摘要：在隧道施工過程中，施工機(jī)械設(shè)備的配套技術(shù)是確保施工人員安全、經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。本篇文章簡要分析施工機(jī)械配套技術(shù)的應(yīng)用在隧道施工中的重要作用，探討隧道施工項(xiàng)目中機(jī)械配套的設(shè)置原則，而后研究隧道施工中主要應(yīng)用的施工機(jī)械設(shè)備的類型選擇。

關(guān)鍵詞：隧道施工；機(jī)械設(shè)備；配套

1 隧道施工中設(shè)備配套的重要性

在隧道工程施工工作中，較為經(jīng)常使用的施工機(jī)械設(shè)備有鉆巖石的設(shè)備、泥石裝運(yùn)設(shè)備、噴錨襯砌設(shè)備、隧道通風(fēng)作用的設(shè)備，以及其他設(shè)備如照明電器設(shè)備、氧氣供給設(shè)備等?？蛇x擇使用的設(shè)備類型繁多，但設(shè)備類型不能隨意選擇，需要選擇施工所需要的款式型號(hào)。怎樣才能選擇最合適的設(shè)備和相應(yīng)的設(shè)備組合，在確保施工人員人身安全的重要前提下，也能確保隧道工程施工應(yīng)有的進(jìn)度和適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)性，而且在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少隧道工程施工所需要發(fā)時(shí)間，減少施工成本的耗費(fèi)。多種類型的施工設(shè)備同時(shí)間進(jìn)入隧道工程施工區(qū)域，若沒有制定詳細(xì)的施工機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)方案，工程施工現(xiàn)場的工人安全管理工作將是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)?？偠灾?，為隧道工程的施工工作配備合理的設(shè)備配套技術(shù)，能確保機(jī)械設(shè)備在施工過程中不停滯，有效確保隧道工程施工方案的進(jìn)展不受影響，而且能為施工單位降低成本投入。

2 隧道施工機(jī)械配套的設(shè)置原則

隧道工程施工應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備需要符合一定的規(guī)定，施工合同中對(duì)施工機(jī)械設(shè)備有相應(yīng)的規(guī)定，需要滿足工程施工期限、安全問題、施工質(zhì)量問題、對(duì)環(huán)境的影響不能超過規(guī)定，在這些基礎(chǔ)規(guī)定上再考慮工程經(jīng)濟(jì)性，例如施工設(shè)備的能源耗費(fèi)情況、投入的人力成本、工程施工效率、設(shè)備易操作使用、設(shè)備容易維修護(hù)理、設(shè)備能靈活應(yīng)用等。機(jī)械設(shè)備配套的選擇要考慮下面幾個(gè)原則：

（1）機(jī)械設(shè)備便于管理。在隧道施工時(shí)會(huì)有許多的施工機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備同時(shí)運(yùn)行和施工使用，不僅要求機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力，也要求施工現(xiàn)場的科學(xué)管理，不但要管理工人做什么工作，也要管理機(jī)械設(shè)備的情況。因此不僅需要施工機(jī)械的操作人員、機(jī)械設(shè)備的維修人員，也需要管理人員，這些人員需要有優(yōu)質(zhì)的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技術(shù)能力，才能使隧道施工現(xiàn)場的管理更加科學(xué)合理，才能確保施工作業(yè)規(guī)范進(jìn)行，施工機(jī)械設(shè)備的維修更加標(biāo)準(zhǔn)化，并且能有效減少機(jī)械設(shè)備的維修率，確保隧道工程的施工進(jìn)度不受影響。

（2）機(jī)械設(shè)備的使用壽命及其相應(yīng)的配套零部件。機(jī)械設(shè)備款式型號(hào)的選擇和相互組合，不僅要考慮購買成本和質(zhì)量，也要重視機(jī)械設(shè)備后期的維修及其零部件的更換和購買。對(duì)于特殊類型的機(jī)械設(shè)備，其購買渠道較少，以及運(yùn)輸較為困難的機(jī)械設(shè)備應(yīng)當(dāng)慎重考慮。機(jī)械設(shè)備的使用壽命及其零部件的使用要有預(yù)見性，適當(dāng)做一些零部件的儲(chǔ)備。

（3）氧氣制作機(jī)械設(shè)備、通風(fēng)機(jī)械設(shè)備、塵土防御設(shè)備、排水機(jī)械設(shè)備等應(yīng)當(dāng)歸入到施工機(jī)械設(shè)備配套方案中，如此才能合理確保隧道施工現(xiàn)場人員的安全性，確保隧道施工進(jìn)度不受影響。

3 主要機(jī)械設(shè)備選擇

3.1 鑿巖機(jī)械選擇

鑿巖機(jī)械設(shè)備選擇需要考慮多方面的因素，巖石的性質(zhì)硬度、斷面尺寸大小、施工進(jìn)度安排、工程施工量的大小、工程施工造價(jià)等。

（1）確定同時(shí)開動(dòng)鑿巖機(jī)械的數(shù)量。決定其數(shù)量的因素包括鑿巖機(jī)械的生產(chǎn)率和施工機(jī)械的開挖斷面尺寸，可根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算：N=∑ /T ，公式中的 定義是機(jī)械每一循環(huán)鉆孔總長度，公式中∑ 的定義是開挖斷面的面積大小， 鑿巖機(jī)在施工過程中的實(shí)際生產(chǎn)率，單位是每分鐘掘進(jìn)多少米，T在公式中定義為開挖循環(huán)作業(yè)計(jì)劃的鑿巖時(shí)間，T 定義為每個(gè)鑿巖設(shè)備的施工面積。

