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摘要：文章结合实际工程案例，分别探讨了隧道机械化施工过程中凿岩台车和湿喷台车的工效对比和成本对比，最终确定了凿岩台车及湿喷台车联合施工的工艺、工法，进一步提升了工作效率，降低了安全生产风险，节约了施工成本，可供参考。
关键词：三臂凿岩台车；湿喷台车；成本；空压机；综合效益一、项目概况中交二公局铜怀高速（铜仁段）第三合同段位于贵州省铜仁市碧江区漾头镇境内，途径卢家湾、任家湾、九龙洞村等行政村，路线总长5.154km，主要工程包括三座隧道和661m路基/2段。
作为本标段控制性工程的金斗量隧道围岩主要以中风化岩质灰岩为主。
隧道是岩溶、溶蚀现象的集中分布区，隧道掘进时往往会与地下发育、分布的各种规模岩溶、洞穴、溶蚀现象不期而遇。
二、三臂凿岩台车机械化应用凿岩台车是将一台或几台凿岩机连同推进器安装在特制的钻臂上，并配以底盘，进行凿岩作业的专业设备主要由凿岩机、钻臂、钢结构的车架、走行机构以及其他必要的附属设备组成。
（一）三臂凿岩台车工效对比1.钻爆时间方面：凿岩台车施工方式下，设备较传统工艺优势不明显，主要因为凿岩台车操作平台装药速度慢，仍然需要开挖台车配合，另外隧道位于岩溶发育区，围岩节理裂隙发育破碎，凿岩台车为冲击式钻孔，对孔壁岩体破坏较大，容易出现塌孔无法装药，需人工吹孔方可装药，因此工序增加，抵消了凿岩台车钻孔快的优势。
另外因凿岩台车车身较长，因此凿岩台车目前仅用于上台阶开挖，下台阶开挖仍然采用传统工艺施工。
2.火工品方面：凿岩台车施工方式下，新设备较传统工艺没有优势，主要因为新设备钻头直径45mm比传统工艺大，不耦合装药，造成爆炸能量从炸药传播到空气，再由空气传播到岩石的过程中严重衰减，钻爆效果不佳，爆破方案有待进一步修正和提高，另外掏槽眼施工角度受设备导梁较长影响，掏槽效果不佳，补炮情况较多，均造成火工品用量增加。
3.电力消耗方面：凿岩台车较传统工艺有明显优势，设备自身配置空压机，可不用外接空压机，功率173kW，因此设备省电优势明显，但设备对电力设施要求较高，其中启动时用电功率＞196kW，传统工艺使用电缆线无法满足其要求，另外由于电压随着隧道进尺的增加会有明显的压降损失，经计算隧道开挖至700m时电压将不能满足凿岩台车使用。
三臂凿岩台车开挖施工方法研究刘彬; 张庆明; 王不凡; 李良平; 王羽【期刊名称】《《重庆建筑》》【年(卷),期】2019(018)009【总页数】3页(P61-63)【关键词】隧道; 三臂凿岩台车; 开挖; 掘进; 施工【作者】刘彬; 张庆明; 王不凡; 李良平; 王羽【作者单位】重庆交通建设(集团)有限责任公司重庆400010; 重庆交通大学土木学院重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U455.40 引言目前公路隧道和铁路隧道一样，总的趋势是向长大化和深层化发展。
隧道施工关键在于开挖。
传统的人工钻爆法，虽然成本较低，但是工人的劳动强度大，施工的作业环境较恶劣，施工的效率也低。
显然以前的隧道开挖施工工艺已不能满足国家对环保、低耗能、经济性、高安全和高质量的要求，而三臂凿岩台车（图1）具有钻孔耗时少、自动化程度高、施工较为安全、施工质量高、较好的隧道开挖作业工作环境、较高的施工作业机械化水平、自定位钻孔技术以及可以很好地控制超欠挖等优势。
图1 三臂凿岩台车示意图1 工程概况城开高速公路青龙特长隧道是重庆境内目前最长的在修公路隧道，工程地质环境极为复杂，施工工期长，隧道进口位于重庆市城口县咸宜乡青龙村，出口位于开县满月乡天子村锁口庙附近。
隧道左洞长度为11489m，右洞长度为11456m。
隧道公路等级为双向四车道高速公路，隧道路面横坡单向坡2%（直线段）。
左洞起止桩号：ZK71+781～ZK83+270，右洞起止桩号：K71+778～K83+234。
该地段工程地质情况主要为：块状角砾岩、白云岩，局部夹泥灰岩、页岩，泥质粉砂岩与灰绿色互岩互层。
块状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，块石碎石状镶嵌结构。
基于这种岩层状况，项目部果断引进三臂凿岩台车进行隧道挖掘，并对国外引进的三臂凿岩台车增加自定位开挖系统，进一步减少人工放线的时间，提高施工效率。
