隧道工程論文

隧道工程論文隨著科技的進步和施工要求的提高，我國隧道工程的建設越來越多。為了提高隧道工程建設的質量，必須實現機械化。將機械化與施工技術和施工工藝科學的結合，是隧道工程發(fā)展的必然趨勢。本文主要針對該情況，對隧道工程機械進行了分析，介紹了國內外常見的集中隧道施工方法，然后結合實際情況，對常用的隧道工程機械進行了闡述，最后分析了我國隧道工程機械的發(fā)展趨勢。隨著技術的不斷發(fā)展和運營的需要，鐵路、公路隧道趨勢是越修越長、越修越寬，技術越來越難、越復雜。鐵路、公路隧道的修建涉及到結構、防排水、巖土、地質、地下水、空氣動力、光學、消防、交通工程、自動控制、環(huán)境保護、工程機構等多種學科，需要多學科進行聯合研究、進行攻關。在鉆爆法施工中主要的施工流程為開挖、鑿孔及爆破?，F階段的鉆爆法隧道施工主要采用了新奧法支護、錨噴支護和光面控制爆破。在工作過程中，要注意支護、通風照明、防塵等?，F代鑿巖機械已經逐漸的步入了液壓化，而且技術趨于成熟，采用了高科技，例如氣動鑿巖機的基礎理論、測試技術的采用，大大的提高了工程機械的性能。裝渣及運輸機械的選用是提高掘進工作的重點。國外的先進運輸機械和牽引設備正由有軌向無軌發(fā)展，通過隧道裝渣系統(tǒng)實現快速施工，提高了工作效率。我國的隧道施工機械發(fā)展較國外還不是很成熟，主要的運輸車輛有斗車、斗式列車，槽式、梭式礦車，梭式汽車、自卸汽車和膠帶輸送機等?，F代盾構掘進施工使用的主要工程機械是盾構掘進機械。該機械具有一個可移動的鋼結構外殼（盾殼），內裝有開挖、排土、拼裝和推進等機械裝置，采用了液壓、機電控制、測控等技術，實現了開挖、支護、襯砌等多種作業(yè)的一體化施工。在歐美等國，德國、美國、日本技術的盾構掘進機械最為先進。隧道聯合掘進施工是一項比較先進、技術成熟的施工技術，在國外被廣泛應用。然而，在我國該項技術還沒有得到推廣。該施工方法采用的主要工程機械是隧道聯合掘進機，采用高壓水電和流技術，提高了機械破巖的能力，降低了費用，并具有極高的機械性，便于自動化操作，擴大了掘進機的使用范圍和使用效率。鉆爆法、現代盾構掘進法以及隧道聯合掘進法是隧道工程施工中主要的三種施工方法。本文結合江羅高速第十合同段的隧道工程施工情況以及施工方法的考量，主要介紹現階段隧道施工中常用的MQT-130型氣動錨桿鉆機以及柳工ZLC50C裝載機。MQT-130型氣動錨桿鉆機可用于土層、粘土層、砂石層、巖石層和含水層等各類不同地質進行錨桿、錨索、硬巖破碎、地質鉆探、雙管鉆進、注漿加固操作，以及地下微型樁等深孔的回轉沖擊和常規(guī)回轉鉆進操作。該工程機械自身配備了專用的分析軟件，能夠獲取隧道前方的準確的圍巖狀況，并經過安全性等分析確定合適的施工方案。MQT-130型氣動錨桿鉆機體積小、重量輕、轉矩大，是隧道打眼的重要設備，適用于各種巖巷進行錨桿作業(yè)，用于頂部作業(yè)。打頂板錨桿眼的速度明顯提高，打2.0m深的頂。柳工ZLC50C裝載機是一種多功能工程機械，適用于各種土方作業(yè)、礦山作業(yè)、建筑作業(yè)和隧道作業(yè)。該機械具有強大的動力系統(tǒng)、高效的液壓系統(tǒng)和智能化的控制系統(tǒng)，能夠適應各種惡劣的作業(yè)環(huán)境。在江羅高速第十合同段的隧道工程施工中，柳工ZLC50C裝載機主要用于運輸和卸料作業(yè)，能夠快速高效地完成作業(yè)任務。板錨桿眼比MQT-90型氣動錨桿鉆機更加節(jié)約時間，每個錨桿能夠節(jié)約近2分鐘，如果頂板支護有20根錨桿，就可以節(jié)約40分鐘。這種錨桿的使用提高了頂板支護的速度，有效控制了頂板空頂時間過長而造成的頂板圍巖離層，提高了頂板的安全度，降低了頂板事故的發(fā)生。