隧道工程及隧道机械
一、前言
按照《中长期铁路网规划》，到2020年，中国铁路营业里程将达到12万公里以上，其中客运专线总规模达到1.6万公里以上。将要修建约5000公里的铁路隧道，在特长隧道、穿江过河隧道、城市隧道建设中，将有可能采用隧道掘进机法施工，但传统的钻爆法施工技术仍将作为一项基本的隧道施工技术在大多数的隧道施工中应用。
我国铁路隧道现状与发展
截至2009年年底，我国建成的铁路隧道总长度已经超过7000公里，在建铁路隧道总长度已超过5000公里，即将开工和规划建设的隧道总长度超过5000公里，预计到2012年，我国建成通车的铁路隧道总数量将突破1万座，总长度将突破12000公里。我国铁路隧道建设的总量已经远远超过世界其他国家。但是我国铁路软岩隧道施工的快速修建设备配套技术水平、施工装备及国产化仍处于隧道施工机械化初期，整体技术仍较落后。主要表现在：
主要表现
——以钻爆法为基础的机械化快速施工技术体系尚未完成，在机械化作业线设备配套技术、环境控制、施工安全与风险控制、岩溶高压水、大变形治理等方面，许多设备配套关键技术难题尚未取得突破，施工进度差别很大，事故隐患较多，工后环境影响较大。
主要表现
——以钻爆法为基础的机械化设备配套在硬岩或围岩稳定性较好的条件下才能实现快速施工，而且作业线的主要设备大多从国外引进，自主开发的品种少、质量较差、故障较多，主要技术性能参数与铁路隧道现有施工条件不匹配。
——设备国产化程度低，因而影响作业效率，难以形成先进的机械化作业线。特别是开挖出砟、喷锚、支护、二次混凝土衬砌等工序，设备国产化程度低，制约了全行业整体技术的全面发展和进步。
目前隧道施工现状
——对于软岩和土质隧道，大多数仍采用人工作业，工序循环时间长，围岩扰动大，安全风险高，支护困难，进度缓慢，造成软岩隧道既不能快速施工，也不能形成机械化作业。
国外隧道施工现状
通过对瑞典和丹麦等国家隧道施工现场进行考察，技术人员发现，国外隧道施工从开挖、支护、钻注浆、锚杆、喷混凝土、出砟等各工序都配置了配套的全机械化作业生产线，机械化程度较高，且配套完整。隧道施工作业人员每班仅7人~10人。
隧道施工机械化面临的课题
重点解决开挖与喷锚支护、装砟与运输、防水板铺设机械化施工作业线，控制围岩变形，完善我国软硬岩隧道全断面和台阶法施工的全工序作业线的机械化，尽快建立起合理的设备配套、协调运转机制，形成一套完整的具有理论指导、设备配套齐全且具有广泛适应性以及工法完善的机械化体系，以解决我国铁路修建技术方面的设备配套及国产化问题。
核算机械化施工各项经济指标，对评价投资规模，促进施工进度，缩短工期，保证施工质量和安全，提升隧道施工装备实力与国产化水平，进而形成我国铁路机械化配套施工技术体系具有重要意义。
机械化配套实例
三都隧道为贵广铁路重点工程，全长14.6公里，隧道地质条件复杂，共穿越13条大的断层破碎带。Ⅲ级围岩1665米占段内总长65%。
贵广铁路三都隧道出口已配置三臂凿岩台车2台、挖掘机2台、装载机4台、自卸汽车6辆、仰拱移动栈桥1座、喷射机械手1台、多功能超前地质预报钻机1套、可移动整体仰拱
模板1套等，基本形成了隧道施工全断面机械化配套作业流水线。
隧道工程介绍
一、隧道分类：
根据建造的地区、环境来分：可分为山岭隧道、城市隧道和水底隧道；
根据交通性质和用途来分：可分为铁路、公路的交通隧道，上下水、河流的水工隧道；
根据使用的用途来分：可分为地铁隧道、电力、通讯、煤气、供暖的城市设施隧道；
根据隧道的形状来分：可分为单洞双线隧道、双洞单线隧道和眼镜隧道。
隧道分类
隧道按围岩软硬程度分：软土隧道和山岭硬岩隧道
软土隧道开挖方法：通常用矿山法和盾构法施工
山岭硬岩隧道开挖方法：可分为钻爆法，自由断面开挖法和全断面掘进法（TBM法）。
洞口型式
2、隧道断面
隧道净空面积影响因素：
隧道建筑限界
线间距
应预留的空间：安全空间、救援通道、工程技术作业空间、内部配件空间等
考虑空气动力学影响所需的空间
我国客运专线隧道内净空面积
350km速度目标值断面
隧道施工开挖方法的选择
隧道施工开挖方法的选择：主要依据断面形状、隧道长度、大小、地质条件、工期长短、周围环境等因素综合考虑确定，施工方法有钻爆法和全断面掘进机法。
钻爆法一般常用的开挖方法有：全断面法、台阶法、侧壁导坑先掘进法、中隔壁法等。
隧道施工方法-新奥法
新奥地利隧道修建方法（简称新奥法）遵循这样一个原理,即主动地使隧道围岩（岩土体）成为环状承载“结构”的一部分。
- 新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。
铁路隧道设计理念
二、围岩分级及隧道开挖方法
1、围岩的基本概念
围岩：隧道工程影响范围内的岩土体。
2、围岩分级：
为了设计和施工的方便，将复杂的地层按工程性质，分为六级。
围岩的分级只要是按统计规律划分：重点是各种围岩的坍塌高度。按三车道隧道计，各种围岩的塌方高度和单位荷载重量为：
Ⅰ级：约0.9m；约25kN
Ⅱ级：约1.8m；约47kN
Ⅲ级：约3.5m；约88kN
Ⅳ级：约7.2m；约173kN
Ⅴ级：约15.0m；约345kN
Ⅵ级：约31.0m；约682kN
各级围岩塌方高度示意图
铁路围岩基本分级
钻爆法
钻爆法最早应用于采矿坑道，又称矿山法。但矿山法又多采用钻孔爆破进行开挖，故称作钻爆法。
岩石破碎方法一是使用炸药的爆破方法，另一种是使用机械的切削掘进的方法。选择爆破的方法还是选择机械开挖的方法，应该根据地质条件而决定。
3.隧道开挖方法
隧道开挖方法主要有全断面法、台阶法（以及由台阶法派生的环形开挖预留核心土法、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法）、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法（眼镜工法）；还有意大利研究使用的岩土控制变形法，以及TBM、盾构、铣挖法等非钻爆法等施工方法。
要根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备等因素合理选择开挖方法。
主要介绍以下几种方法：
隧道开挖方法
（1）全断面法
全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做初支和二次衬砌的隧道开挖方法，一般适用在地质条件较好的Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。
全断面法可采用大型机械作业，施工进度快，一般在150～180m/月。
全断面法
全断面法施工顺序：按照设计断面形状一次开挖成形--初期支护(锚杆、喷射混凝土)--浇筑混凝土衬砌。
（1）全断面法
全断面法使用的施工机械
多臂式凿岩台车；带有伸缩臂吊篮的多臂式凿岩台车；装渣用短臂式液压挖掘机、轮式装载机、挖装机等，隧道用自卸卡车、集装箱式自卸卡车、有轨电瓶车或内燃机车、自行延伸式皮带输送机等；喷射混凝土机械手；锚杆钻机；衬砌用混凝土搅拌联合设备、混凝土输送车、混凝土输送泵和衬砌钢模台车。
机械开挖的全断面法
采用机械开挖的全断面法的施工机械有液压反铲掘进机、动臂式旋转刀隧道掘进机和全断面隧道掘进机（TBM)
3.隧道开挖方法
（1）全断面法
（2）台阶法
台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，一般用在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅳ级围岩地段。
根据台阶长度不同，分为长台阶(大于50 m或大于5B,B为断面宽度)、短台阶(5~50 m或1~2B)、微台阶(3~5 m或小于1B)及多段台阶4种形式。
3.隧道开挖方法
（2）台阶法
上下台阶工法
2、上下台阶工法
CD工法