三臂凿岩台车开挖成本控制度高，通过提高生产进度，提高工人的操作水平以减少超欠挖等手段来降低成本。
解密——混凝土超耗10%，他们是如何做到的？01 超耗的根源—混凝土都去哪了钻爆在很长一段时间仍是主流。
超挖是饶不过的问题。
现在也成为施工单位亏损的核心问题。
那我们超耗混凝土都去哪了呢？1作业空间需要使用钻臂7m多长的全液压凿岩台车打眼，需要工作空间25cm，这样打眼才能应用自如，最小不能小于15cm。
即使用YT-28风钻打眼，右侧的油壶也需要占用空间，导致周边眼外插角增大。
2预留变形量⑴.断面的测量在施工队手中控制，为了避免立架时的施工误差，放大预留变形量。
⑵.未能根据实际监测的变形量来调整拱架尺寸，往往是按一个预留变形量施工到底。
⑶.现在欠厚处理很麻烦，导致大家管理心态发生变化，与其拆换，还不如超。
【预留变形量】没有科学的管理办法。
⑷.预留沉降量不沉降，设计确定的预留沉降量是凭感觉及工程类比确定的，经常不会发生，但现场不敢随便动数据⑸. 大变形围岩因为反复拆换导致现场乱了阵脚，一味放大预留变形量，比如在千枚岩、碳质片岩、泥岩、盐岩等区段，最小断面放大系数都在30cm左右，这些数据变形不一定能消耗完，余下的空间只能衬砌填充。
3爆破超挖光爆效果按平均超欠挖10厘米计算，加上预留变形量、混凝土正常损耗，二衬与初支表面间隙为平均5厘米，就单线隧道来说也是每延米达到超耗1～1.5方，一板二衬就要超耗12～18方。
4标围岩破碎III级围岩，尤其是不III不IV的正洞区段（无钢拱架），光面爆破较易于实施，但局部掉块不可控，往往找顶后断面成型极差，为便于挂设防水板降低防水板后空洞，需要大量补喷整平，混凝土消耗极大。
5仰拱超挖隧道仰拱不允许欠厚，不允许有虚碴，但隧道仰拱从理论上是无法按标准开挖的，导致超挖不可避免，且远远比拱墙严重，尤其是仰拱拱脚的超挖（单线远远严重于双线或三车道断面）。
02 国内隧道建设中混凝土超耗的现状近2年通过对各个施工单位的现场调查数据统计，喷射混凝土消耗率普遍在设计量的250%～300%，超耗率在150%～200%，富水区耗率普遍在410%～625%，超耗率在350%～550%。
凿岩机说明书凿岩机凿岩机介绍凿岩机是用来直接开采石料的工具。
它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。
此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
凿岩机分类凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机（或气动凿岩机）、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。
风动式以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使钢钎凿击岩石，应用最广。
电动式凿岩机由电动机通过曲柄连杆机构带动锤头冲击钢钎，凿击岩石。
并利用排粉机构排出石屑。
内燃式利用内燃机原理，通过汽油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，凿击岩石。
适用于无电源、无气源的施工场地。
液压式依靠液压通过惰性气体和冲击体冲击钢钎，凿击岩石。
这些凿岩机的冲击机构在回程时，由转钎机构强迫钢钎转动角度，使钎头改变位置继续凿击岩石。
通过柴油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，如此不断地冲击和旋转，并利用排粉机构排出石屑，即可凿成炮孔。
风动凿岩机（或气动凿岩机）中兖矿业—风动凿岩机/气动凿岩机气动凿岩机产品介绍一种以压缩空气为动力的冲击式钻眼机械。
按推进方式又分手持式凿岩机、气腿式凿岩机、伸缩上向式凿岩机及导轨式凿岩机等。
气动凿岩机产品分类工程上常见的分类是按凿岩机的支撑方式来分类的。
(1)D持式凿岩机这类凿岩机的重量较轻，一般在25kg以下，工作时用手扶着操作。
可以打各种小直径和较浅的炮孔。
一般只打向下的孔和近于水平的孔。
由于它靠人力操作，劳动强度大，冲击能和扭矩较小，凿岩速度慢，现在地下矿山很少用它。
属于此类的凿岩机有Y3、Y26等型号。