MQT-130型氣動錨桿鉆機適用范圍廣，例如可用于邊坡支護、微型擠壓樁、硬巖破碎、雙管鉆進等旋噴。它具有鉆探現場適應能力強、性能可靠、操作簡便、維修次數少、費用低、壽命延長等優(yōu)點。MQT-130型氣動錨桿鉆機的主要參數包括：額定壓力0.4～0.63MPa、額定扭矩≥130N·m、額定轉速220r/min、推進力≥7.4kN、空載轉速≥700r/min、最大負載轉矩≥240N·m、靜力轉矩≥220N·m、最大輸出功率3.2KW、耗氣量3.6m3/min、工作水壓0.6～1.2MPa、噪音≤95dB、整機最大高度3658mm、整機最小高度1426mm、重量48～55kg。MQT-130型氣動錨桿鉆機在鉆機主要參數上，液壓系統(tǒng)流量以及動力頭扭矩等的測量工作，能將測量的數據顯示在屏幕上，同時進行同步記錄，便于了工作人員對隧道施工的了解和決策。該設備具有很好的可擴展性，實現工作隧道的高效率施工。柳工ZLC50C裝載機是在隧道施工中比較常用的工程機械之一。它主要用于鏟、裝、卸、運輸土和石料等散狀物料，同時也可以對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)。如果更換不同的工作裝置，還可以完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。在施工中，它主要用于隧道內裝渣等作業(yè)。由于它具有作業(yè)速度快、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此發(fā)展迅速，成為土石方施工中的主要機械，具有較強的裝載能力以及較大的卸載高度。對其進行節(jié)能技術研究不僅具有重要的理論指導意義，而且還具有重要的工程應用價值。ZL50C型輪式裝載機具有較好的工作性能，液壓傳動系統(tǒng)包括工作裝置和轉向系統(tǒng)。工作裝置系統(tǒng)又包括動臂升降液壓缸工作回路和轉斗液壓缸工作回路，兩者構成串并聯回路。當轉斗液壓缸換向閥離開中位，即切斷了通往動臂升降液壓缸換向閥的油路。欲使動臂升降液壓缸動作必須使轉斗液壓缸換向閥回到中位。因此，動臂與鏟斗不能進行復合動作，所以各液壓缸的推力較大，這是裝載機廣泛采用的液壓系統(tǒng)形式。隧道工程機械的發(fā)展趨勢是：一方面，隨著科技的發(fā)展，機械的智能化程度將越來越高，例如自動化控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)等，這些技術的應用將大大提高機械的效率和安全性。另一方面，機械的節(jié)能性能也將得到進一步提高，例如采用新型的動力系統(tǒng)、優(yōu)化機械結構等措施，以減少機械的能耗和排放。此外，還將出現更加多樣化、專業(yè)化的機械設備，以滿足不同隧道施工的需求。工程機械的自動化與智能化隨著計算機網絡技術的發(fā)展，人們開始研究如何利用機械車載計算機輔助土方作業(yè)系統(tǒng)技術。這主要通過研究土方機械動力學控制系統(tǒng)來監(jiān)測工程機械的各種工作參數。利用電子計算機技術，可以將土方機械的作業(yè)工況、作業(yè)介質和機器狀況進行分析并反饋給操作人員，讓工作人員能夠及時了解施工狀況并做出及時的處理。工程機械中自帶的分析和決策程序是工程機械自動化和智能化實現的關鍵。工程機械的成套化與系統(tǒng)化成套化和系統(tǒng)化是工程機械發(fā)展的主要趨勢和必然趨勢。國外許多著名大公司已逐步實現了其產品系列化進程，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產品