CRD工法
4、双侧壁导坑工法
“眼镜”工法
环形开挖预留核心土法
二、隧道开挖一般施工程序
1、开挖
2、支护
3、防水
4、衬砌
5、洞门
6、附属工程
(一)隧道开挖作业工序流程
1、开挖
①、开挖设备：空压机、钻孔台架、风钻等
②、钻孔：掏槽眼、周边眼、进度眼等
③、爆破：硝铵炸药，段发雷管，导爆索
④、光面爆破的效果：残眼率应在80%以上
⑤、出渣：装渣机配合自卸汽车
隧道开挖
主要考虑液压凿岩台车（土质隧道或不适宜爆破隧道配置挖掘机、铣挖机）、风动凿岩机、空压机组设备的选型配套。钻孔设备多采用风动式凿岩机或液压凿岩台车。
多功能台架
风动式凿岩机配合多功能台架是目前最为常见的钻进组合，其特点在于成本低、操作灵活，多功能台架除提供钻孔平台外，还可用于装药、找顶排危、安设钢架、钢筋网、钻设锚杆、喷射混凝土等作业，同时其可满足多人作业达到了快速施工的效果，从而向凿岩台车提出了挑战。
隧道开挖
空压机有固定式和移动式两种，固定式需在洞外建站，利用高压风管供风，电能损耗大，移动式则可以随工作面移动，减少了高压送风管。
液压凿岩台车多从国外引进。其钻孔能力强，在复杂地质、工期紧、难度大的隧道中优势明显，终因使用成本高而没有得到广泛使用。
日本古河台车T3RW--210--177Y
Rocket Boomer 353E型全液压三臂凿岩台车
主要设备的配备
开挖设备：TBM、开挖台车、风钻
喷射设备：喷射机、机械手
动力系统：电力、高压风
运输系统：装渣机、挖掘机、自卸汽车
通风系统：大容量轴流通风机
防排水系统：抽水机、防水板热合机
二次衬砌系统：钢筋加工系统、混凝土拌合楼、混凝土输送车、混凝土输送泵、衬砌台车
2、支护
⑴、超前支护
①、超前锚杆
②、超前注浆小导管
③、大管棚
⑵、支护的组合
①、喷射混凝土
②、喷射混凝土+钢筋网
③、喷射混凝土+钢筋网+钢架
支护作业线
主要考虑管棚/锚杆钻机、混凝土喷射机、喷射机械手、钢架制作架设设备、自动计量混凝土搅拌站、混凝土运输车等设备的选型配套。
管棚钻机在国内施工使用较少，一般情况下采用潜孔钻机施作管棚孔。钢架弯曲机为非标产品，一般由施工单位自行加工或委托厂家生产；钢架架设机鲜有使用，现场钢架架设多利用自行加工的作业台架，由人工就位架立。
支护作业线
混凝土湿喷机强制性要求配置，以提高喷射混凝土品质、改善作业环境，但在渗水严重隧道还必须配置干喷机。混凝土喷射机械手多为进口，因使用成本高未普遍使用。
制备喷射混凝土均要求采用具备自动计量功能的混凝土拌和站，一般与衬砌混凝土拌和站共用。混凝土运输车有轮式、轨行式两种，结合施工方案配置。
喷射混凝土
1、喷射混凝土分为：
干喷：干料拌合后进入喷射机，在喷头处加水；
潮喷：潮湿的砂石料加水泥拌合，进入喷射机，在喷头处加水；
湿喷：拌合成混凝土，直接喷向岩面。
2、配比：碎石：粒径15mm以下、粗砂、普通水泥。
3、技术要求：自下而上，基本垂直岩面、每层4~6cm、风压0.1~0.15MPa、水压较风压大0.05~0.1MPa。
钢架、纵向联结钢筋
初期支护
初期支护由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成。
锚杆：分楔形锚杆、注浆锚杆等。
钢筋网：一般采用6~8mm圆钢，焊接而成。
钢架：分型钢钢架和钢格栅两种。
喷射混凝土由：小碎石、中粗砂、水泥和外加剂组成。
喷射工艺分为“半湿喷和湿喷两种。
装渣运输作业线
主要考虑装载机、挖掘机、立爪扒装机、挖装机、自卸汽车、电瓶机车、梭式矿车等设备的选型配套。目前常用的装砟机械有立爪扒装机、装载机、挖掘机。
无轨运输因有着社会资源丰富、机动灵活、弃砟不需二次倒运的优势而被普遍采用，但其对隧道内污染严重。一般配置载重15t以上自卸汽车，斗容量3m3左右的侧卸式轮式装载机，配置数量与隧道断面、隧道长度及路况有关。
装渣运输作业线
有轨运输适合于长大隧道和小断面隧道，但其机动性差，一次投入大、常需二次倒运；装砟
采用立爪扒砟机或挖装机，出砟选用16 m3以上的梭式矿车、采用18t以上电瓶车牵引，采用46kg/m钢轨。
隧道均配置挖掘机作为爆破后排危、出砟后清理掌子面的设备，以此减少辅助作业占用时间。
3、防水
①、围岩注浆防水
②、防水板
③、二次衬砌中的变形缝防水
④、二次衬砌中的施工缝防水
工程防水的总体要求
防水板铺设、衬砌作业线
主要考虑自动计量混凝土搅拌站、混凝土运输车、混凝土输送泵、钢模板台车、仰拱栈桥等设备的选型配套。
防水板铺设一般使用与断面相匹配的自制作业台架，可采用轮式或轨行式；衬砌台车普遍采用拱墙整体式钢模板台车，根据隧道规模在9m、10.5m、12m三者间选择，混凝土搅拌站必须采用自动计量系统，混凝土输送泵可根据电力供应情况选择电动或内燃型，混凝土运输车根据施工方案选用轮式或轨行式；仰拱栈桥型号根据工程规模选择。
防水板
1.防水是一项综合性工程，地下水不发育的隧道，一般采用1~2mmPDCA、EVA等防水卷材。
2.二衬的施工缝、变形缝处多采用止水条（带）。地下水发育的隧道，增加围岩注浆的措施。
附设防水板
结构防水
地下工程的防水，是综合性问题，必须在各个环节上加强措施，主要有：
1、围岩地密实度及防渗性能的提高；
2、混凝土喷层的密实度；
3、防水板的完整性能；
4、二次衬砌的密实度及施工缝的防水处理；
5、不同阶段有不同的施工管理重点。
一般防排水横断面
1、一般防排水系统
4、衬砌
⑴、仰拱
⑵、隧道铺底
⑶、矮边墙
⑷、钢筋绑扎
⑸、衬砌台车的就位及灌注混凝土
⑹、混凝土养生
一次性衬砌
1.一次性衬砌是传统性设计，无初期支护，开挖后立即灌混凝土。施工时常采用“先拱后墙”方法。
2.这种设计的缺陷是结构防水性能较差，结构的整体性不好，边墙与拱脚接触处，是最
薄弱的位置；同时在开挖过程中，经常有坍塌事故发生。这种设计已逐渐被淘汰。
复合型衬砌
复合型衬砌由
初期支护+防水板+二次衬砌组成。
二次衬砌的时机
为了充分利用初期支护的承载作用，二次衬砌必须在完成总变形量的80~90%或变形速率0.1~0.2mm/d（周边位移）0.07~0.15mm/d（拱顶下沉），方可进行二次衬砌。
矮边墙
仰拱
通风辅助作业线
通风设备选型取决于隧道长度、隧道断面、运输方式、有无瓦斯等有害气体及隧道有无平行导坑等因素。在距主工作面100m左右应设局扇以加速气流循环，设平导采用巷道式通风的隧道，在联络道间设射流风机，防止污风回流；在开挖面需安放捕尘器，防止粉尘扩散。
5、洞门
①、洞口的排水系统
②、洞门：削竹式、端墙式、遮阳式
③、洞口的景观及环境保护
6、附属工程
①、行人、行车横通道
②、紧急停车带
③、水沟
④、电缆沟
一、铁路隧道钻爆法施工作业要点
1.超前地质预报目的
由于不能完全准确地探明隧道所穿越的地层及洞身周边的地质情况，特别是存在的对隧道施工安全有很大威胁的岩溶、断层、富水裂隙、暗河等也不能准确判释和提示，因此施工中进行超前地质预测预报是确保施工安全必不可少的手段。
1.超前地质预报-预报方法
主要有地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法
地质分析法：包括地质素描、地层分界线及构造线、地下和地表相关性分析、地质作图等。
钻探法：包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。
物探法：包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。
超前导坑法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。
1.超前地质预报
2.超前支护
超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法。
