混凝土机械手在特长公路隧道中应用.docVIP

精品论文 参考文献 混凝土机械手在特长公路隧道中应用 杨东东 　　中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450003 　　摘要：目前公路隧道喷射混凝土大多采用潮喷工艺，人工喷射混凝土劳动强度大，工作环境恶劣，回弹率高，浪费材料，质量没有保证。人工台架存在安全隐患，且费工费料，由于施工现场的粉尘浓度严重超标，还会对工人的健康带来严重的危害，很易导致矽肺病的产生。雅康高速公路二郎山隧道率先采用湿喷机械手工艺，实践证明：湿喷机械手对改善作业环境，提高综合效益均优于传统湿喷工艺。 　　关键词：特长隧道；湿喷；机械手；公路特长隧道 　　0、引言 　　随着经济发展，高速公路隧道施工人员紧缺现象日益凸显，现场施工人员年龄偏大，职业健康安全要求越来越高，隧道施工机械化配套将是发展的必然趋势。湿喷机械手具有：动力消耗小、喷射效率高、安全系数???、喷射混凝土质量好、喷射作业粉尘低、回弹少的特点，在公路特长隧道施工中有较高的应用价值。 　　1、工程概况 　　1.1、工程概况 　　雅康高速公路二郎山隧道起点位于雅安市天全县新沟乡滥坪坝，止于甘孜州泸定县五里沟村，隧道全长13459m，其主要特点为：一是超长：隧道主洞13400米，国内公路隧道长度第三；二是超深：隧道最大埋深1700米，地应力高，极易出现岩爆、大变形；三是地质条件极其复杂：隧道穿过13条地震断裂带，存在瓦斯、岩溶、涌突水等不良地质情况，被专家称为西南地区地理博物馆；四是地震强度高：隧道位于八度地震区，施工安全风险高；斜井建设规模大：单洞达3.3km，国内最长，施工安全风险极大；五是公路隧道独头掘进全国之最：独头掘进达6800米，施工组织难度极大。 　　1.2隧道水文地质情况 　　本区地质构造处于龙门山断裂带西南段内，沿线经过地层主要为元古界震旦系，古生界奥陶系、志留系、泥盆系、二迭系，中生界三迭系、侏罗系、白垩系，及新生界下第三系、第四系地层。沉积岩、岩浆岩均有出露，岩性众多，除广泛分布于沟谷两岸及山坡坡脚的第四系覆盖层外，主要岩性以砂岩、泥岩、页岩、灰岩等为主。隧道穿越的区域断裂主要有新沟断裂、保凰断裂、二郎山断裂的东支、中支等11条断裂。沿线不良地质主要包括崩塌危石、岩堆、滑坡、泥石流等。 　　本标段河流主要属岷江水系，地下水丰富，类型齐全。地下水补给源主要为大气降水和地表水直接或间距渗入补给。 　　1.3隧道设计情况 　　二郎山隧道进口采用了8种不同衬砌形式，分别为Z3、Z3j、WZ5、WZ4、Z4、Z4w、Z4j、Z5、Z5j。复合式衬砌分段情况如表1 　　表-1 复合式衬砌分段情况（单位：m） 　　2 施工方法 　　二郎山隧道左线采用两台三臂凿岩台车开挖，装载机、挖掘机配合自卸车出渣，湿喷机械手喷浆。左线Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面开挖，Ⅴ级围岩采用三台阶开挖。 　　二郎山隧道右线与隧道左线共用三臂凿岩台车开挖，以隧道左线为主攻面，装载机、挖掘机配合自卸车出渣，喷浆采用2台一拖二自动上料喷浆机喷浆。 　　3 设备选型 　　3.1设备选型原则 　　（1）施工机械与施工方法配套。 　　（2）设备选型以电为主，减少后配套设备投入，降低使用成本。 　　（3）考虑质量可靠高效，经济合理，维修方便，机械设备生产能力要匹配。 　　（4）引进设备要考虑零配件和易损件能及时供应。 　　3.2设备选型 　　经项目多方比选及实地考察，最终选择了安徽佳乐建设机械有限公司生产的国产HSC-2815系列湿喷机械手，该机械手为电机驱动，柴动可排料、清理及收臂，该湿喷机械手喷射垂直最大高度为15m，喷射水平宽度2times;13m，喷射深度8m，电机额定功率为59Kw，机械内置空压机额定功率为55Kw。 　　表-2 喷锚作业线机械配备表 　　4.2 速凝剂添加 　　采用国际领先的瑞典原装进口软管泵，应用必威体育精装版研制的电气液压控制系统，速凝剂添加由软管泵完成，其添加量按设定的比例随混凝土泵送量的变化而同步变化，能根据泵送量自动调节流量，添加比例均匀，大大降低混凝土回弹量，提高了混凝土强度的稳定性和可靠性。 　　现场速凝剂掺加比例：起拱线以下3%，起拱线以上5%，拱顶7%。 　　4.3 机械手湿喷工艺流程 　　4.4 机械手湿喷工艺操作要点 　　（1）喷射混凝土：喷射混凝上料速度要均匀连续，保持进料斗中有一定的贮存量，及时清除振动筛上粒径大于25mm的粗料及其它异物。 　　（2）喷射应分段、分部、分块，按先墙后拱、自下而上进行喷射。 　　（3）喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。 　　图-2 喷射混凝土作业顺序 　　（4）喷射距离：初喷喷头距岩面为60-150cm；复喷在边墙位置喷头距离岩面6