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高原隧道施工机械适应性分析

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高原隧道施工机械适应性分析
【摘要】在海拔较高的地区以及极度寒冷的地区，机械的使用性能会大大降低，输入功率也会降低。

本文介绍了在高原环境下使大功率内燃机功率保持的技术、在高原冻土地区钻爆隧道的方法以及设备造型的配套原则、安全使用设备和设备使用管理技术等，这些技术在已完工的青藏铁路建设中得到了检验，现正在雀儿山隧道建设中不断加以完善和革新。

这样就可以给类似的建设工程提供参考。

【关键词】高海拔；高寒区；冻土；设备；适应性
0.前言
雀儿山隧道工程位于四川省甘孜州德格县境内国道317线，隧道全长7048m。

线路采用山岭重丘区二级公路建设标准；隧道设计速度40km/h；隧道建筑限界：隧道主洞9.0*5.0m，平导和车行横洞4.5*5.0m；隧道防水等级：二级，二次衬砌砼抗渗等级不小于S8。

第Q2标段起讫里程为K344+500—K349+200，全长 4.695km，其中隧道主洞K344+500—K348+030，长3530米，平导PK344+500—PK348+076，长3576米。

本标段工程整体位于海拔4200m左右的高原地区，属高海拔地区工程，具有海拔高、地应力高、低气温、地含氧量、低气压的特点，年平均积雪日数为161天，年平均气温-0.3℃，具有海拔越高气温越低，积雪及结冰日期越长，积雪厚度越大，气候条件恶劣特点。

同时造成机械设备及施工人员功效大幅度降低。

如此恶劣环境下，施工人员自身的生存和健康都难以保证，劳动能力大打折扣。

想要顺利完成建设，必须大量利用大规模机械化的施工作业。

在海拔将近5000米的高原上，恶劣的气候环境使机械设备的动力输出性能和工作效率严重降低，设备在低温环境下工作也产生一系列的安全问题，还面临要保护生态环境、地质环境等问题。

本文讨论了雀儿山隧道工程施工中的问题，主要是针对在高原环境下大功率内燃机的适应性、隧道钻爆法施工设备与配套原则以及设备安全管理技术。

1.高原型工程机械的要求
因为大气压力、空气密度、气温以及含氧量随着海拔的升高而减少，所以高原型工程的施工机械在各个方面与平原型工程的机械差异性很大，隧道施工采用内燃机械作业，无轨运输出渣。

1.1需要风冷增压型发动机和多级滤清或湿式空气滤清器
在高原上含氧量低、气压低，普通发动机在这样的恶劣环境下工作效率显著降低，所以要选用增压型发动机来保持所需功率。

高原上风沙量较大，所以对发动机的进气过滤系统也有较高的要求。

1.2配置更有效的低温启动装置
在高原上进行低温启动不仅仅是低温启动，而且是在严重缺氧的条件下进行低温启动。

所以要求要比平原上的低温启动要求要高。

1.3提高液力、液压系统的流动性和散热性
在高原上需要改进整机液体和液压系统，提高散热能力。

这是因为变矩器长时间进行低效工作产生大量热量，可是高原上稀薄的空气影响到了散热能力，密封性能也会降低。

1.4使用低温油料和防冻冷却液
在液压油和冷却液中添加防冻剂，使系统运行温度符合工作环境。

并且使用低温油料。

1.5驾驶室的要求
重视对驾驶室的密封、保暖、舒适度的保持。

2.高原内燃机功率保持技术
高原上空气稀薄、气压低，柴油机在如此环境下工作特性会发生变化，根据实验和工作经验可以得出变化参数值。

2.1柴油机功率补偿
柴油机单位汽缸工作容积的输出功率为：
P=KΦηpn=CP
式中K修正系数，Φ充量系数，ф过量空气系数，η单缸热效率，ηm机械效率，ρs进气管中空气密度，τ冲程数，n转速。

C=KΦηn
式表明：在提高进气管空气密度的条件下，发动机功率基本上会按比例得到提升。

一般是利用涡轮增压技术来增加进气密度，实践表明采用增压技术后的柴油机功率一般能够提高30%到40%。

2.2柴油机功率匹配
选择柴油机时的计算功率匹配公式为：
N=N（1+KH）
式中N柴油机配置功率，N海拔一千米时柴油机的输出功率，K功率补偿系数，H海拔高度。

根据试验结果和经验表明Kb取值为：海拔在3000到3500米时为4；海拔在3600到4500米时为6；海拔在4600到5100米时为8。

这样可以避免发生功率浪费或者动力不足的现象。

2.3其它改进技术
2.3.1柴油机供油提前角度调整
在高原上有着火延迟，将柴油机供油提前角进行适当的提前，这样可以提升柴油机的运行经济性。

同时适当减少供油量以免影响机组正常运行。

2.3.2进气管和空气滤清器的调整
增压式柴油机的滤清器是采用旋风纸质空气式的，这样可以保证在高原的缺氧条件下柴油机仍可以吸入足够的空气，空气滤清器和进气管的进气量也得到增加。