施工前需根据围岩条件、施工方法、进度要求、机械配套及工程所处环境等情况，选择简单方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，确保不塌方、少沉陷。
通常辅助施工方法有：地表加固地层、洞内加固地层（或工作面）、洞内防排水、冻结法等。
2.超前支护-注浆加固
设备配备和使用，钻孔布设，钻机定位，注浆效果检查。
2.超前支护
4.初期支护
按照新奥法原理，初期支护是为了及时封闭开挖后的围岩，控制围岩的变形和松弛，充分发挥围岩自身的支护作用，并和二次衬砌共同形成结构承担荷载。
初期支护一般由喷射混凝土、锚杆、钢筋网、格栅（型钢）钢架等组成。
4.初期支护
1
4.初期支护
2
5.仰拱及二次衬砌
二次衬砌、仰拱和初期支护共同形成隧道的主体结构，承受荷载。
仰拱要超前二次衬砌一定距离并全幅施作；二次衬砌施作时机要根据不同围岩情况和监控量测结果确定。
6.仰拱及二次衬砌
（1）仰拱
钻爆法主要施工设备
← 1 超前地质钻机-深孔水平钻探
← 2 管棚钻机
← 3 凿岩台车（凿岩机）
← 4 装碴机械（装载机、挖装机，立爪式装载机）
← 5 出碴机械（自卸汽车、矿车、皮带输送机）
钻爆法主要施工设备
6 喷锚支护机械（锚杆钻机、湿喷机械手）
7 模板台车
凿岩机
2. 装载机
翻斗车
实例
针对三都隧道，中铁隧道集团加强了超前地质预测预报方面的工作。项目部采用TSP全程贯通探测，异常地段采用地质雷达、红外探水、进口多功能C6地质水平钻机超前钻孔探测、地质素描等手段对隧道施工前方的地质、水文情况进行综合分析，同时在每个开挖循环钻3个～8个超前炮孔近距离了解掌子面前方地质情况。
项目部根据量测速率的变化分级进行管理，利用专用网络对监控量测数据实施动态监控，根据量测数据反馈指导现场施工，保证施工安全。
开工以来，项目部已多次成功预报出隧道前方的溶洞和不良地质，避免了数次涌水和突泥的发生
实例
开挖方面，项目部为三都隧道出口配备了2台三臂凿岩台车，2009年4月底开始使用，开挖月进度最高达到198.6米的单口掘进速度，目前已开挖近400米。每台台车配备6名操作人员，分两个作业班组进行施工。
凿岩台车在实际使用中提高了施工工效，单孔5米深的炮孔成孔时间为1.5分钟～2分钟，全断面开挖单循环时间控制在3小时～4小时，加快了掘进的速度。
项目部采用全断面光面爆破，现场实际统计平均线性超挖均能控制在10厘米以内。同时凿岩台车兼顾施钻系统锚杆眼孔的任务，提高了初期支护的施工效率和质量。
出渣
出渣方面，根据隧道断面大小，项目部在三都隧道出口配备了PC220挖掘机1台，用于找顶扒渣工序施工，配备2台WA380装载机及6台VOLVO自卸汽车。通风找顶完成后，由2台装载机同时向1台汽车进行装渣运输作业。
隧道开挖机械
一、隧道开挖作业工序流程
二、钻孔机械
凿岩机隧道施工中爆破炮眼的钻孔，锚杆孔的成形，围岩的破碎多使用凿岩机，破碎机和凿岩台车。
凿岩机分类
按驱动方式分：液压驱动和压缩空气驱动。
按动作机能分：冲击式、回转式和冲击回转式。
凿岩机的种类有：气腿式凿岩机、手持式凿岩机和导轨式凿岩机等。
驱动方式对比
液压、空气两种驱动方式比较：
液压驱动方式的优点是，作业效率高，大约是空压式的2倍，作业时无油烟，振动低，噪声小。
空压式一般多为人工操作的支架(腿)式凿岩机，作业效率低，振动、噪声大，作业时粉尘多，但维修保养简单。
凿岩机的选择
凿岩机的选择应根据价格、维修费用、使用性能、施工条件以及地质条件等综合因素决定。液压式凿岩机优点：
1.液压式凿岩机的输出功率、工作效率均比空压式凿岩机高。
2.液压式凿岩机的性能、动力费用也显得优越。
3.液压式凿岩机作业时噪声小，振动低，无排油等现象，施工现场环境不受污染。
缺点：液压式凿岩机造价高，维修操作需要专业人员。
凿岩机工作原理
凿岩机一般具有4种机能，即冲(打)击、回转、推力和冲洗。
凿岩机钻孔或破碎岩石时，首先以推力压在岩体上，随之活塞打击钻杆，通过连接在钻杆上的钻头，将打击能量传递给岩石，使之破碎。
钻杆钻头的回转由〔液压或气压）马达驱动齿轮实现，有的采用来复线及棘轮机构，在活塞作往复运动的同时，实现回转。
钻孔破碎的岩石碎片、粉尘，通过中空钻杆的中心孔向内注入水或压缩空气。
凿岩机的钻杆、钻头
凿岩机所产生的打击和回转力矩经钻杆、钻头传递给岩石。
钻头是直接破碎岩石的主要部件。钻头上的刀头有焊接在钻头上和压入钻头上2种形式。刀头的材质为超硬质合金材料。钻头的刀头形状有一字形、十字形、三角形、多角形和球形。钻杆
钻杆是凿岩机中承受恶劣工作条件最严重的部件。
钻杆的材质为特殊钢，经调质、高频淬火、渗碳等热处理。常用材料有碳素钢、高碳素钢和碳素工具钢等。
钻杆设为中空式是为了喷射水或高压空气用。
钻杆外形多为六角形，也有的是圆形。钻杆与钻头的连接多为螺纹或锥形连接。
Cop1238凿岩机工作原理
Cop1238系列液压凿岩机冲击机构基本工作原理相同，均为外阀式结构，采用前、后腔交替回油、用换向阀控制活塞的运动。
高压油经高压进油路1到后腔通道3，进入冲击缸体后腔，推动活塞a向前做等加速运动；
1、高压进油路,
2、前腔通道,
3、后腔通道,
4、前推阀通道,
5、后推阀通道,
6、回油通道,
7、换向阀排油通道,
8、阀定位通道
有效的缓冲机构
钻头在钻凿岩石时，岩石对钻头的反冲击力极大，液压吸振机构可有效地缓和来自钻杆的冲击波。
反弹力经钎尾1的花键端面传给轴套2，再经轴套2传给缓冲活塞3，缓冲活塞的锥面与缸体间充满液压油，形成液垫。
1.凿岩台车
在移动式台车上装设数台液压式凿岩机和数台伸缩臂式吊篮，便形成了凿岩台车。
凿岩台车作业效率高，机动性强，节省能源，可实现任意方向的钻孔。特别是近几年在凿岩合车上装设了电脑，当钻孔位置确定后，可实现全自动控制钻孔。作业效率高，施工精度高。凿岩台车
凿岩台车有下列优点
凿岩台车是目前隧道全断面开挖的主要机具之一，它具有下列优点：
(1)节省劳力，劳动强度低，操作者不直接承受凿岩机的振动；
(2)钻孔速度高，由于采用液压或压缩空气推进而且推进方向和钻机方向一致，钻孔平均速度达20～30cm／min，最高可达60cm／min；
(3)可利用长钻杆(最长钻杆达7180mm)，减少换钻杆时间，还可钻凿较大较深的炮孔；
(4)定向性好，可提高作业效率；
(5)机动性好；
(6)液压钻臂可进一步发展自动化控制，确保炮眼方向、深度等等。
凿岩台车类型
凿岩台车有履带式、轮胎式和龙门式3种。
履带式凿岩台车的行走机构为履带式，整机重心低，布置紧凑，适合于软地基坑道内的行走。行走速度一般3～5 km/h；
轮胎式凿岩台车可以行使在较硬的地面上，机动性强，适合多种开挖面的钻孔，最高行使速度可达12 km/h；
龙门式凿岩台车是在轨道行走的台车上装置凿岩机。适合于小断面隧道的施工。
凿岩台车组成
凿岩台车由钻臂、推进器、底盘、台车架、稳车机构、风水系统、液压系统、操纵系统等部分组成，如图所示。
底盘
履带式底盘由液压马达驱动，调动灵活、工作可靠、爬坡能力强，可用于倾角较小的巷道，但结构复杂、履带易磨损、使用寿命较短，在软岩巷道中使用困难，在有轨巷道中使用存在压轨问题。
轮胎式底盘由液压马达驱动，调动灵活、工作可靠、不易压坏胶管和电线，但结构较复杂，轮胎易磨损，使用寿命较短。
钻臂
掘进钻臂是凿岩台车的核心部件，它支撑着凿岩机按规定的炮孔位置打孔，又是给予凿岩机一定推进力的机构。它还可以用来提举重物，如组装拱形支架、装药等，因此也可以称之为台车的机械手。
为了获得良好的爆破效果，要求工作面炮孔有较好的平行精度，因此，钻臂应有平动机构，钻臂移位时推进器保持平行移动。
臂杆
臂杆都是悬臂的，它支撑着凿岩机、推进器，并可以把它们升送到需要的空间位置。臂杆除了承受装在它上面的设备重力和自身重力外，还要经受凿岩时推进的反力及凿岩的冲击反力，而且是偏心载荷。
因此，臂杆要求有足够的强度和刚度.
