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隧道工程机械化施工技术，90页 .ppt隧道工程机械化施工技术概述
隧道工程机械化施工技术是指利用各种机械设备进行隧道开挖、支护和衬砌等作业的一种现代化施工方法。该技术可以显著提高施工效率，减少劳动强度，并确保工程质量和安全。
一、主要设备与应用
1.掘进机：用于硬岩或软岩的开挖作业一级建造师执业资格客观题答题技巧，具有高效、低尘的特点。
2.锚杆钻机：用于隧道初期支护中的锚杆安装，提高支护效果和安全性。
3.混凝土泵车：用于衬砌施工中混凝土的浇筑，确保结构强度与密实度。
4.喷射混凝土机：用于快速封闭开挖面，防止坍塌。
二、技术特点
高效性：机械化设备能够大幅提高作业效率，缩短工期。
安全性：通过减少人工操作，降低了施工过程中的安全隐患。
环保性：采用先进的除尘和降噪技术，减少了对环境的影响。
三、应用实例
在实际工程中，工程机械化施工技术被广泛应用于各种类型的隧道项目。例如，在某山区高速公路隧道建设中，使用掘进机进行开挖作业，不仅提高了工作效率，还保证了施工质量。
通过上述分析可以看出，隧道工程机械化施工技术是现代隧道工程建设不可或缺的重要手段之一，它在提高工程质量和效率的同时，也确保了施工的安全性和环保性。
第六章隧道工程机械化施工
德国SchaeffITC312H型挖装机
第六章隧道工程机械化施工
1、有轨运输形式有轨运输适用于单线铁路长隧道出碴运输，运输设备的选定应结合隧道端面、围岩等级，施工工期、钻孔设备能力等因素确定。有轨运输大多采用电瓶车或内燃机车牵引，采用矿车或梭式矿车运石渣，是一种适应性较强也较为经济的运输方式。有轨运输采用四轨三线制，即在隧道内辅设四根钢轨形成两条运输线（轻车线、重车线）的同时，使两线的相邻两条钢轨满足构成第三运输线（中线）的条件，其核心是使用一组特制的双开对称道岔。门架式台车行走在外侧两根钢轨上，出碴时运输车辆穿过门架式台车在中线（第三线）位置装碴，并经特制对称道岔分别轻、重车线进出。三线均采用900mm轨距模式，门架式台车的轨距为2840mm，均为43kg/m钢轨。
第六章隧道工程机械化施工
挖装机与梭式矿车配合进行装渣作业
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
2、无轨运输方式无轨运输主要指采用轮胎式运输车辆运输出碴。无轨运输多数采用轮胎式装载机或履带式装载机向车辆装渣。在隧洞施工工作面窄、高度有限、地面岩石尖锐和泥水横流的恶劣条件下，选用的轮胎式装载机应配有耐磨防滑的链条轮胎和废气净化装置，铲斗除前卸外尚能侧卸。只有在工作面宽度大于12m时，才可使用前卸铲斗向车厢装载。履带式装载机一般也是铲斗前卸式的。如果两履带能分别驱动，可实现原地转向时，其操纵灵活性并不亚于铰接转向的轮胎式装载机，使用起来仍很方便，况且在不平的岩面上工作，履带底盘的稳定性和耐磨性也比轮胎式的优越在大断面地下洞室施工中，尚可采用短臂正铲挖掘机向车辆装渣，但生产率较低。此外，履带式的和轮胎式的蟹立爪装岩机亦可用来向轮胎车辆装渣，包括自卸汽车和轮胎式梭车等。在隧洞施工中，从避炮和转移工作面的要求考虑时，轮胎式装渣机械要比履带式的机动。
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
3、出渣运输方式的选择主要根据开挖断面大小、隧洞长度和隧洞衬砌方法进行选择。有轨运输的优点是：适于各种断面的开挖；对通风的要求比无轨运输低得多，更适于长隧洞施工；采用门架式轨道钻车，既允许出渣列车穿过其下，而且钻车本身的多层平台能为装药、打设锚杆、喷混凝土、安装钢丝网、钢筋和通风管等工作提供方便；全部采用轨道式设备时，对选择衬砌程序比较方便；而且还有多种轨道式混凝土衬砌设备可供选用。有轨运输的缺点是：设备调动和转移不便，常固定在一个工作面上使用；出洞卸渣仅限于洞口附近，不及自卸汽车远送方便；设备在完工后转让价值有限。 无轨运输的优点是：轮胎式设备具有良好的机动性，一套设备能为两三个工作面服务；出渣地点运距不受限制，能送到道路所及的渣场而无需中转；设备的通用性好，能用于其他工程。
第六章隧道工程机械化施工
无轨运输的缺点是：设备用量和尺寸一般均较大，工作宽度也大，要求有较大的通过空间和较宽的路基，为此因设置避车和停放洞室所引起的附加工程量也是较大的；设备中柴油机车辆数量增多，要求的通风量增加，通风管道和动力费用加大；对设备的维修管理比轨道式的要求高；给以后隧洞衬砌工作带来一些困难和问题。六、风水电供应1、施工通风分为自然通风和机械通风。自然通风是依靠洞内外温差是空气对流而起通风作用。长度在200m以内的短隧道或长隧道在洞门以内不足100m的地段可采用。机械通风常用的有风管式和巷道式。a、风管式：采用通风机和与之相连的风管。根据通风机的工作方式可分为压入式、吸出式和混合式。对于隧道施工，要求通风机风量大，尺寸小，重量轻，调整方便，便于装卸和运输等，因此多采用轴流式风机。
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
