員也需要對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的使用方法進(jìn)行掌握和了解，若是沒(méi)能夠提前對(duì)設(shè)備的使用方法進(jìn)行掌握，那么在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中就可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，從而無(wú)法有效提升整體的施工質(zhì)量以及效率。第三，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量把控，對(duì)于工程施工來(lái)說(shuō)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量也將會(huì)從很大程度上直接影響和決定了整體的施工效率以及質(zhì)量，因此在這樣的背景之下相關(guān)企業(yè)中的采購(gòu)人員也應(yīng)當(dāng)在采購(gòu)設(shè)備時(shí)按照對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范來(lái)進(jìn)行采購(gòu)，并且同時(shí)也需要對(duì)此類(lèi)機(jī)械設(shè)備的相關(guān)資質(zhì)以及證明進(jìn)行檢查和判斷，若是存在質(zhì)量不過(guò)關(guān)的機(jī)械設(shè)備就需要及時(shí)更換以及處理，以此來(lái)防止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的設(shè)備進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)[2]。通過(guò)這樣一系列的操作能夠有效地將整體工程施工的質(zhì)量進(jìn)行提升，并且同時(shí)也能夠確保工程施工的安全性以及穩(wěn)定性。

2 應(yīng)用策略

2.1 隧道開(kāi)挖環(huán)節(jié)

機(jī)械化施工配套在高速鐵路隧道工程施工中的應(yīng)用可以分為幾個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，首先就是針對(duì)于隧道開(kāi)挖的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和探討。隧道開(kāi)挖環(huán)節(jié)在整體工程施工中都占據(jù)了非常重要的一個(gè)部分，在傳統(tǒng)的開(kāi)挖過(guò)程中人們所采用的方法基本上都是人工鉆爆法。如圖1所示。此類(lèi)方法在應(yīng)用的過(guò)程中所使用的設(shè)備基本上都是對(duì)應(yīng)的風(fēng)洞鑿巖機(jī)（風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)），但是此類(lèi)設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中具備的精度較低，同時(shí)施工的效率較低，因此使用此類(lèi)設(shè)備進(jìn)行隧道開(kāi)挖所帶來(lái)的效率以及質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)較為低下。而若是能夠在這樣的一個(gè)環(huán)節(jié)中使用機(jī)械化施工配套的方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖那么可以從一定程度上解決此類(lèi)問(wèn)題。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)相關(guān)人員就可以采用全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)來(lái)進(jìn)行隧道的開(kāi)挖工作。如圖2所示。而其具體的應(yīng)用措施可以從以下幾個(gè)方面入手。

圖1 鉆爆法施工流程

圖2 全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)

首先是可以利用定位與掃描一體式的裝置，該裝置的主要作用以及目的就是為了能夠幫助鑿巖臺(tái)車(chē)在工作的過(guò)程中準(zhǔn)確地進(jìn)行定位，之后就可以利用電腦來(lái)將對(duì)應(yīng)地爆破設(shè)計(jì)圖進(jìn)行導(dǎo)入，那么相關(guān)機(jī)械設(shè)備在接受到對(duì)應(yīng)的指令以及設(shè)計(jì)圖之后就可以根據(jù)其包含的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行鉆孔工作，并且由于此類(lèi)鑿巖臺(tái)車(chē)所具備的效率較高，因此在這樣一個(gè)鉆孔的過(guò)程中基本上不需要花費(fèi)太多的人力，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)全自動(dòng)的鉆孔效果。在鉆孔的過(guò)程中其所使用的鉆孔角度、位置以及深度等一系列參數(shù)都可以通過(guò)電腦來(lái)進(jìn)行設(shè)置，后續(xù)電腦也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而對(duì)其鉆孔壓力、速度等參數(shù)進(jìn)行控制，從而不斷地對(duì)爆破方案進(jìn)行優(yōu)化。

全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)自身也具備了良好的記錄、存儲(chǔ)3D掃描日志的功能，工作人員可以借助此類(lèi)參數(shù)來(lái)對(duì)超挖以及欠挖等情況進(jìn)行觀察，后續(xù)也能夠?qū)Υ祟?lèi)情況所對(duì)應(yīng)的土石方量進(jìn)行計(jì)算。

2.2 初期支護(hù)環(huán)節(jié)

其次就是對(duì)應(yīng)的初期支護(hù)環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)中同樣也可以充分地利用機(jī)械化施工配套來(lái)進(jìn)行施工，在開(kāi)展對(duì)應(yīng)的施工環(huán)節(jié)之前相關(guān)人員首先需要對(duì)其使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇，一般來(lái)說(shuō)可以選擇拱架拼裝機(jī)或者雙臂混凝土濕噴機(jī)。如圖3所示。

圖3 隧道用拱架預(yù)拼裝臺(tái)車(chē)