2.3.3排气管和消声器的调整
增压柴油机采用的是分支气管，每列气缸的废气可以通过两根排气支管接到增压器，柴油机排气管的内径要小于外接排气管。

发动机的噪音可以通过消声器来进行降低。

在消声器安装后增加了排气阻力，这样就使发动机功率受到影响。

所以要改用大一些的消声器，这样排气背压、排气阻力得到减小，从而实现提高发动机功率的目的。

2.3.4散热水箱的调整
要采用高原型水箱，在水箱的进水室中装配缓冲板，这样就可以使水箱内压得到降低。

2.3.5低温柴油、冷却液和机油的使用
采用-35号轻柴油、乙二醇防冻液、L-ECC5W/30专用稠化机油。

经过采用上述的这些新技术，在海拔4897米的风火山隧道进口进行实测，康明斯250 千瓦发电机的参数符合设计要求，最大负荷工作时输出功率达到170至180千瓦。

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隧道内施工挖掘机的适应性改良

隧道内施工挖掘机的适应性改良

中 图分 类 号 ：Ｕ ９ ． Ｔ ３ ２６ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
车床是一种广泛应用 的机械加工设 备 ， 车床 床身结 构 的动 力
假设车床 的床身是线弹性体 ， 而且属 于一个无阻尼 的 自由振动 系
统 。因此其运动方程为 ：
特性 与车床整机性能之 间有着密切 的联系 ， 研究 床身结 构 的动 力 特性 ， 对了解掌握车床整机性能及其 加工精度具有 重要 的意义。 模态分析是研究结构动力特性 的一种方法 ， 通过模 态分析 可 以获得机械结构 的固有频率及在该频 率下 的模 态振型 ， 出机 械 得
Ｍａ ． ２ １ ｙ ０２
・２ ４９ ・
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ １ —２ ９ ０ １０ －８ ５ ２ １ ） ３０ ４ － ３
Ｃ １０型 车 床 床 身 模 态 分 析 Ｗ６４
李 娜娜 万 中
（ ． 安交通大学城市学院机械系 ， １西 陕西 西安 ７ ０ ８ ２ 国营第 ８ ７厂 ， １０１ ； ． ４ 陕西 西安 ７０ ４ ） １０ ３
由于车床床身是线性无阻尼的 自由振 动系统 ， 因此可 以将该
自由振动看成为简谐运动 ， ： 即 ｛ ｝ Ａ｝ｉ（ ｔ ） Ｕ ＝｛ ｓ ｎ （） ２
由于共振 引起 的整 机性 能下 降及设备损坏 。
１ Ｃ １ ０型车床 床 身动力 学 系统分 析 Ｗ６ ４
首先 对车床床身进行理论分析 ， 车床床身的动力学模型。 建立 效率 降低 ， 会使泵和 发动机 的 匹配变化 ， 使发 动机处 于扭 矩储 备
大修厂家 ， 采取 了几个措施 ， 收到 良好的使 用效果 。 ２ 液压方面 ： ） 液压泵负责对操 作作 出反应 的是 Ｌ ｓ阀。Ｌ Ｓ阀 是感知负荷 ， 并对输 出量进行控 制 的阀。此 阀根 据压差 Ａ Ｌ Ｐ Ｓ（＝
高原地区养路机械装备的特点与需求分析