臂杆一般为焊接结构。
推进器
油缸钢丝绳式推进器。油缸钢丝绳式推进器如图2-2-8所示，由导轨、滑架、油缸、钢丝绳等构成。
隧道支护施工机械
（一）锚杆作业施工机械
锚杆加固是一种快速、有效的加固岩石的方法，可用于洞室顶拱和边壁，以及边坡的加固，防止在岩石中原本就存在的或由于爆破而产生的裂缝等造成洞室顶拱和边壁表面的岩石松动。
另外，岩石中应力环境的改变，也会造成岩块松动，甚至发生塌方。用锚杆就可以把松动的岩块稳固在坚实的岩体上。靠锚杆和岩石的相互作用使岩体有一个静态的稳定的整体性能。锚杆作业工序
首先在洞室的顶拱或边壁要装锚杆的地方钻孔，这要用凿岩台车；
钻孔结束后，要向孔中加注水泥砂浆，这要用注浆机；
注浆结束后，再向孔中装入锚杆，这要用顶推设备。
锚杆施工工艺
1、砂浆锚杆施工工艺流程及作用效果
锚杆的作用效果：①悬吊效果。②形成组合梁效果。③内压效果。④加固围岩效果。NH321全液压锚杆台车
能将钻孔、注浆和装锚杆这三道工序在一台设备上依次完成的全机械化设备——锚杆台车。NH321型全液压锚杆台车能完成钻孔、注浆(树脂或水泥砂浆)、自动安装锚杆的全过程工作。NH321全液压锚杆台车由转架1、钻臂2、操纵控制装置3、底盘4、安全防护顶棚5、粘接剂搅拌装置6、发动机7及卷筒8等部分组成。
NH321全液压锚杆台车的外形及总体结构
盾构机
隧道施工机械 一、凿岩台车 凿岩台车是吧几台凿岩机支架安装在同一台车上，也可同时进行多个钻眼的施工。可作为其他工序的工作台。 凿岩机台车一般用于地质条件较好，基本不要临时支护的大断面的隧道工程。其特点是劳动强度低，钻孔速度高，钻孔平均速度达20~30（cm/min），钻杆长，可钻深孔而无须接杆，定向性好，机动性好。 分类： 台车行走机构有轨道、履带及轮胎式三种。国产凿岩台车以轨道及轮胎式较多。 轨行式台车车体一般为门架式，故常称门架式凿岩台车。其上部有2～3层工作平台，能安装多台（可达21台）凿岩机；下部能通过装碴机、运输车辆及其他机具。这种台车具有钻眼、装药、支护、量测等多种功能。它是为了适应大断面隧道施工的需要，同时克服手持式凿岩机钻眼效率低的缺点而发展起来的，在铁路隧道和水工隧洞施工中被推广应用。在车体上安装数个钻臂(用以安装凿岩机，一般1～4台)的可自行的凿岩机械设备。钻臂能任意转向，可将凿岩机运行至工作面上任意位置和方向钻眼(孔)。钻眼(孔)参数更为准确、钻进效率高、劳动环境大大改善。台车动力分机械式和液压式，后者应用较多，自动化程度高，整个钻眼(孔)程序由电脑控制。[1]在发展过
程中，起初采用风动凿岩机的梯架式凿岩台车，逐步为用液压凿岩机的门架式凿岩台车所代替。 轮胎式和履带式凿岩台车主要由柴油机驱动，安装2～6台高速凿岩机，车体转弯半径小,机动灵活，效率高，一般用于矿山平巷掘进,也可用于隧道及地下工程的开挖。 二、全断面隧道掘进机 全断面隧道掘进机是一种在岩层中直接开挖隧道的机械，它的特点是用机械法破碎切削岩石，刀盘直径与开挖隧道的直径大小相适应，挖掘与出渣同时进行。与钻爆法相比，施工速度快，质量高，少衬砌，少支护，能节约人力、物力，安全可靠。 掘进机的类型：
公路隧道机械化施工技术研究 摘要：随着公路建设的快速推进，隧道施工机械化是发展的必然趋势。通过引 进新设备、新技术，进行科技攻关，实现设备和工艺微创新，提高隧道施工机械 化施工水平，保证施工质量和效率，同时强化隧道施工管理，实现数字化管理模式，保证施工安全和效益。 关键词：公路隧道；机械化；施工；数字化管理； 随着基础建设热潮到来，工程规模将越来越大，技术难度也越来越高。以隧 道施工为例，面对如何提升作业工效、提高安全系数、改善作业环境、降低作业 强度，保证工程质量，有效节约资源这些施工中的重点和难点，传统、粗放的“人海战术”已然无法应对，而隧道机械化施工能有效的解决，并已经成为新形式下隧道施工的主流。 近年来，隧道工程建设取得质的发展，主要体现在两个方面：（1）施工方法的发展。得益于岩土、岩石力学等学科研究的进步，隧道工程建设施工工艺革新 迅速，在充分梳理、分析相关工程实践经验及效果的基础上，提出了适用于现代 公路隧道施工的新奥法、挪威法和浅埋暗挖法等先进的施工方法，并在山岭隧道 施工中广泛应用、效果良好，极大的提升了隧道施工安全保障水平和施工效率。（2）施工设备的发展。推广先进的施工工艺必须以配套相应的设备为前提和保障，因此在施工方法发展的同时，隧道施工机械设备也在同步革新和提高，利用 最新技术研发的TBM掘进机、凿岩台车和盾构机适用于不同地质条件岩层，不仅提高了作业作效率，而且质量可靠、安全有保障；通过研发全液压钻孔台车、液 压衬砌台车和一些大型装载机械，极大的提高了掘进速度和施工效率；通过利用 新型爆破设备，不仅更好的控制爆破效率和范围，而且大幅提升了施工安全性， 同时改善了施工作业环境。 综上，隧道机械化施工具有以下优势：（1）提高施工作业效率，加快施工进度，降低施工成本；（2）适应大断面、复杂地质条件等工程技术要求，保障工 程质量，提高施工作业安全性，改善施工环境；（3）节约施工组织设计中的劳 动力需求，解放劳动生产力，优化社会资源配置。 目前，国内隧道机械化施工已经形成了多种机械化施工成套技术和设备配套 模式，满足超前地质预报、钻爆开挖、喷锚支护、仰拱、防排水、二次衬砌、排 水沟电缆沟、空洞检测作业等机械化连续施工。 随着新基建时代的到来，在平安百年品质工程、绿色公路等行业建设要求下，公路隧道建设面临着断面更大、地质条件更复杂、工程质量要求更严格、施工安 全与环保要求更高等特点，隧道工程机械化施工既是满足工程进度、质量、安全 需要的现实要求，也是符合时代发展趋势的必然技术选择。 此外，随着大数据、物联网、移动互联网等数字技术的发展，隧道机械化施 工与数字化管理也逐步有机结合起来。本文通过对公路隧道机械化施工设备配置 及数字化管理进行研究，进一步丰富隧道机械化施工内涵，保证施工的安全、质量、工期和效益，并为新装备、新工艺的研究和应用提供理论参考和建议，进而 提升隧道施工技术水平。 1 隧道机械化施工 1.1 机械化施工工法 施工设备选配时，应满足设备安全性、生产力要强、稳定性要高的技术要求。隧道机械化施工工法包括用机械钻孔代替人工钻孔，用叉车作业代替人工立架，
工程特点：××隧道全长185m，为双连整体式，段落从K261+440 ~K261+625，隧道位于垅岗坳谷区，沿丘陵山坡坡角带展布；一般埋深20-50m，最深100m。隧道穿越地区，大部分为硬砂岩，节理发育；岩体破碎，表层覆盖 1.0~4.0m的碎石亚粘土，围岩以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，施工难度较大，地下水为基层裂隙水，受大气降水补给，水量较贫乏。 由于本隧道为双连整体式隧道，施工时开挖向两洞相联，跨径较大，因此不能按正常的施工顺序开挖，我们采用三导洞正台阶上下半断面分部先墙后拱的新奥法施工。先将中隔墙超前导洞贯通，随后衬砌中隔墙，再分单洞施工。 一、洞口开挖 根据地势特点，结合当地的实际情况（出口处交通方便，远离居民区，洞口开挖方量少）。为尽早进洞，我采用出口处为进洞口，洞口开挖自上而下分台阶开挖。边开挖、边支护、边验收，防止危石坠落和岩面在外界影响下继续风化变质。在洞口接近设计边坡附近时，谨慎选择开挖方法。在洞口部位爆破根据开挖面形状选择光面，预裂或微差爆破方法，并采取适宜装药量，以保护洞口围岩稳定。同时，综合治理地下水和地表水，设置天沟，防止地表径流流向洞口。洞口边坡按图纸要求施工。 二、洞身开挖 综合大洋滩隧道地形、地质、水文条件。工程工期以及本单位的施工经历技术能力，装备情况，对于本隧道采用三导洞先墙后拱开挖，参见隧道图。 开挖时间为T＋1年2月15日～T+1年12月15日，共计10个月，因隧道开挖受天气影响面较小，有效工作日按250天计，平均每天进尺185×2/250=1.48m。
本隧道围岩基本上以Ⅱ、Ⅲ类为主，围岩自稳定性差，为确保开挖洞室稳定和安全，在施工中严格遵循超前，严注浆，短开挖，强支护、勤测量，早封闭的基本原则。 a 中隔墙导洞采用上下半断面短台阶（台阶长3-5m，进洞口处稍短）开挖，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，开挖结束后按照设计及时进行初期支护。 b 侧壁超前导洞，采取上下半断面短台阶开挖，台阶长度不大于3m，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，侧壁导洞随开挖在外侧按设计随安装中空锚杆、压浆、钢拱架喷射砼，其余部分按导洞设计要求进行支护。 c 中部部分断面开挖，每次长度 1.2m，采用上下半断面正阶法施工，台阶长度3-5m。其中Ⅱ类围岩采用上半断面环形开挖预留核心土，按设计施工将外缘成形后安装中空锚杆压浆钢拱架喷砼，形成一个骨架体，再挖核心土。 1、超前管棚施工方法: 采用钻孔台车辅助施工,步骤如下: ①管件制作:管棚采用φ108普通钢管制作,管节长6-7米,管棚长12米,管棚需用管节联接套焊在钢管的两端接长,第一根钢管前端焊上合金钢片空心钻头,以防止管头顶弯或劈裂相邻管的接头前后错开，避免接头在一断面受力。 ②顶管作业：先将钢管安放在大臂上后，凿岩机对准已钻孔好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在18-20mpa，推进压力控
竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一：铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位：中铁一局集团有限公司 批准部门：铁道部经济规划研究院 施行日期：20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》（铁建设函[20xx]1026号）和铁道部
经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求，在《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章，另有8个附录。其主要内容包括：总则，术语，施工准备，洞口工程，施工方法，辅助施工方法与措施，钻爆开挖，初期支护，二次衬砌，防排水，施工机械与设备，超前地质预报，监控量测，辅助坑道，通风防尘、风水电供应与通信系统，特殊岩土和不良地质地段隧道施工，环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx) 相比，章节和内容的增减情况主要有： 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术，如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节，并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中，结合工程实践，总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司（地址：西安
铁路隧道机械化施工探讨 近年来，随着我国科技的进步和经济的发展，我国铁路隧道工程建设与日俱增同时也对施工要求越来越严格，要从根本上解决我国铁路隧道施工的相关问题就必须实现铁路隧道施工工程的机械化，将机械化施工技术和施工工艺科学严谨的结合在一起。文章针对我国铁路隧道施工的发展过程和现状进行分析，并对常用的铁路隧道工程机械进行了阐述，同时对铁路隧道的机械化施工进行了探讨。 标签：隧道施工；机械化施工；铁路施工 我国由于经济发展的需要，已修建大量的铁路隧道。在我国广大隧道工作者的共同努力下，我们在基础理论研究，国外资料收集、设计、施工等方面取得了可靠的成就，积累了丰富的经验。但是，我国的铁路隧道施工快速建设的水平以及相应的配套技术水平，施工设备等仍然落后与同等时期其他发达国家的建设水平。针对质疑情况我们应该结合我国隧道机械化建设的水平和现状进行全面系统化的总结分析，同时找出限制我国铁路隧道机械化施工技术水平的弊端，并进行讨论进一步提高我国隧道机械化施工的水平，以形成具有我国独特的隧道理论、设计及施工方法。 1 我国铁路隧道施工机械化的发展现状 上世纪五六十年代，我国的隧道施工主要是以人工施工为主，小型机械化为辅，施工难度大，工期长，施工效率极低，到了六十年代中期，我国开始在川黔线、成昆线和贵昆线的铁路隧道施工中借鉴煤矿和矿山的巷道快速掘进模式，运用了配以自制分风分水器的手持式凿岩机械，以及铲斗后卸式装渣機、平移调车器和轨距组成装运系统等，不过施工效率仍然较低。我国的铁路隧道机械化施工大致从横广复线大瑶山隧道建设的20世纪80年代为起点，之后在南昆、京九、大秦、西康的铁路建设施工中发展完善，形成多种机械和设备配套施工的配套模式，并且以铁路隧道钻爆法机械化施工为发展标志性技术，到了20世纪90年代的西康铁路秦岭段特长隧道中全断面硬岩掘进机（TBM）的使用为又一技术发展的标志，并逐渐形成模式沿用至今。 总结我国铁路施工的发展现状，可以得到以下结论，我国铁路隧道机械化施工分别经历了小型设备钻爆法施工、大型无轨运输钻爆法施工和非钻爆法施工三个阶段，从部分机械化作业发展到了综合机械化配套施工的道路，从人工开挖发展到了TBM的使用，两次技术飞跃虽然大幅度的推进了我国铁路隧道施工技术的发展，但是在整体技术和相关的快速修建设备配套技术水平、施工装备以及国产化程度仍然存在一定程度的问题，其主要表现在： 1.1 快速施工技术体系尚待完善。 以钻爆法为基础的机械化快速施工体系表现在机械化作业线设备配套技术、施工安全与风险控制、环境控制、岩溶高压水、变形治理等方面。目前而言，许
第一节一般隧道工程施工方案、施工方法 一、概述 本标段有隧道7座，共计17144双线延m。其中石板山隧道(7505m)和北固底隧道(4507m)为本标段的重点控制性隧道。隧道均采用双线断面型式，衬砌采用曲墙复合式衬砌。本标段隧道概况见下表。 (一)总体方案 1．隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌。 2．本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。 3．监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法，利用3D-
σ程序进行计算和模拟计算。利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。 4．在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。 5．本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则划分成7个独立的施工单元，各施工单元由独立的隧道施工队组织施工。 6．石板山隧道和北固底隧道先行开工，各工区内隧道根据工程量的大小采取平行或顺序施工，Ⅰ工区段庄隧道完成后，再进行上安隧道的施工；Ⅱ工区南固底隧道和北固底隧道进口端(1900m)采取平行方式施工；Ⅲ工区北固底隧道出口端(2607m)和库隆峰隧道进口端(1806m)两座隧道采取平行方式施工；Ⅳ工区库隆峰隧道出口端(1131m)和小寨隧道由隧道施工四队负责施工，两座隧道采取顺序施工方式，库隆峰隧道完成后，再进行小寨隧道的施工；Ⅴ工区石板山隧道进、出口及斜井工作面平行施工。 (二)分部方案 1. 进洞方案 (1)根据工期要求和隧道长度，同时考虑隧道弃碴位臵，石板山隧道采取进出口和斜井三口进洞，北固底和库隆峰隧道采取进出口双口进洞，其余隧道均采用单口掘进的方式施工。 (2)根据图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位臵，按设计位臵放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口仰坡开挖线外设截水沟一道，防止雨水冲刷洞门，并在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩，定时观测下沉情况；做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸进行洞门土方开挖，挖出洞口位臵。洞口采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。
隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖（开挖顺序见II围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上下两部分（见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶断面采用 凿岩机钻孔，Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分（见Ⅳ级围岩开挖示意图）。上台阶长度5m，中台阶长度6m，下台阶长度为6m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动， 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺0.8m。
适应隧道机械化施工的机械管理 隧道机械化施工正走在从引进到吸收，再到创新的道路上，随着我国隧道施工专业化建设和隧道工程实践、技术的发展完善，我们对推动隧道施工机械化事业充满了信心。在今后的隧道施工中，在消化、吸收国内外先进隧道施工技术的基础上，我们将不断的进行技术创新，并探索、研究出一套适应国情的隧道机械化施工方法、工艺、模式，与中国隧道建设者一道开创具有中国特色的隧道机械化施工技术的新纪元。 一、隧道机械化施工设备的配套原则 修建隧道所用的工程机械设备，分为通用机械和隧道专用机械。前者如空气压缩机、混凝土搅拌机、水泵等；后者按施工工序又可分为开挖机械、装运机械、喷锚机械和衬砌机械等。隧道施工所用的机械应具有以下特点：第一，机械轮廓尺寸符合隧道内施工场地和空间净空的要求；第二，运输工具便于装卸和调车等操作，以提高运输效率；第三，设备动力装置排放的气体应符合有关规定；第四，符合地下工程施工技术安全的要求。 隧道和地下工程的施工方法基本分为两大类，即钻爆法和掘进机法，目前国内山岭隧道多采用钻爆法施工。隧道钻爆法施工时，用气腿式凿岩机或凿岩台车钻孔，人工装药爆破后，多采用大型装载机配合自卸汽车出碴，即无轨运输方式。目前长大隧道常用的是无轨运输，特别是公路隧道，因断面较大，基本全部采用无轨运输。 目前，隧道内壁均采用复合衬砌，复合衬砌就是用喷射混凝土及钢架、锚杆、钢筋网等组合作为初期支护，采用模板台车浇筑二次衬砌混凝土。初期支护与二次衬砌间一般设防水层，在石質较好的情况下也可采用喷射混凝土做衬砌。隧道全断面的衬砌施工采用模板台车，由混凝土搅拌站拌合的混凝土，经混凝土输送车或混凝土输送泵送达衬砌工作面。