（2）鑿巖機(jī)械隧道施工生產(chǎn)率，主要是依據(jù)鑿巖機(jī)生產(chǎn)方給予的數(shù)據(jù)信息來判斷，計(jì)算公式為 = ，公式中的 定義為鑿巖機(jī)械設(shè)備在隧道施工過程中的實(shí)際生產(chǎn)率，單位是每分鐘多少米，φ在公式中定義為鑿巖機(jī)械設(shè)備同時(shí)施工的干擾系數(shù)，β在公式中定義為鑿巖機(jī)械設(shè)備工作時(shí)間利用系數(shù)，φ和β的取值大小一般不大于1的，具體取值要依據(jù)實(shí)際施工環(huán)境情況，取值范圍一般是0.7至0.9之間， 定義為鑿巖機(jī)械純鉆速，單位是每分鐘多少米。

鑿巖機(jī)械設(shè)備按照結(jié)構(gòu)形式的不同主要有三種不同的類型，一是開敞式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬巖掘進(jìn)機(jī)，此種類型的鑿巖機(jī)主要應(yīng)用于地質(zhì)情況較為穩(wěn)定的隧道，不然在施工過程中需要相關(guān)機(jī)械設(shè)備的輔助和保護(hù)；二是單護(hù)盾式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬巖掘進(jìn)機(jī)，此種類型的鑿巖機(jī)有著較為完整的圓形狀的護(hù)盾；三是雙護(hù)盾式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬巖掘進(jìn)機(jī)，此種類型的鑿巖機(jī)有著前后護(hù)盾設(shè)計(jì)、伸縮護(hù)盾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和支撐靴的支撐作用，能在不同地質(zhì)情況鑿巖施工。

3.2 裝巖與運(yùn)輸機(jī)械選擇

隧道工程在施工過程中，主要有三種類型的運(yùn)輸方式，即為無軌道運(yùn)輸方式、有軌道運(yùn)輸方式以及皮帶運(yùn)輸方式。其中的皮帶運(yùn)輸方式工作效率較低，應(yīng)用較少。無軌道運(yùn)輸方式主要是應(yīng)用自卸車輛進(jìn)行運(yùn)輸，適合應(yīng)用在長度較短的隧道和斷面較大的隧道。優(yōu)勢特點(diǎn)是自卸車的使用較為機(jī)動(dòng)靈活，傾倒運(yùn)輸?shù)膹U渣較為方便，缺點(diǎn)是隧道里會(huì)產(chǎn)生尾氣和噪聲，需要配備較好的制氧設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備。有軌道運(yùn)輸方式比較適合應(yīng)用在長度較大的隧道和斷面較小的隧道，這種運(yùn)輸方式更能減輕對(duì)隧道底部的損壞，而缺點(diǎn)是軌道的鋪設(shè)成本較大。有軌道運(yùn)輸方式的施工管理工作也更加困難，且在運(yùn)輸軌道的終端需要配備車輛轉(zhuǎn)運(yùn)廢渣。

3.3 輔助作業(yè)線施工機(jī)械

輔助作用的作業(yè)線包括隧道通風(fēng)系統(tǒng)、隧道施工供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)、隧道施工供電系統(tǒng)等，這些輔助系統(tǒng)是確保隧道內(nèi)正常施工、工人安全的重要保障。（1）通風(fēng)系統(tǒng)。隧道里的空氣自然通風(fēng)不好。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素，如隧道施工的長度大小、隧道里的工作人員數(shù)量、爆破后產(chǎn)生一氧化碳的大概濃度、風(fēng)速等。（2）用電設(shè)備。在隧道施工過程中使用的用電設(shè)備眾多，如照明設(shè)備、施工電器等。應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)用電負(fù)荷計(jì)算法得出最大用電負(fù)荷。如在野外進(jìn)行隧道施工工作，應(yīng)在隧道洞外的合理位置架設(shè)高壓變配電中心，再從變電站引出電路，分別用于隧道內(nèi)的施工使用，另一路用于同外的用電設(shè)備和生活設(shè)施用電等。（3）施工供水、排水設(shè)施。隧道內(nèi)施工要認(rèn)真考慮供水和排水設(shè)計(jì)，鑿巖車的正常運(yùn)行需要供水。隧道里可能會(huì)有積水，滲出來的水或者是下雨后的積水，為了能正常施工需要進(jìn)行排水工作。若是隧道順著坡施工，則應(yīng)當(dāng)在隧道兩側(cè)設(shè)置排水溝使積水順坡排出。

4 結(jié)束語

在隧道工程的建設(shè)與施工，施工機(jī)械設(shè)備選擇合適的類型款式、選用合適的配套技術(shù)和設(shè)備有著重要的作用，不但影響隧道施工的質(zhì)量和效率，而且會(huì)影響隧道施工人員的人身安全和隧道施工的經(jīng)濟(jì)效益，因此要根據(jù)施工隧道的情況選擇合適的施工設(shè)備，選擇合適的機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)。

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作者簡介：余佳，1991年12月5日，男，漢族，湖南省張家界市慈利縣，設(shè)備管理員，助理工程師，本科雙學(xué)位，研究方向：隧道施工過程中的機(jī)械化配套施工。

（作者單位：重慶隧誠勞務(wù)建筑有限公司）