铁路隧道施工设备配套技术研究

甄耀珠

摘要：文章基于隧道工程施工安全及施工质量的重要性，结合我国云桂铁路云南段者茂隧道的施工状况，分析了铁路隧道施工设备配套方案的前期准备，并在此基础上，着重对机械设备的选型及设备配套中有待探讨的问题进行了较为深入的分析和总结。

关键词：铁路隧道；施工设备；配套技术

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0087-02

1 概述

近几年以来，随着我国经济的快速发展，带来了我国铁路建设的大发展，各种铁路建设施工技术也日益成熟；但是由于我国西部多山区，铁路施工隧道工程施工较为普遍，这给我国铁路的施工安全及质量带来了巨大的挑战。基于此，以下将结合我国云桂铁路云南段者茂隧道的施工状况，就铁路隧道施工设备配套技术这个问题进行一些

探讨。

2 工程基本概况

者茂隧道位于云南省文山州境内，全长3875m，单洞双线隧道，全隧均位于直线上，单面上坡，变坡点为DK452+100，坡度由5‰变为15.5‰（南宁至昆明），隧道最大埋深约187m，具体工程数量如表1所示。

本隧道工程所在地区属构造剥蚀侵蚀低山地貌，地形起伏大，地面高程1225～1516m，相对高差大于291m，进口段地形坡度较缓，自然坡度20°～30°，出口段坡度较陡，自然坡度35°～45°。坡面植被发育，为封山育林区。横向冲沟发育，基岩零星出露。测段无居民点分布，隧道进口交通条件差，出口有简易公路相通，交通条件一般。

测区覆盖层为第四系冲洪积（Q4al+pl）松软土，坡洪积（Q4dl+pl）粉质黏土，坡残积（Q4dl+el）粉质黏土、细角砾土，下伏基岩为三叠系中统兰木组（T2l）砂岩夹页岩，板纳组（T2bc）粉砂岩、砂质泥岩夹灰岩；二叠系下栖霞、茅口组（P1q+m）泥质灰岩，灰岩，石炭系上统马平组（C3m）灰岩；中统威宁组（C2w）硅质灰岩、灰岩，断层角砾岩（Fbr）。

3 隧道工程前期准备

3.1 施工工区生产设施的设置

根据施工组织安排，隧道分为进口工区和出口工区两个施工工区，同时相向开挖，进口工区承担2817m的施工任务，出口工区担负施工长度1058m，为反坡施工。在进口施工区和出口施工区各设置一些必要的生产设施，具体如表2所示。

在洞口附近设置变压器、空压房。

3.2 隧道开挖方法的选择

根据地质和设计情况，隧道不同围岩级别采取不同的施工方法，具体如表3所示。

3.3 关于出碴方式的选择

采用自卸车无轨运输与侧卸式装载车进行搭配来作为本工程施工的出碴方式。此外，每个工区下设出碴运输、初期支护及二次衬砌等七个作业队，其中出碴运输、初期支护及二次衬砌这三个作业队还可以再进一步进行划分若干个作业组，具体如图1所示：

4 隧道施工主要设备选型配套方案技术研究

与其他隧道工程一样，铁路隧道工程也是由三条主要作业线和一条辅助作业线所构成：

4.1 开挖出碴作业线

本条主要作业线由以下两条作业线所构成：

4.1.1 鉆爆作业线。工作效率高，这是凿岩台车的一大特点，但其因具有较大的一次性投入，故具有较高的使用成本，根据施工单位具体情况，有关凿岩台车的应用不列入本工程施工计划中；而把自制式多功能台架应用于本工程施工中，并且把作业平台分三层，有关钻眼及光面爆破开挖这项工作根据围岩不同，由若干台YT28风动凿岩机来实施完成。

4.1.2 运输作业线。每个工区配备三台ZLC50E侧卸式机用来装碴，其中一台用于备用，一台挖掘机用于辅助作业，把碴运到弃碴场具体由大吨位自卸汽车来完成，相对固定自卸车车型及装碴设备，确保数量足够的自卸车，随着隧道的掘进，运输距离增加要适当增加自卸汽车的

数量。

4.2 初期支护作业线

把三台湿喷机配备于每个掌子面上，用于初支喷射混凝土；把一套JS750搅拌机和一套PL1200自动计量配料机分别配置在洞外，分别用搅拌湿喷料，用两台8m3混凝土运输车把湿料运进洞内。

4.3 二次衬砌作业线

4.3.1 仰拱：对仰拱先进行施工并加以填充，接着再对拱墙进行施工，施作及填充仰拱过程中，为确保出碴运输不对仰拱施作产生干扰，可在仰拱施工地段设置仰拱栈桥，这样可有效提高隧道的施工质量。

4.3.2 拱墙：以液压式整体钢模衬砌台车来衬砌拱墙，其长度为12m；配置两台，进出口工区各一台；其他的配工设备配套情况，具体如表4所示。

二次衬砌作业线的紧前作业线是有关防水层作业线的铺设，并把一台台架配置于每个工作面，以起到工作平台作用。

4.4 辅助作业线

这不仅是机械设备配套的一个主要内容，同时还可起到保障作用的效果，特别是在通风、供电及供风方面，若未合理配置，则对主要作业线的发挥将形成极大的制约。

4.4.1 供风。根据相关量测，一台YT28风动凿岩机每分钟耗风量为4m3，则16台凿岩机（掌子面）一起运行需64m3的高压风，注意到随着管路的加长而带来耗风量的增多以及今后的备用需要，在每个工区配置主风管直径为219mm的4台4L-20/8电动空压机。

4.4.2 供电。隧道内所采用的用电设备多为中小功率，故不把高压引进隧道内；在进口工区洞口安装一台800kVA和一台630kVA变压器，在出口工区洞口安装一台6300kVA和一台500kVA及一台315kVA的变压器；此外，把一台300kVW内燃机发电机组安装在每个工区，以作

备用。

4.4.3 通风。根据本隧道工程具体情况进行计算，总需风量为2600m3/min，如果以人数来对风量进行计算，则每分钟需风量270m3；在实际当中，把2600m3/min这个最大值用作控制风量，再对管路漏风进行相应的折算，可把通风机的总供风量求得出来，通过计算，约为3600m3/min，因此在工程施工过程中，通风机选用SDF-C-N012.5这种型号的，把便于装卸和维修的直径为1600mm的PVC拉链式软风管作为其输风管。

5 结语

总之，优良的隧道施工设备配套，是快速、高效进行高铁隧道施工的重要基础；在实际工程施工中，加强探讨和深入研究高铁隧道施工的设备配套技术，以形成一套完整的设备配套，对于确保工程施工质量，并在计划工期内按时完成施工工程均具有极其重要的意义。

参考文献

[1] 张丕界.长大隧道机械化施工设备配套技术[J].隧道建设，2009，（11）.

[2] 张隽.石太铁路客运专线南梁隧道进口段快速施工技术[J].铁道标准设计，2010，（2）.

[3] 田月峰.龙桥隧道进口段施工技术研究[J].铁道设计标准，2011，（12）.

（责任编辑：吴 涛）