摘要：在公路隧道施工进程中，多臂凿岩台车和湿喷机组发挥着重要作用。基于此，本文分析了全电脑多臂凿岩台车的隧道洞身开挖施工工艺，从隧道钻爆设计、施工准备、施工工艺及工序等方面进行了探究，并从初期支护施工工艺、洞身喷射施工工序等方面论述了全电脑湿喷机组隧道洞身初期支护施工工艺。
关键词：全电脑；多臂凿岩台车；湿喷机组；公路隧道
前言：随着科技的发展，公路隧道的施工方式发生了极大的变化，并突显出机械化、智能化的发展趋势。在我国公路隧道的施工中，钻爆法施工技术的应用范围较广。以此为基础，本文以全电脑多臂凿岩台车和湿喷机组为研究对象，对相应的公路隧道施工工艺进行了探究。
1.基于全电脑多臂凿岩台车的隧道洞身开挖施工工艺
1.1隧道钻爆设计
运用Sandivik iSure软件，就可进行隧道钻爆设计。要生成隧道的整体路线图，应在软件中输入三维坐标数据、转交角度及备注信息。例如，相应坐标系的建立，如图1所示。而隧道断面设计步骤，以系统文件为基础，隧道钻爆设计应包括多方面的工作，包括系统文件资料及辅助文件资料、确定钻孔位置及方向、确定钻孔顺序及旋转角度、确定钻孔爆破顺序、以行爆破达成延迟爆破等内容。针对锚杆支护设计，应以锚杆设计要求确定相应的间距及布置角度，并输入相应的设计参数[1]。而钻孔作业并没有固定顺序，可将顺时针及逆时针这两种顺序相结合，随之标定钻孔位置。
图 1 钻爆设计坐标系建立
1.2施工准备
关于施工准备，应从建立施工机组、水电及降尘准备等方面分析。针对施工机组建立，应依据整体工艺环节，将施工机组划分为开挖机组与湿喷机组，并明确两个之间的联系性。随之明确开挖机组的设备构成，包括台车全自动钻孔功能、主要参数类型及机械特点。同时，对于装药设备及出渣设备而言，相应设计应结合不同断面的实际情况，并对设备进行合理配置。针对水电降尘准备，施工用电应依据隧道长短及机械用电需求。而施工用水通常采用钻进方式获取。通风降尘通常采用压入洞外空气、抽出洞内空气这两种方式。
1.3施工工艺及工序
关于台车开挖施工工艺及工序，应包括洞身钻孔施工、吹渣清孔施工等方面的内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对洞身钻孔施工工艺，掌子面钻孔的循环过程就包括定孔位、推进梁向前及开孔、依据斜率提升钻孔功率、全功率钻孔、钻孔结束及清孔、推进梁返回、进入下一孔位等环节。而全断面一循环整体施工工艺，其施工工序就包括施工准备及台车定位、钻孔及装药、爆破及通风降尘、排危找顶及出渣、钻爆质量检测、下一循环。针对吹渣清孔施工工艺，一旦钻孔完成钻凿，钻臂就自动进行水雾吹渣清孔，相应的清孔模式可选择气模式、水模式、组合模式等。简而言之，运用水模式可将石渣冲出洞外，而气模式是采用压缩空气吹出孔隙的钻屑，混合模式适用于间隙的混合物。
2.基于全电脑湿喷机组隧道洞身初期支护施工工艺
2.1初期支护施工工艺
关于初期支护作业，应结合不同围岩的实际情况。例如，初期支护喷射施工工艺，如图3所示。简而言之，喷射机组就位后进行相应的准备工作，对Ⅱ级围岩而言，应经过初喷及补坑后，就可进行最后一层精平，随之清理机组。然而，对于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，在经过初喷及补坑后，应喷第一层及第二层硂，并进行最后一层精平，随之清理机组。针对初期支护的混凝土喷射，可划分为初喷与复喷，若围岩条件较好，可在开挖15m左右时进行相应操作，若围岩条件较差，应在开挖10m左右时进行相应操作。所谓初喷，即是尽早封闭暴露岩面，以规避围岩剥落问题，相应厚度应控制在4-6cm。所谓复喷，应在初喷混凝土凝结后立即进行，相应的喷射厚度应控制在8cm左右。此外，还有补喷，即是为了填补前两次喷射后依然存在的凹坑。
图 3 初期支护喷射施工工艺
2.2洞身喷射施工工序
关于洞身喷射施工工序，应从施工准备、喷射作业、机械清洗及混凝土养护等方面分析，具体可参考以下内容：第一，施工准备。为保证初期支护质量，应选择合理的材料及配比。针对待喷面的准备，应清楚不稳定的浮石，并做好排水处理。同时，固定好金属网，并喷水冲洗岩面的灰尘。针对材料准备及运输配合，应检查基础材料，认真核对其含水率、质量等方面的指标。同时，混凝土在运输应处于拌和状态，并合理选择拌合站位置[2]。第二，喷射作业。考量喷射作业流程，应包括喷射机安装及调试、连接喷射及水管路、安装孔径筛网、确定喷射部位顺序、选择最佳喷射距离及角度、调整风压及喂料量等环节。第四，机械清洗及混凝土养护。针对机械清洗，一旦循环作业完成，就应对湿喷机进行清洗及保养，主要涉及料斗、混合料运输管道、车身及伸缩臂等方面的清洗及养护。针对混凝土养护，由于混凝土层较薄，若空气中水分不足，就很容易产生干缩裂纹，且混凝土中的速凝剂会抑制水泥的水化反应，将影响混凝土的凝结强度。故而，应配备专门人员进行混凝土养护，结合实际情况进行洒水操作。
结论：综上所述，为促进公路隧道施工的智能化发展，应立足于全电脑多臂凿岩台车和湿喷机组施工工艺实践。经过以上分析可得，运用Sandivik iSure软件，就可进行隧道断面开挖的步骤设计及锚杆支护设计；应做好施工机组建立、水电及降尘准备等方面的工作，以促进洞身钻孔施工及吹渣清孔施工；而初期支护作业，应结合不同围岩的实际情况，并考量喷射作业流程，做好机械清洗及混凝土养护。
参考文献：
[1]刘丽.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J/OL].交通世界,2018(01):158-159[2018-07-17].
[2]曾浩.公路复杂地质环境下的隧道施工技术探讨[J].四川水泥,2018(01):114.
论文作者:胡文,黄福谦,袁晓丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/9
标签：隧道论文; 钻孔论文; 机组论文; 施工工艺论文; 台车论文; 围岩论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第21期论文;