隧道工程机械的现状和发展趋势 摘要：随着科技的进步，我国隧道工程的建设日益增多且对工程施工要求也越来越严格。为了从根本上提高我国的隧道工程建设，必须实现隧道工程的机械化。将机械化与施工技术和施工工艺科学的结合，是隧道工程发展的必然趋势，本文主要针对该情况，对隧道工程机械进行了分析，首先介绍了国内外常见的集中隧道施工方法，然后结合实际情况，对常用的隧道工程机械进行了阐述，最后分析了我国隧道工程机械的发展趋势。 关键词：隧道工程；施工方法；工程机械现状；工程机械发展 当今我国科技与经济高速发展，机械渗入各个领域，尤其是在隧道工程以及矿山工程中，逐渐的被用于具有危险性的高强度的工作中，成为社会生产生活必不可少的工具。并且新科技、新工艺、新材料的应用促使了我国工程机械的快速发展，逐步实现了设备自动化以及智能化，提高了施工的效率，降低了成本。本文主要以隧道工程为例，介绍了工程机械的应用与发展。随着技术的不断发展和运营的需要，铁路、公路隧道趋势是越修越长、越修越宽，技术越来越难、越复杂。铁路、公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构等多种学科，是综合复合技术，需要多学科进行联合研究、进行攻关。目前，我国铁路、公路隧道修筑技术已有长足的发展，对围岩动态量测反馈分析技术，组合式通风技术，运营交通简易监控技术，新型防水、排水、堵水技术，围岩稳定技术，支护及衬砌结构技术等都有许多成功实例，其中大部分成果已处于国内领先水平，还有一些成果已达到国际先进水平。在大规模的建设过程中，国内隧道建设也暴露出一些不足。 1隧道工程施工方法 1.1钻爆法隧道施工 在钻爆法施工中主要的施工流程为开挖、凿孔及爆破；在工作过程中，要注意支护、通风照明、防尘等。现阶段的钻爆法隧道施工主要采用了新奥法支护、锚喷支护和光面控制爆破，主要采用的机械有： 1）凿岩机械。现在的工程机械已经逐渐的步入了液压化，而且技术趋于成熟。高科技使用到凿岩工程机械中，例如气动凿岩机的基础理论、测试技术的采用，大大的提高了工程机械的性能；现代波动力学、减振、消声和新材料应用，通过改变活塞的几何形状，达到最优能量传递的效果，采取扩大活塞直径等措施，提高了机械的冲击频率以及零件的使用寿命。 2）装渣及运输机械。在隧道工程施工中，工程中出渣作业占了整个掘进作业循环时间的40%，因此对装渣及运输机械的选用是提高掘进工作的重点。 为了满足现在隧道工程的施工要求，适应大断面和全断面开挖的需要，装渣
总则 1.0.2 适用列车速度由等于或小于160km/h 修改为200km/h， 1.0.4 新验标每道工序完工后应检查施工质量，并形成记录。 1.0.5 新验标隧道工程应采用先进、成熟、科学的检测手段对工程实体进行检测，并将检测结果纳入竣工文件。 1.1.1 新增加固处理分部工程。 1.1.2将洞口工程和明洞工程合并为一个分部工程，检验批检验项目均改为每个洞口做一份。 1.1.3洞身开挖分部将洞身开挖和隧底开挖分项合并为开挖一个分项，且检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.4支护分项工程新增水平旋喷桩和超前预注浆。 1.1.5超前小导管检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.6初期支护检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.7仰拱（底板）和仰拱填充合并为同一分项工程，检验批由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.8拱墙衬砌、拱墙回填注浆检验批均由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.9将施工缝与变形缝处理划分为施工缝与变形缝两个分项工程。施工缝检验批由每处一做改为不大于5 个衬砌浇筑段；变形缝改为整条隧道一做。 1.2.1防水板、涂料防水层、排水盲管、注浆防水等分项工程检验批均改为不大于5 个衬砌浇筑段 精品文档
1.2.3防水与排水新增检查井、泄水洞、隧底深埋排水沟等分项工程 1.2.4辅助坑道及附属洞室分部工程拆分，附属洞室划分到了附属设施分部工程之下 1.2.5将辅助坑道的喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架等合并为初期支护分项工程；管棚、超前小导管等合并为超前支护分项工程；钢筋、模板、混凝土等合并为二次衬砌分项工程。 1.2.6辅助坑道开挖、超前支护、初期支护等检验批均改为同一围岩不大于100隧道延米一做；二次衬砌改为同一围岩不大于5 个浇筑段。 1.2.7附属设施取消消防分项工程，新增疏散救援设施分项。 1.2.8 电缆槽检验批由100m 一做改为不大于200延米一做。 术语 2.0.3新验标增加了进场检验 2.0.5 新验标修订了计数检验 2.0.6 新验标修订了计量检验。 2.0.7 新验标修订了见证取样检验。 2.0.8 新验标修订了平行检验。 2.0.9 新验标增加了实体检验，取消了旧验标2.0.9旁站及2.0.10 交接检验。 2.0.10新验标增加了验收 2.0.11新验标增加了质量综合验收 2.0.12新验标修订了工序 精品文档
隧道工程传统技术发展与机械化施工技术 发表时间：2018-09-26T10:51:52.527Z 来源：《防护工程》2018年第10期作者：王伟东 [导读] 特别是在隧道工程中，传统的施工技术已经逐渐被机械化所代替，本文现就结合当前社会科技发展趋势，对人工化和机械化施工加以阐述，总结隧道机械化施工的必然性和可靠性。 王伟东 中交二公局第三工程有限公司陕西省西安市 710016 摘要：随着我国科技力量与经济水平的高速发展，机械化施工渗入各规模各行业，特别是在隧道工程中，传统的施工技术已经逐渐被机械化所代替，本文现就结合当前社会科技发展趋势，对人工化和机械化施工加以阐述，总结隧道机械化施工的必然性和可靠性。 关键词：传统化施工；机械化施工；隧道施工；发展状况 引言 21世纪是隧道修建更加迅速成长的世纪，随着科技的进步，我们国家的交通隧道工程规模将越来越大，同样的技术难度和精准度要求也越来越高，为了从根本上促进我国的隧道施工建设，必须兑现隧道施工的机械化，推进我们国产化装备的技术进步。目前交通部门提出的品质工程正在试点推行，它不仅仅要求的是百分百合格率，更有对隧道管理、质量等进一步的把控，从而达到基本实现机械化、自动化、数据网络化。与传统隧道施工相比，全面机械化更是提高了工作效率，节约了工作时间，降低了因人员投入过多的安全风险，有利于施工项目的长远发展利益。 平镇高速公路2标项目主体工程为隧道施工建设，隧道工序施工的速度将影响全线工程进度。但是，让我们兴奋的是自从项目推行机械化配套施工以来，全线隧道施工速度和效率显著提高，作业环境得到了显著的改善，安全、质量、进度、成本把控能力显著提升。那么，到底机械化施工和传统化人力施工两种施工方法有多大差距呢？下面我们分别从经营模式、管理模式、机械化配置以及施工工序四个方面加以分析。 1.经营模式 ⑴、目前隧道分包模式不是大包就是清包，没有达到班组化管理的模式，劳务公司的管理水平代表了项目的管理水平，项目部对工程的管理常常要和队伍协商解决，主观能动性受到制约。而机械化隧道施工会转向班组化管理，取消劳务公司的利润点。 项目部自配隧道管理人员及人员工资 2.管理模式 ⑴、由于隧道围岩的不确定性，以及班组承担风险的能力较小，建议对班组采取单价与保底工资双控的模式，一般在刚进场和施工过程中进度不理想的情况下，采用保底工资。 ⑵、正常施工时，为了提高班组工作的积极性，对班组采取单价承包模式，多劳多得，通过保底工资反算出相应进尺，如二次衬砌班
土家湾隧道施工 （一）施工原则 采用大型施工机械配套施工，开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。 （二）施工布置 土家湾隧道左右洞均采用对头单向施工，左、右洞口各布置一个隧道专业机械化施工队。隧道施工安排在冬季前完成洞门的开挖，并完成进洞施工。洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。隧道路面待贯通后中间向两侧洞口反向施工。根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。 （三）总体方案 根据土家湾隧道围岩情况及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，确定对于I、Ⅱ类围岩采用上弧导预留核心法施工，格栅钢架辅助支护。隧道出渣采用无轨运输。初期支护施作及时可靠，衬砌砼采用机械化作业，二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。施工过程中加强监测，及时处理分析数据，高速支护参数。开挖前做好超前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。 洞口工程 （1）洞口施工工序 施工工序见洞口施工程序框图 （2）洞口开挖 隧道施工便道修至洞口附近后，近洞口侧60M范围内及两洞口
