高原高寒地区隧道施工设备配套技术

江青兵

随着铁路、公路等交通线路的普及与发展，对于山地较多或者高原高寒地区来说，为了加强区域之间的连通性，节省路线的环绕程度，就需要建立大量的隧道，尤其是在高原高寒地区，隧道施工的成功与否直接影响着整个交通线路的连接是否合理，但是由于气候、温度、土质等外界环境因素具有极强的特殊性，在高原高寒地区进行施工就需要增加与之相应的施工设备配套技术的研发，从影响施工的因素入手，进行实际的工程研究。

1.前言

在我国进入到改革开放的进程中来以后，我国的经济水平和科学技术水平都得了明显的提升，这不仅仅促进了我国社会中各个行业的有效发展，而且有效提升了人民日常工作和生活的水平。而交通作为人民生活中重要的承载体，对于交通工程的发展来说，尤其是在高原高寒地带，为了建立交通的连通性，就需要通过建设隧道来增强区域与区域之间的联系。因此，对高原高寒地区隧道施工设备配套技术研究迫在眉睫。

2.高原高寒地区对机械设备的影响

2.1高海拔气候环境的特点研究

高原高寒地区具有以下几个特点，首先就是其海拔较高，相对于我国第二阶梯和第三阶梯的海拔来说，高原高寒地区的海拔一般都集中在4000米以上，大多都耸立在对流层的中部，而且保持着常年低温环境，温度常常保持在零下，这对当地的土质造成了较大影响。由于积雪、冰层的影响，这使得高原高寒地区的土质成为了冻土层，并且保持常年不化，不仅仅地质复杂，而且开发难度大。尤其是地理位置显著的青藏高原，属于我国乃至世界地理上最具有代表性的高原，是中国最大、世界海拔最高的高原，被称为“世界屋脊”、“第三极”，南起喜马拉雅山脉南缘，北至昆仑山、阿尔金山和祁连山北缘，西部为帕米尔高原和喀喇昆仑山脉，东及东北部与秦岭山脉西段和黄土高原相接，介于北纬26°00～39°47，东经73°19～ 104°47之间。这也使得青藏高原难以被人类征服，而且在现阶段的交通简历上，对于工程机械设备的影响也是极大的，增加了实际操作的难度，不仅延长了隧道施工工期，还增加了大量的人力、物力、财力等资源的投入。

2.2机械设备受到高原高寒地区的影响

隧道施工工程的难度较大，为了能够控制其工作效率，保证在规定的工作期间能够有效完成实际的工程量，就需要使用大量的机械设备。常用的机械设备有以内燃机作为主要动力源的内燃机械（如装载机、出碴运输车、混凝土罐车等），能够对隧道的挖掘、土方的运输等工作环节具有较大的重要提升作用。此外，还需要用到很多的电工产品，常见的有各类电器设备（如挖装機、皮带输送机）电控开关及继电器等、铅蓄电池、绝缘材料、高压电器、通讯电缆等。

3.高原高寒地区隧道施工设备配套的原则

综合考虑到高原高寒地区隧道施工工程的外界因素影响，以及施工企业本身的技术条件和经济条件，在进行具体的施工工程落实之前，必须要根据工程的情况，制定出一套完善的施工设备配套技术原则，便于加强对工程各个环节的控制和掌握。所谓的技术条件，主要包括对于人力、物力、财力等资源的实际使用量，还有具体的工作效率和设备的操作性能、耐久性能，而且还要保持在后续的维护工程中对设备进行维修和保护。经济条件更多的要包括机械设备的购置费用，使用的实践以及相关施工机械设备的利用率和损害率。

3.1设备与环境的适应原则

对于高原高寒地区来说，恶劣的外界因素很有可能对具体的施工机械设备的实际使用造成巨大的影响，过低的温度使得机械设备在工作过程中不能顺利施工，将机油冻住，造成了管道的堵塞，而且过度集中的热量散发就很容易对设备造成大量的损失。因此，在施工的过程中，必须要坚持将施工机械与施工环境、施工方法进行统一化的处理，使得各个施工项目能够相互配套起来，从而保证施工进度的顺利进行，从而促进施工企业获得最大化的经济效益。

3.2借助高性能的施工设备

虽然国外设备的使用性能较强，但是很少有在高原高寒地区专用的机械设备。因此，结合着我国高原高寒地区的实际地质情况，要保证施工机械设备和相应的配套技术能够立足于国产化的发展，在引入国外设备的时候，要充分考虑施工企业的经济性，要在保障节约大量劳动资源的情况下来提升施工进度，这样才能够保证隧道施工工程的顺利进行和经济效益的获取。

3.3设备的选型

高原高寒地区空气稀薄、含氧量低，需要选用高原专用设备，尤其是内燃设备，需要大量氧气助燃，需选择增设涡轮增压器的发动机设备满足施工需要。

4.高原高寒地区隧道施工设备配套的技术研究

首先是对于地质开挖设备的研究，主要是对大型钻孔台车和小型凿岩机的使用研究。大型钻孔台车整体的机械化程度较高，打眼的速度较快，对于地质条件的要求没有完善的标准，在高原高寒地区进行施工的进度较快，极其适合进行隧道的开挖。但是该种机器在实际使用的过程中会用到大量的电能，而且占用的实际空间大，运输不是很方便。尤其是其内部的内燃动力机在隧道工程中工作的时候，还会产生大量的烟雾，造成对隧道洞内环境的污染，也会影响到施工人员的身体健康状况。

总而言之，由于高原高寒地区的外部环境较为恶劣，其气候、温度等常年处于一个极低的状态，而且土质在长期的冷冻状态下已经成为了冻土层，对于隧道施工的技术研发具有一定的难度。而且这种地区极其不利于人口的生存，在具体的施工过程中，整个工期较长，而且对于施工人员的生命财产安全也会造成一定的影响。因此，通过提升高原高寒西地区隧道施工设备相关的配套技术提升，就能够有效促进隧道的建设和完善。