(2)汽腿式凿岩机这类凿岩机安装在气腿上进行操作，气腿能起支撑和推进作用，这就减轻了操作者的劳动强度，凿岩效率比前者高，可钻凿深度为2)5m、直径34)42mm的水平或带有一定倾角的炮孔，为矿山广泛使用。
如YT23(7655)、YT24、YT28、YTP26等型号均属此类凿岩机。
(3)上向式(伸缩式)凿岩机这类凿岩机的气腿与主机在同一纵轴线上，并连成一体，因而又有“伸缩式凿岩机”之称，专用于打60。
工程施工 Engineering construction280全电脑三臂凿岩台车在隧道施工中的应用李行利（中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北武汉430074）中图分类号：TU75 文献标识码：A 文章编号1007-6344（2019）02-0280-01摘要：以铁建重工ZYS113全电脑三臂凿岩台车为例，介绍了三臂凿岩台车的特点，简述其在隧道施工中的主要应用方面、其相对传统液压三臂凿岩台车的优势，并对保障其高效作业提供了几点建议。
全电脑三臂凿岩台车其一机多用、信息化、智能化特点，必将成为隧道机械化施工的趋势。
关键词：隧道；机械化；全电脑；三臂凿岩台车0 引言随着社会经济的发展、劳动力成本的上升和施工专业技能人员稀缺，在隧道施工中，传统的人工手持风钻施工已不能满足国家对环保、低耗能、经济性和高安全质量的要求，而三臂凿岩台车施工作业效率高、环境污染少、消耗能量少、劳动力需求少、劳动强度低、安全系数较高，全电脑三臂凿岩台车更是在普通液压三臂凿岩台车上述有点上在作突破，其机械化、信息化、智能化性能得到极大提高，是当前阶段极其适用于隧道施工的全自动机械设备。
1 全电脑三臂凿岩台车特点以铁建重工ZYS113全电脑三臂凿岩台车为例，其关键部件有底盘、钻臂、3台凿岩机、推进梁、液压系统、过滤系统、吊篮臂及吊篮、水系统、压缩空气系统、电气系统、计算机辅助系统、钻进系统。
工作时，作业面覆盖范围最大高度为11.3m，最大宽度为16.6m，钻孔直径为42mm-127mm，钻进深度达35m。
可进行全自动炮眼钻孔、超前地质勘探、地质分析、断面扫描、锚杆施工、辅助检测、高空施工、灌浆施工、管棚施工、配合装药、撬毛等作业，其行走方式为胎行式，灵活迅速。
2 全电脑三臂凿岩台车在隧道施工中的应用2.1 全自动高效智能化钻孔依据预先导入车载电脑的钻孔设计图，一键激活，智能布孔，自动找点打眼、清孔，每个钻臂2分钟内即可完成5米深钻孔作业，其施工流程如下： （1）台车定位：场地平整，台车就位后，通过3D扫描仪后视固定点P1和P2，随机检测点P3校核，得到台车位置数据。
石方工程单价编制一、概述石方开挖工程包括建筑物、构筑物的石方开挖、运输等内容。
石方开挖工程单价的编制，应首先确定建筑物各施工部位的岩石级别、开挖、运输方法、采用的机械设备及运输距离，按照概算定额计算工程单价。
1、石方工程项目划分一般石方开挖、一般坡面石方开挖、沟槽石方开挖、坑挖石方、基础坡面石方开挖、基础石方开挖、洞井石方开挖、地下厂房石方开挖和石碴运输等。
根据现行《水利建筑工程概、预算定额》，石方工程的项目划分如下：1)一般石方开挖：明挖工程中底宽超过7m的沟槽石方，上口面积大于160m2的坑挖石方，以及倾角(与水平面成的角度)小于或等于20º并垂直于设计开挖面的平均厚度大于5m的坡面石方开挖。
如岸边开敞式溢洪道、渠道进水口、护坦、海漫等石方开挖工程。
2)一般坡面石方开挖：是指设计倾角大于20º、垂直于设计面的平均厚度小于或等于5m的石方开挖工程。
3)沟槽石方开挖：是指底宽小于或等于7m，两侧呈垂直或有边坡的条形石方开挖工程，如渠道、截水槽、排水沟等。
4)坡面沟槽石方开挖：是指槽底轴线与水平夹角大于20º的沟槽石方开挖。
5)坑石方开挖：是指上口面积小于或等于160m2，深度小于或等于上口短边长度或直径的石方开挖工程，如机座、集水坑、墩柱基础开挖等。
6)基础石方开挖：综合了坡面和底部石方开挖，适用于不同开挖深度的基础石方开挖工程，如混凝土坝、水闸、厂房、溢流堰、消力池等基础石方开挖工程。
7)基础坡面石方开挖：是指设计倾角大于20º、垂直于设计面的平均厚度小于或等于5m的坡面基础石方开挖工程，如建造在基岩上的水闸等两岸边坡石方开挖。
8)洞井石方开挖，是指平洞、斜井、竖井等项目。