中间地带，用装载机辅以挖掘机整平压实，修建供风、供水、供电设施，并用作材料存放场地和机械停放场地。 洞口及明洞在开挖过程自上而下分层开挖。施工机械以挖掘机为 主，遇地层坚硬石质人工打眼松动爆破，运输采用15t 太脱拉自卸车。 （3）边坡防护 洞口开挖后的边仰坡面按设计整修平整，及时按设计进行防护，以防风化、雨水渗透而坍塌或滑坡。 （4）洞门修筑 本隧道洞门修筑在进洞施工前完成，并完成明洞回填工作，作好洞口范围的排水工作，以确保洞口稳固、安全。 挖至路基 设计高度
6.7隧道工程施工方案、方法及工艺 6.7.1概述 本标段隧道共有8座，总长19454m，隧道占本标段总长的72.5%。隧道均为单洞双线隧道，内线间距5.0m，最大埋深343m，最小埋深37m，超4Km长度隧道3座。长大隧道多个工作面同时施工，施工组织难度大；单工作面掘进长度大，通风困难。地质构造复杂，部分隧道存在承压水、断裂破碎带，基岩裂隙水较发育等不良地质存在，隧道埋深较浅，对超前地质预报、监控量测及施工过程控制要求高。本标段的隧道暗挖段采用复合式衬砌，隧道明挖段采用明洞式衬砌结构。 6.7.2总体施工方案 （1）隧道暗挖段均按喷锚构筑法原理组织施工，隧道施工方法应根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、隧道埋深、隧道长度、工法转换的难易、机械设备的配置、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法和三台阶七步法施工、Ⅳ级围岩采用三台阶法施工，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅱ级围岩采用全断面法施工。 （2）隧道明洞段采用整体式衬砌，隧道暗洞采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，采用拱墙加仰拱结构型式。初期支护采用喷射混凝土，二次衬砌采用模筑混凝土。隧道洞口段及偏压浅埋地段进行结构加强。 （3）斜井与正洞连接处路面标高＝正洞对应里程轨面标高-0.6m；双车道斜井井身间隔300m和井底处设置30m长缓坡段，以利会车及安全；斜井变坡处均设置半径100m的竖曲线，以使路面平顺；斜井与正洞连接段，设30m长衬砌结构加强段。 斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用曲墙式（双车道）喷锚衬砌，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用曲墙式（双车道）复合式衬砌，斜井与正洞连接段结构加强衬砌采用复合式衬砌。洞口Ⅴ级围岩地段采用超前小导管预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。Ⅳ级围岩地段采用超前锚杆预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。 6.7.3施工准备 在工程开工后，首先进行征地拆迁、修筑临时施工便道、架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道、砌筑洞顶截水沟、开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢构件加工等设备与
铁道部 铁道部：：关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见 隧道是铁路工程的重要组成部分，隧道建设安全直接关系到人民生命财产安全，关系到又好又快地实施铁路高标准大规模建设，关系到《中长期铁路网规划》的顺利实施。为适应高标准大规模铁路建设需要，本着尊重客观规律、运用科学方法、切实解决问题的原则，经研究，对加强铁路隧道安全工作提出如下意见。 一、加强隧道工程勘察设计工作 1.合理确定隧道方案。设计单位在选线过程中，要把隧道特别是长或特长隧道作为确定线路方案的重要因素，通过区域地质资料分析、遥感、现场测绘调查、物探等多种手段，进行充分的经济技术比较，选择地质条件好、施工方便的方案，合理确定洞线关系(长度10公里以上隧道应优先采用双洞单线方案)。 2.加强地质勘察工作。勘察设计单位应根据勘察阶段要求、工程情况和地质条件编制勘察大纲，合理确定勘察原则和技术要求。在地质调绘的基础上，采用遥感、物探、钻探、综合测试等方法，取得翔
实的工程地质资料，经过综合分析和相互验证，准确判定地质条件、围岩级别，合理评价其对隧道建设的影响。勘察工作必须达到规定的深度，保证足够的钻探数量，需要深孔钻探的必须实施深孔钻探，深孔钻探必须在工期、费用上予以保证，钻探工作应在设计开放前完成。建设单位应按《铁路工程地质勘察监理规程》及相关规定审查勘察大纲，组织实施地质勘察监理(咨询)和地质资料验收。勘察工作(包括钻探数量)达不到规定要求的，不得开放设计和上报、接收、审查设计文件。 3.强化施工安全设计。隧道设计专册必须具有十年以上隧道勘察设计经历，应组织或参与组织编制隧道勘察大纲，指导现场勘察工作；主要设计人员必须参加隧道现场勘察工作，熟悉现场情况和勘察资料。隧道设计必须依据勘察资料进行，勘察资料不足的，必须在补充勘察后进行设计。要依据工程地质条件和风险评估意见，进行施工安全工程措施设计，提出施工及安全注意事项、超前地质预报措施、安全防护措施、风险防范措施、人员逃逸方案等。工程措施必须与地质条件匹配，地质条件不好的，必须加强工程措施；不良地质、特殊岩土隧道的施工方法、支护措施等必须进行分析论证，必要时进行专题研究后设计；采用特殊工艺的要进行工艺设计，特殊节点和特殊工序接口要进行详细设计；采用新结构、新材料、新工艺以及特殊结构的，必须在设计文件中明确保障施工作业人员安全和预防安全事故的措施及相关要求；安全生产费用要按规定纳入工程概算。 二、实行隧道工程风险管理
隧道施工开挖人员、机械配置等综合指标计算 1．隧道施工综合指标是什么？ 隧道施工的综合指标是指将开挖、和（或）支护、和（或）衬砌等各工序完成的半成品长度折算成隧道成品长度，能反映隧道施工各阶段完成的工程数量总合，称为成洞长度；它也能反映单位时间内所有工序综合完成工程量的多少，即综合施工速度，常用月成洞长度表示。 1）隧道成洞折算系数。各工序的折合成洞系数常依据本工序使用工天占成洞总工天的比值决定。辅助坑道则不计在成洞内。主要矿山法施工的各工序成洞折算系数［1］参见表1-1。 各工序成洞折算系数表表1-1 注：表中开挖各工序应包括钻爆、找顶、支撑、装碴运输及其必要的辅助作业如炸药加工、通风、装拆管线路等在内。衬砌各工序应包括洞外装料、运输与装拆模板、拱墙架和脚手平台，以及拌合、灌筑、捣固、养护、回填及其必要的辅助作业。表中内容适合铁路隧道矿山法施工，对于新奥法施工的公路隧道成洞折算系数应经计算后确定。 2）安排隧道进度指标。一般是指根据工期要求、或施工预算指标确定的月成洞长度。进行施工组织计划时可据此指标确定工区数,以确保按期竣工。安排隧道进度指标［1］可参见表1-2。 安排隧道进度参考指标表表1-2
注：自开工至竣工的月成洞按预算指标增加4—3个月换算得出。 3）实际施工进度指标。是指施工单位对以往施工进度的统计值，它反映施工单位的施工水平、机械化程度，与采取的施工方法、围岩类别有关。隧道实际施工进度统计指标［1］参见表1-3。 隧道实际施工进度统计指标表表1-3 2．何谓隧道综合成洞工天和使用工天？ 隧道综合成洞工天数指隧道每延米成洞所需的、主要工序的使用工天，它不包括辅助、附属作业使用工天在内。因工作效率受围岩状况、开挖方法影响较大，使用工天数也出入较大，故常采用综合平均值。按不同围岩类别给出的隧道综合成洞工天［1］参见表1－4。 不同围岩隧道综合成洞工天参考表表1－4 注：Ⅰ类围岩的工作效率资料上下幅度较大，一般需要200天以上。 使用工天是指完成隧道每延米部分工程、主要工序所需的工天数，一般也是统计数。不同围岩辅助坑道使用工天数参见表1－5，它包括开挖、必要的支护、一般排水在内的主要工序。不同施工方法的隧道开挖工天数参见表1－6。隧道的喷锚支护工天数参见表1－7。隧道的衬砌工天数参见表1－8。 不同围岩辅助坑道使用工天参考表表1－5
