隧道施工新装备新技术

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专用设备事业部发展历程
2010年
n 开始总公司立项研发 湿喷机械手
2012年
n 第一代湿喷机械手 SP30A完成工业试验, 通过总公司科研验收
2013年
n 开始研发三臂凿岩 台车
2016年
n 开始生产HP25湿喷机 械手
n 三臂凿岩台车完成工业 试验,通过验收定型
2015年
n HP30B开始量产 n 首台三臂凿岩台车组装完
14
DJ3C电脑导向凿岩台车
电脑导向凿岩台车功能
超前地质预报 高效钻孔爆破
配合装药与撬毛 锚杆施工
布孔计划 激光辅助导向功能
数据实时监控和采集 数据传输
DJ3C电脑导向凿岩台车
三臂凿岩台车载电脑采用ARM Cortex-A9处理器,linux系统编程, 系统指定1号(左)电脑为主电脑, 通过CAN总线接受数据处理单元发 送过来的整机传感器数据,利用 RT矩阵变换算法,实时计算三个 钻头的空间位置,同时实现电脑虚 拟断面画点和激光导航功能。
成并开始工业试验
2014年
n 第二代HP30B湿喷机械手完 成工业试验,实现产品定型, 同时完成凿岩台车首台试验臂 调试
2017年—
三臂凿岩台车、湿喷机、悬臂掘进机经过充足的市场验证,全面开始 批量化生产!
中铁装备可提供的主要配套产品
中铁装备可提供的主要配套产品
开挖
自主研发产品 支护
其他
电 脑 导 向 三 臂 凿 岩 台
2)U盘输入/出
数据传输
•故障 •参数
传输方式: • U盘
专业制造 专业服务
3)钻孔角度监测
4)钻孔结果显示
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能4:边钻边测,通过监测钻进数据,判断岩石软硬,有无裂隙。
DJ3C电脑导向凿岩台车
黔张常铁路武陵山隧道 雅康高速二郎山隧道
中铁上海局郑万铁路
中铁隧道局郑万铁路 中铁四局太焦铁路
PART 3
山岭隧道施工新装备新技术


1 凿岩台车电脑导向系统

2 悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用

3 新型信息化衬砌模板台车 4 三臂三篮拱架安装机
介 5 特殊地质处理设备
1、凿岩台车电脑导向系统
中铁装备电脑导向三臂凿岩台车主要由以下系统构成。
针对目前的隧道采用机 械化施工,智能、信息 收集是主流方向,全电 脑台车因采用电气元件 控制,在隧道内潮湿、 高粉尘环境下使用易出 故障,现电脑导向配全 液压台车是最适合中国 国情的配置。
业务门类-隧道专用设备
业务门类-隧道专用设备
PART 2
山岭隧道机械化配套思路
山岭隧道机械化配套思路
相对国外隧道施工,国内隧道施工地质条件更复杂,针对不同 的隧道地质情况,针对隧道施工特点,通过“机械化换人、智能化 减人”,最终达到让隧道施工更好、更快、更安全的目的,机械化配 套思路,即:硬岩成套和软岩成套。
2、悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用
适应性
1、Ⅳ/Ⅴ软岩为主,岩石单向抗压强度≤70Mpa; 2、非爆机械化开挖,实现同步开挖和同步出渣; 3、全断面法:适合可自稳定的小断面,断面面积50m²; 4、大半断面长台阶法:上台阶不小于25m,流水作业。
定位掘进高度
定位掘进宽度
装机总功率 整机重量 最大截割岩石单向抗 压强度 卧底深度 爬坡能力
隧道硬岩成套
适用范围: 1)适用Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩为 主以及经过超前加固的Ⅳ级、Ⅴ级 围岩。 2)采用以全断面或短台阶法施工 的隧道工程。 配套方案: 全断面:三臂凿岩台车+湿喷机械手; 微台阶:三臂凿岩台车+拱架安装机 +湿喷机械手。 仰拱:采用自行式仰拱栈桥。 衬砌:防水板铺设台车+信息化模板 台车+养护作业台架。
全 液 压 三 臂 凿 岩 台 车
重 型 高 端 悬 臂 掘 进 机
拱 湿 门架 喷 架安 机 支装 械 护机 手台

防顶
水管

/
铺水
设平
台螺
车旋


单三
臂臂
合作或联合研发
国外品牌
国内厂家
全全 液电 压脑 三三 臂臂 凿凿 岩岩 台台 车车
中 型多隧小 低功道导 端能水管 悬一平台 臂体钻车 掘机机 进 机
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能2:钻孔结果显示,便于分析调整
• 全过程记录钻孔过程和结果 - 提供准确的管理数据 - 钻孔米数、孔数、实际孔深、钻孔偏差等 - 容易分析钻孔结果 • 多级报警记录功能 • 维护保养提醒功能和记录功能
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能3:布孔计划及数据传输 1)CAD制图
隧道施工新装备新技术
时间:2020年01月
Part 1
专用设备发展历程及现状
Part 2 Part 3
山岭隧道机械化配置思路 山岭隧道施工新装备新技术
Part 4 Part 5
城市隧道施工新装备新技术
山岭隧道机械化施工开挖工法探讨
CONTENTS


PART 1
专用设备发展历程及现状
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能1:激光辅助隧道 内导向功能
在隧道内架一台激光发射器, 测量人员测出激光线在隧道内的 空间位置,利用《隧道坐标计算 表程序--交点法》换算出激光线 与每一个分段掌子面的交点坐标 及面夹角,生成一个符合半电脑 系统(FGS)格式要求激光文件,通 过U盘导入FGS系统内,这样具 备导航条件。
4.5m~7.5ห้องสมุดไป่ตู้ 4.8m ~8.0m
633kW 132.5t
70MPa 293mm -18°~+18°
悬臂掘进机
截割部
液压系统 润滑系统
除尘系统
第二运输机 第一运输机
铲板部
本体部
行走部
后支撑
CTR323 C------CREG(中铁装备) T------Tunnel(隧道) R------Roadheader(掘进机) 电控系统323---截割电机功率323kW
凿岩台车 湿喷机械手 混凝土罐车 衬砌台车及养护台车
装载机
运输出碴 车
防水板铺 设台车
混凝土泵车 混凝土罐车
隧道软岩成套
适用范围: 1)适用Ⅳ级、Ⅴ级围岩,掌子面能基本自稳,少水地层。强度一般在15MPa以下的软质岩,开挖可 采用隧道专用挖掘机;强度在15MPa~30MPa之间的围岩,开挖可采用隧道悬臂掘进机施工。 2)采用短台阶或微台阶法施工的隧道工程。 配套方案: 开挖:隧道专用挖掘机或悬臂掘进机; 支护:拱架安装台车+湿喷机械手; 仰拱:自行式仰拱栈桥; 衬砌:防水板铺设台车+信息化 模板台车+养护作业台架。