平洞石方是指水平夹角小于或等于6º的洞挖工程；斜井石方是指水平夹角为6º至75º的洞挖工程；竖井石方是指水平夹角大于75º，上口面积大于5m2，深度大于上口短边长度或直径的洞挖工程，如调压井、闸门井等。
单跨隧道开挖方法蒋中庸，郜强，刘镜【摘要】本文介绍了单跨岩石隧道开挖常用的全断面、正台阶、中隔壁和交叉中隔壁、双侧壁导坑等方法的特点及使用范围。
【关键词】全断面法；台阶法；中隔壁法；交叉中隔壁法；双侧壁导坑法；分部衬砌Single Span Tunnel Excavation MethodJiang Zhongyong，Gao Qiang，Liu Jing单孔隧道的开挖方法随开挖断面大小和地质条件的不同而不同，常用的方法有全断面法开挖、台阶法、中壁法（CD法）、CD定义中壁法（CRD法）、双侧壁导坑法。
其中台阶法是最基本的开挖方法。
CD、CRD法是将一个大断面横向分成两块开挖，双侧壁导坑法是将大断面横向分成三块开挖，每一块的开挖还是用台阶法。
因此吧台阶法的开挖方法和要点作详细的介绍和分析，在以后的CD、CRD 和双侧导坑开挖中就不再详细介绍每一分块的台阶法开挖了。
1 全断面法开挖1.1 开挖顺序和施工方法全断面一次开挖成型（图1（1）），这是最简单的开挖方法。
采用液压台车或风钻配简易台架钻眼。
液压台车钻眼，当炮孔深5m时，最大值可达36cm。
为减少台车构造外插角引起的超挖，当断面较大时可采用人机套打的施工方法（图1（2）），人工开挖部分用台架配合风钻钻眼。
这种施工方法可以起到加快开挖进度和减少爆破材料消耗的作用。
采用风钻配台架钻眼，采用预留光爆层的方法可以减少超挖（图1（3）），以上的1、2部均采用同时放炮。
后两种开挖方法因为是分两部开挖实际上不算全断层开挖，因为其使用范围同全断面开挖，因此将其列在全断面开挖内。
(1)全断面开挖a—3~5m b—台车开挖高度（2）液压凿岩台车、风钻配合台架开挖a—2~3m b—预留光爆层厚度（3）风钻配台架开挖预留光爆层开挖图1 全断面开挖示意图喷混凝土可在爆破后的渣堆上施工，当渣堆距拱顶的距离较大时，往往喷混凝土的效果差，而且出完渣后还得补喷被渣堆掩盖的部分，施工也麻烦，而且喷混凝土要占开挖循环时间，影响施工进度。
第六章地下建筑工程教学目的和要求：地下工程有许多自身特点。
要求学生了解地下工程施工的基本特点，掌握必要的洞室开挖、衬砌施工、锚喷支护等主要工程施工。
重点与难点：1.洞室开挖，地下工程施工程序2.衬砌施工、锚喷支护等教具与参考：1.水利施工图片2.[1]梁炯均. 锚固与注浆手册. 北京：中国电力出版社，1999[2]杨康宁主编. 水利水电工程施工技术.北京：中国水利水电出版社，1995[3]张正宇主编. 现代水利水电工程爆破. 北京：中国水利水电出版社，2003主要教学方法：讲解法演示法地下建筑工程施工，受地质、水文地质、建筑物型式及施工条件的影响较大，其施工方法与露天作业有很大的差别，因而往往是整个枢纽工程中控制施工进度的工程项目。
本章主要结合平洞的施工，介绍地下建筑工程施工中的几个主要问题，如洞室开挖、衬砌施工和喷锚支护。
第一节地下建筑工程的施工程序教学目的和要求：介绍地下工程的施工程序，要求学生掌握不同工程的开挖方法。
熟悉相应的开挖机械重点与难点：平洞和地下厂房的开挖施工教具与参考：工程图片主要教学方法：讲授法启迪法地下建筑工程，按其工作性质可分为过水的和不过水的两大类；常见的型式有平洞、斜洞和竖井，大型洞室。
一、平洞的施工程序平洞施工方法有二种，即常用的钻眼爆破法及全断面掘进法（TBM法）。
本章重点介绍钻眼爆破法施工，其主要施工工序是钻孔、装药、爆破、通风散烟、清撬、出碴、检查及测量放线，在地质条件较差地段，应增加锚杆支护、混凝土衬砌、灌浆等工序，同时还需进行排水、照明、供水、供电、供风等辅助工作，保证平洞施工的顺利进行。
因此，钻爆法施工有以下几个特点：1、施工作业空间狭小，工序多，交叉作业多，施工干扰大。
在长隧洞施工中，由于施工进度的要求，还需开挖施工支洞以增加工作面，增加了工程造价。
2、洞线地质条件直接决定平洞的施工方法。
岩石是成洞开挖的对象，又是成洞后支护的对象，在施工中应充分了解洞周的围岩性质，根据不同围岩类别，采取不同的开挖方法和支护措施，发挥围岩的自承稳定能力，加快施工进度，节省工程造价。