隧道施工机械设备配置 摘要：本文结合贵广铁路其岭隧道施工计划，介绍了隧道施工机械设备配置原则、设备配置必须解决的几个关键问题以及隧道施工过程中常用的机械设备。 关键词：隧道施工，机械化施工，设备配置，配置原则 Abstract: combining with your wide railway tunnel construction plan of its, introduces the tunnel construction machinery equipment configuration, equipment configuration must solve the principle of several key issues and tunnel construction process of the mechanical equipment. Keywords: tunnel construction, mechanical construction, equipment configuration, allocation principles 我国隧道机械化施工经历了小型设备钻爆法施工、大型无轨运输设备钻爆法施工和非钻爆法施工三个阶段，从部分机械化作业逐步走上综合机械化作业的过程。从人工开挖到TBM（隧道掘进机）的使用，我国目前隧道机械化施工的综合水平与上世纪相比已经有了质的飞跃。 隧道施工机械配置原则 生产性：指指单机组合配套后形成的生产作业面所具备的综合性能和生产能力。隧道施工机械的选型配置应从机械配置后的整体能力入手，实现各个单机的机械性能与整体生产能力相匹配，达到既经济又合理的最佳组合。可靠性：指各单机在运转过程中要求能稳定的保持其良好的技术性能，可靠的在规定时间和施工条件下完成工期所要求的额定功率。安全性：一是指机械本身的安全运转功能；二是指机械运转时对设备操作人员和周围施工人员的安全保障，机械上应配备相应的安全防护装置。耐久性：指配置机组中的各单机应经久耐用，应达到技术寿命相互匹配。维修性：指配置的设备便于检查、维修和保养，利于设备备件的采购和储存。经济性；指在配置机械设备时应首先考虑经济合理的节能型设备，要结合国情，尽量面向国内市场。配置的设备应与隧道本身的地位和投资能力相适应。适应性：指设备能适应多种地质条件下不同的施工方案，能满足辅助工法的施工需要。 现我标段内其岭隧道设备配置生产性基本能达到经济合理组合，但可靠性和安全性存在一定的问题。首先其岭隧道设备配置普遍超负荷运转，机况较差，造成机械设备返修率比较高，不能长时间保持较好的技术性能，既增加了设备维修成本，又影响了工程施工进度。其次设备存在的安全隐患较多，洞内施工机械所需的基本的安全防护措施不到位，这样极易对设备操作人员和周围施工人员造成伤害。
隧道工程施工方案及施工方法 5.5.1 工程概况 本项目芦岭隧道设计为双线分离式隧道，左线为957.84m，右线970.59m，隧道围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主。双洞均设计为端墙式洞门口，复合式衬砌，自然通风，组合灯具照明；双洞之间设人行横洞两处。 左洞围岩级别分布：9m入口明洞+66mⅤ级围岩+157.84mⅣ级围岩+558.5mⅢ级围岩+74mⅣ级围岩+79.5mⅤ级围岩+13m出口明洞。 右洞围岩级别分布：10m入口明洞+41.5mⅤ级围岩+107.09mⅣ级围岩+641.5mⅢ级围岩+59mⅣ级围岩+100mⅤ级围岩+11.5m出口明洞。 5.5.2 整体施工方案 根据隧道特点选用机械设备，按照“满足需求，确保使用，略有富裕”的原则进行配置，并充分考虑各种设备的性能配套；弃碴采用无轨运输，电动挖装机配合自卸汽车出碴；砼罐车输送，模板台车泵送浇注衬砌；小功率轴流风机压入式通风。施工中作好监控监测与地质超前预报。为确保施工安全并充分考虑工期等各方面要求，施工时拟采用隧道双头同时掘进，并保持左、右线开挖错开30m 左右，以免洞内爆破时左右线相互造成围岩较大扰动。 5.5.3 施工组织及工期安排 1.施工组织： 本项目中的龙王沟隧道设计为双线分离式隧道，隧道洞身埋深较小，围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主。隧道总体围岩差、工期紧，同时也是本工程工期的控制性工程。因此，隧道施工拟由龙王沟隧道施工队分四个小组分别在进出口进行施工，先行在进口处施工，待施工一定长度后在出口处进行施工(为确保施工安全，防止洞内爆破时左右线相互造成围岩的较大扰动，左右线错开一定安全距离施工)。 2.工期安排 计划施工时间为2009年11月1日～2010年12月14日 5.5.4 隧道工程施工方案及施工方法 5.5.4.1隧道进洞方案 一、进洞时间
谈隧道施工机械化技术 我国铁路隧道机械化施工是自20世纪80年代才开始的，以衡广复线大瑶山隧道建设为起点，然后在大秦、南昆、京九、西康等铁路建设中推广完善，形成了多种机械化施工成套技术和设备配套模式。可以说，大瑶山隧道是我国铁路隧道钻爆法机械化施工技术发展的标志，20世纪90年代西康铁路秦岭特长隧道则是全断面硬岩掘进机(TBM)施工技术发展的标志。 这两次技术飞越对我国隧道施工技术发展影响甚大。它不仅使隧道施工进度明显加快，而且使人们认识到大规模机械化作业是今后隧道施工技术的发展方向。 XX铁道大学机械工程学院(原XX铁道学院机械工程分院)教授赖涤泉，长期从事铁路施工机械、液压传动与控制、隧道通风与环境控制领域的教学和科研工作。他在隧道施工技术和施工机械化方面具有丰富研究和实践经验，先后主持省、部级科技攻关项目8项，发表论文30多篇，出版著作两部，获省部级科技进步奖7项次。赖教授主持研究的《秦岭特长铁路隧道施工技术》获国家科技进步一等奖。 2009年，他又主持攻克了一项铁路隧道施工机械化的项目——“WZ330型隧道挖装机国产化”项目。该项目是铁道部2009年科技计划项目之一，是隧道快速施工关键技术及装备研究的子课题。早在2008年，以赖涤泉教授为首的课题小组就开展了技
术攻关，经过一年左右的设计制造及40多天、 200多个小时的厂内试验，WZ330型隧道挖装机于2009年9月18日成功下线。没有机械化，就不会有快速施工，就难以在较短时期内完成各类大规模的隧道建设任务，这一点目前在铁路建设施工企业中已形成共识。而其他各种施工技术也必须在机械化条件下来实施，并且要与机械化施工的要求相适应才能继续发展下去。 21世纪是隧道与地下工程更加迅速发展的世纪。未来20年，我国交通隧道的工程规模将越来越大，技术难度也越来越高。为加快工程建设，必须迅速提高机械化施工技术水平，推进国产化装备的技术进步。为此，笔者采访了赖涤泉教授，他结合自己的研究课题，详细地介绍了我国隧道施工机械化的关键技术与装备攻关改进的最新动态。 钻爆法施工机械化成套设备攻关 近年来，我国隧道钻爆法施工机械化技术水平有逐步下降的趋势，主要表现在20世纪80年代后大量引进的一些先进设备如全液压凿岩台车、低污染自卸车、喷锚三联机等设备因投入大、台班费用高已逐步退出施工现场，取而代之的是传统的人工凿岩、国产设备装渣运渣、小型湿喷机喷浆衬砌等。再加之我国劳动力资源丰富，劳动力价格低，可显著降低工程造价，施工企业对国外技术依赖程度也降低了。
6种方法——隧道开挖及出碴运输隧道施工作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-19 (一) 全断面法 1 施工工艺 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。 图1 全断面法开挖施工流程图 2 施工要点 （１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度； （２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺； （３）初期支护应严格按照设计及时施做。 （４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 专业资料 （二）台阶法
1 施工工艺上下台台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后， 。2阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图、3 图2 台阶法开挖断面示意图 专业资料 图3 台阶法开挖施工流程图 2 施工要点： （１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全； （２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 （３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。 （５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。 （三）环形开挖预留核心土法 1 施工工艺： 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。 2 施工要点： （１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m； （２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m； （３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求； （４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护； （５）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。 专业资料 图4环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法施工流程图5 图专业资料 （四）中隔壁法（CD法） 1 施工工艺 中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用台阶法自上而下