在初期支護(hù)環(huán)節(jié)中也分為兩個(gè)不同的環(huán)節(jié)，首先是針對(duì)于支護(hù)環(huán)節(jié)，在進(jìn)行該環(huán)節(jié)的工程施工時(shí)相關(guān)人員就可以采用對(duì)應(yīng)的拱架拼裝機(jī)。在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中人們基本上都會(huì)采用較為傳統(tǒng)的人工配備開(kāi)挖臺(tái)車(chē)立架施工的方法，此類(lèi)方法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中所需要的人力以及資源較多，并且整體的施工過(guò)程也需要人工進(jìn)行干擾和處理，因此整體的施工效率以及質(zhì)量并不高。而利用拱架拼裝機(jī)可以從一定程度上解決此類(lèi)問(wèn)題[3]。而其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中首先時(shí)需要對(duì)其自身進(jìn)行定位的工作，定位之后就可以通過(guò)與之配備的電腦來(lái)對(duì)斷面進(jìn)行掃描，經(jīng)過(guò)掃描之后就可以根據(jù)其實(shí)際的情況來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的架立位置。之后機(jī)械臂能夠自我進(jìn)行調(diào)控以此來(lái)對(duì)拱架進(jìn)行精準(zhǔn)的拼裝工作，拱架連接法蘭孔精準(zhǔn)定位之后拱架的連接就會(huì)形成非常牢固可靠的狀態(tài)。鋼拱架的施工過(guò)程相比較于傳統(tǒng)的施工來(lái)說(shuō)其所花費(fèi)的人員可以減少4-5人左右，人員所需要面臨的施工安全風(fēng)險(xiǎn)以及勞動(dòng)強(qiáng)度相比較于傳統(tǒng)來(lái)說(shuō)也可以大大降低，整體施工所花費(fèi)的時(shí)間也能夠減少50%左右，整體的施工質(zhì)量大大增加。

其次是對(duì)于噴射混凝土環(huán)節(jié)的應(yīng)用，在該環(huán)節(jié)之中則是可以充分地利用雙臂混凝土濕噴機(jī)，該機(jī)械設(shè)備相比較于傳統(tǒng)的設(shè)備來(lái)說(shuō)最為明顯的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是其噴射的速度能夠達(dá)到50m3/h。在實(shí)際的應(yīng)用中需要配備對(duì)應(yīng)的操作手，而操作手可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制的方式來(lái)對(duì)濕噴機(jī)進(jìn)行控制，在工作的過(guò)程中可以隨時(shí)地對(duì)其噴射角度、距離以及速度等進(jìn)行調(diào)整，并且同時(shí)也能夠?qū)?chē)載液體速凝劑摻量進(jìn)行調(diào)整，那么這樣在混凝土噴射的環(huán)節(jié)中大部分的行為都能夠得到控制，從而有效地提高了整體的施工效率以及質(zhì)量。

3 基于工程特點(diǎn)及巖爆特征的施工方法

為了能夠更加有效地提高機(jī)械化施工配套與高速鐵路隧道工程施工中的應(yīng)用，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)采取對(duì)應(yīng)的方法來(lái)進(jìn)行施工。在實(shí)際的施工過(guò)程中，相關(guān)施工人員需要對(duì)施工的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查和分析，同時(shí)也需要對(duì)巖爆的特征進(jìn)行分析，而能夠同時(shí)滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件的方法就是采用地質(zhì)綜合分析法。該方法的實(shí)際應(yīng)用步驟為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

首先利用地質(zhì)調(diào)查法，通過(guò)地質(zhì)調(diào)查法能夠?qū)κ┕は炔梁菇o你的掌子面以及附近圍巖進(jìn)行地質(zhì)的素描，通過(guò)素描的方法能夠初步對(duì)地質(zhì)的情況進(jìn)行掌握，其中包括了一系列結(jié)構(gòu)面以及地下水等條件[4]。其次利用加深炮孔的方法來(lái)對(duì)掌子面前方3m左右尚還未開(kāi)挖的地區(qū)進(jìn)行分析和調(diào)查，以此來(lái)進(jìn)一步確認(rèn)周邊的地質(zhì)情況。再次是利用地震波反射法來(lái)對(duì)掌子面前方區(qū)域進(jìn)行深入的調(diào)查，通過(guò)地震波的作用能夠?qū)η胺降刭|(zhì)情況中是否存在空洞、大型結(jié)構(gòu)以及地下水等情況進(jìn)行分析和判斷。最后通過(guò)以上分析的情況來(lái)對(duì)當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行掌握，綜合確認(rèn)區(qū)域內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況。

在這樣的一個(gè)過(guò)程中同樣也存在對(duì)應(yīng)的預(yù)判別標(biāo)準(zhǔn)。首先是針對(duì)于地質(zhì)調(diào)查法，在該方法的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要是通過(guò)了素描的方式來(lái)對(duì)掌子面以及兩側(cè)邊墻附近的地質(zhì)條件進(jìn)行初步的調(diào)查以及分析，并且利用素描來(lái)進(jìn)行繪制，方便觀察以及判斷[5]。在這樣的一個(gè)過(guò)程中可以對(duì)其開(kāi)挖區(qū)域的巖性、風(fēng)化程度以及地下水情況等一系列條件都進(jìn)行一個(gè)較為清晰的分析和觀察，從而判斷此類(lèi)情況的穩(wěn)定性是否能夠達(dá)標(biāo)。其次是對(duì)應(yīng)的加深炮孔法，該方法主要是利用了鑿巖臺(tái)車(chē)等一系列機(jī)械設(shè)備來(lái)對(duì)開(kāi)挖工作面附近的地質(zhì)進(jìn)行超前勘察的一種技術(shù)，一般來(lái)說(shuō)通過(guò)合理地應(yīng)用可以幫助工作人員獲取掌子面附近6m左右的地質(zhì)信息，可以依此提前對(duì)此類(lèi)情況進(jìn)行計(jì)劃和分析，從而確保施工的質(zhì)量和有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前的社會(huì)中，為了能夠確保人們交通出行的安全性，相關(guān)人員必須對(duì)高速鐵路隧道工程的施工進(jìn)行優(yōu)化和完善，采取機(jī)械化施工配套的方法來(lái)進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)這樣的方式來(lái)切實(shí)提高整體工程施工的質(zhì)量以及效率。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，此類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用還需要得到不斷發(fā)展和提升，從而共同推動(dòng)社會(huì)以及行業(yè)的良好發(fā)展。