b、巷道式通风 利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。整个通风系统是由一个主风流循环系统和一个或一个以上的局部风流循环系统组成。
第六章隧道工程机械化施工
２、压缩空气供应 在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具主要有：风钻台车、喷射混凝土机具、锻钎机、压浆机等。要保证这些风动机具的正常工作，需有足够的压缩空气供应，即要有足够的风量和风压供应给各个风动机具，同时还应尽量减少压缩空气在管路输送过程中的风压和风量损失，以达到即能保证风动机具进行正常工作，又能达到降低消耗、节约能源、降低成本及保证施工质量的目的。 空压机站供风能力计算 压缩空气由空气压缩机生产供应。空气压缩机有内燃及电动等类型，空压机通常集中安设在洞口附近，称为空压机站。空压机站的供风能力Q值，取决于由储气筒到风动机具设备沿途的损失、各风动机具的耗风量、以及风动机具的同时工作系数和备用系数，即：空压机站的生产能力（或供风能力）Q可用式计算：
第六章隧道工程机械化施工
Q=（1+K备）（∑qK+q漏）km 式中：K——同时工作系数 K备——空压机的备用系数，一般采用75﹪～90﹪ ∑q——风动机具所需风量，m³/min, q漏——管路及附件的漏耗损失，其值为： q漏=d×∑L,m3/min; d—每公里漏风量，平均为 1.5m³/min～2.0m³/min，L——管路总长（㏎）。 km——空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数 压风管道的选择，应不小于0.5Mpa的要求，空气压缩机产生的压缩空气的压力一般为0.7～0.8Mpa左右。为保证风动机具的风压，要求钢风管终端的风压不得小于0.6Mpa，这样通过胶皮管输送至风动机具的工作风压才不小于0.5Mpa。
第六章隧道工程机械化施工
３、隧道施工供水 隧道施工期间的生产用水和生活用水主要用途包括：凿岩机用水、喷雾洒水防尘用水、衬砌施工用水、混凝土养护施工用水、压机冷却用水、浴池用水、施工人员的生活用水等，因此需要设置相应的供水设施和排水沟。 隧道施工供水基本要求：水质要求、用水量大小、水压及供水设施等应能满足工程和生活用水的要求。 ４、隧道施工供电 隧道施工供电，包括生产用电及生活用电等。随着隧道施工机械化程度的提高，相应机械化施工耗电量越来越大，为了保证施工质量和施工安全，对隧道施工供电的可靠性要求也越来越高，因此隧道施工供电显得非常重要。 隧道供电首先要确定总用电量，以便选用合适的发电机、变压器、各类配电开关设备和线路导线，以做到安全、可靠地供电、节约用电、减少投资等。一般施工现场总用电量，常采用估算式进行计算确定。
第六章隧道工程机械化施工
供电线路电压等级 隧道施工供电电压，一般采用三相四线400/230（V）。长大隧道施工，可用6kv～10kv，动力机械的电压标准是380v；成洞地段的照明可采用220v。工作地段照明和手持电动工具装饰构造、楼梯cad详图12例，应按规定选用安全电压供电。 隧道施工作业地段照明，必须使用安全变压器配电，其容量：输入电压为220V，输出电压宜用36V，32V，24V，12VL四个等级，便于根据作业工作面安全要求选用照明电压（成洞段和不作业地段可用220V，瓦斯地段不得超过110V，一般作业地段不宜大于36V，手提作业灯为12~24V）； 隧道施工中的“三管两线”：高压风管、低压风管、高压水管、电线（高压、低压）、运输线。
第六章隧道工程机械化施工
第六章隧道工程机械化施工
七、辅助坑道利用辅助坑道增辟新的工作面开解决工期问题。辅助坑道按其与隧道位置的相互关系和运输方式的特点，可分为横洞、平行导坑、斜井和竖井四种类型。1、横洞在隧道的傍侧、与正洞基本上处于同一水平面并与正洞相连的一种辅助坑道。根据当地的具体条件，横洞可以修成与正洞正交或斜交（交角不小于40°）
第六章隧道工程机械化施工
对傍山沿河或侧面覆盖层较薄的隧道，设置横洞来增加新的工作面或作为运输通道是很有利的。有时，遇到在隧道洞口处桥隧相连，或洞口的地质条件不好、地形不利或路堑开挖量很大，一时不能进洞时，也可用开辟横洞的办法抢先进洞，使正洞施工和洞口路堑工程同时进行，互不干扰。 横洞的运输采用单道还是双道，一般按正洞的来定，其断面尺寸一般也与导坑的单、双道断面尺寸相同。横洞的纵坡，一端与正洞相接，向外有不小于3°的下坡，以利于排水和运输。除了长隧道的横洞以外，横洞的长度一般不超过100米。 横洞的开挖和支撑，与一般隧道导坑相同。不作为永久通风或排水用的横洞，一般不衬砌，隧道完工后，在其两端用浆砌片石封闭掉。
第六章隧道工程机械化施工
2．平行导坑（平导）在隧道一侧（或两侧）相隔一定距离与正洞相平行的一种辅助坑道。有时由于地形限制，其洞口端与正洞不能保持平行。在平行导坑与正·洞之间用横通道相连。
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