高原地区养路机械装备的特点与需求分析

高原地区养路机械装备的特点与需求分析随着中国西部地区的经济发展和交通建设的不断推进，高原地区的养路工作变得愈发重要。

高原地区的养路机械装备需要具备特定的特点和功能，以应对复杂的地理环境和气候条件。

本文将对高原地区养路机械装备的特点与需求进行分析。

首先，由于高原地区的地理环境独特，山地、高海拔等特点导致土壤条件复杂多样。

因此，高原地区养路机械装备需要具备对不同土壤类型进行处理和施工的能力。

例如，对于高山地区的崎岖路面，需要使用具有优异爬坡能力和稳定性的工程车辆，以确保施工和养护的顺利进行。

其次，高原地区气候条件多变。

例如，高原地区常常会出现降雪和冰雪覆盖，而低温和冰冻条件可能导致道路损坏。

因此，养路机械装备需要具备特殊的防冻和防滑功能，以确保道路的安全通行。

此外，由于高原地区日照时间长、气候干燥，对于养护设备的防晒和防尘功能的需求也相对较高，以保证设备的长期稳定运行。

第三，高原地区交通条件相对较为困难。

由于地势陡峭、山路弯曲，养路机械装备需要具有良好的操控性和灵活性。

此外，由于交通条件的限制，高原地区很难及时调度和安排大型养路机械，因此对于小型、便于集装箱运输的机械装备需求较高。

另外，高原地区的水资源相对匮乏，对于节约用水和减少耗水量有着更高的要求。

在养路机械装备的设计和制造中，应考虑到节水灌溉技术的应用，减少用水浪费，同时降低养路工作对当地水资源的占用，以实现生态环境的可持续发展。

此外，高原地区交通发展相对滞后，公路和铁路交通网络不够完善。

因此，养路机械装备的运输和维护成本较高，机械装备的可靠性、维修保养和备件供应的便捷性都是重要的考虑因素。

此外，需要考虑到机械装备的能源消耗和低碳减排，以适应当地经济和环境的需求。

综上所述，高原地区养路机械装备的特点与需求与其他地区有一定的区别。

在高原地区，养路机械装备需要具备对复杂土壤条件的适应性，具备防冻和防滑的功能，同时兼顾节水与环境保护。

此外，机械装备的灵活性和可靠性、维修保养的便捷性也是需要重视的方面。

高原隧道施工机械能效分析

高原隧道施工机械能效分析

高原隧道施工机械能效分析摘要：在高原隧道施工过程中，机械设备的运用是必不可少的，为了保证高原隧道施工的整体质量和效率，充分发挥机械设备的作用是十分重要的。

通过了解发现，高原隧道施工中，机械设备在运输和转运中都存在一定难度，并且运输和转运费用较高，只有优化机械使用方案，提高机械的使用效率和机械能效，降低机械的运输和转运次数，才能在满足高原隧道施工的同时，发挥机械设备的促进作用，为高原隧道施工提供有力支持，保证高原隧道施工能够取得实效。

基于这一认识，我们应制定具体的高原隧道施工机械能效提高方案，满足高原隧道施工要求。

关键词：高原隧道施工；机械设备；使用能效一、前言从当前高原隧道施工来看，考虑到高原地形特殊及隧道施工的实际难度，施工机械成为了隧道施工的重要辅助手段，关系到整个高原隧道施工的质量和效果。

基于这一认识，在高原隧道施工过程中，我们应充分认识到使用施工机械的重要性，并对施工机械使用方案进行优化，确保施工机械能够得到充分利用，在同等使用成本的前提下，提高施工机械能效，满足高原隧道施工需要。

为此，我们应认真分析高原隧道工程施工特点，并研究高原隧道施工机械应用的注意事项，同时制定具体的施工机械能效提高方法，保证施工机械能效能够得到持续提高。

二、高原隧道工程施工特点分析高原高寒地区，隧道施工处于低气温、低气压的施工环境中，比之一般地区，混凝土在施工中和运营期间的冻融破坏、内燃动力设备的效率降低、施工中的通风排烟等均需采取特殊的施工措施。

我国已建成的隧道工程在高原高寒条件下的施工中，最冷月都停止了混凝土的施工。

我国近五年内即将开工建设的高原隧道总长达50 公里以上，研究高原地区的隧道施工机械能效提高办法，具有广阔的运用和推广前景，对我国西部交通基础设施的建设具有重要意义。

从上述分析可知，高原隧道工程的施工特点主要可以总结为以下几点：1、高原隧道气温和气压较低，混凝土施工难度大从当前高原隧道施工现场来看，由于气温和气压较低，导致了混凝土在凝结过程中存在困难，严重时会导致混凝土质量难以达标，危害隧道的整体质量。

高原地区隧道施工关键性技术分析及应用

高原地区隧道施工关键性技术分析及应用

高原地区隧道施工关键性技术分析及应用黄敬峰中国水利水电第十六工程局有限公司，福建福州 350001摘要：在快速发展的社会当中，不仅仅发展平原地区的道路施工，而且还要重视高原地区的隧道施工。

尤其是在高原地区隧道施工，这不仅能够促进与高原地区的交流，而且加速了高原文化的传播。

本文针对该隧道海拔高，缺氧、严寒、冻土、地质破碎等特点，研究在施工过程中的关键性技术，为有效解决我国高海拔高寒地区隧道施工。

关键词：高原地区；隧道施工；关键技术；分析中图分类号：U452.11；P631.325 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)24-0123-02由于对高原地区的不断建设，出现了众多的高海拔特长高原隧道，海拔超过 3 500 m 且里程长度超过 5 km 的代表性隧道有雀儿山隧道、剪子弯山隧道、脱落拉卡山隧道、高尔寺隧道、巴朗山隧道等。

高海拔长大隧道施工的一个主要难点就是施工缺氧。

比如依托工程———巴朗山隧道进出口掘进 800 m 处就已经出现由于缺氧导致施工人员昏倒的状况，严重制约了工程进度且对施工人员生命财产安全造成了威胁。

因此，解决高海拔特长隧道施工供氧问题已经刻不容缓。

不少学者针对高海拔隧道施工供氧进行了一定的研究。

对青藏铁路风火山隧道和昆仑山隧道高原缺氧问题进行了研究，研制并使用制氧与供氧设备，解决了洞内缺氧制约施工的问题，为顺利施工提供了技术保证。

通过对青藏铁路风火山隧道高原缺氧问题进行研究，提出了采用洞内掌子面弥散式供氧加氧吧车供氧的联合供氧方式，解决了施工人员的用氧需要，保证了工程的顺利进行。

从风火山隧道实际施工出发，通过对高原制氧供氧系统进行研发及运用，介绍了高原冻土施工新技术。

针对青藏铁路昆仑山隧道高原缺氧技术难点，从加强通风、供氧及健康监测等方面进行了研究，取得了一些成果。

通过对青藏铁路羊八井 1 号隧道通风方案及供氧措施的研究，加快了施工的进度，为类似工程施工通风及供氧提供了借鉴经验。