摘要：简要介绍ITC312隧道掘进出碴机的结构、性能，分析其在隧道工程施工中的经济适用性，为以后在隧道工程使用该机器提供一定的借鉴作用。
关键词：ITC312隧道掘进出碴机；结构性能；隧道工程；经济性分析
前言
ITC312隧道掘进出碴机由德国沙市基达曼内斯曼公司（SCHAEFF）生产，工地俗名扒碴机。该机主要用于解决狭窄隧道掘进时的渣石装车难题，是适用于铁路、公路、水利等工程的隧道施工机械，该机设计规格300m³/h。该机器先后在沪昆客专云南段、成贵客专四川段等工程中的长大隧道平导工程中使用，起到重要作用。
一、ITC312隧道掘进出碴机简介
ITC312隧道掘进出碴机（又名隧道挖装机），是一种重型全液压地下作业机械，由挖掘装置、行走装置、回转装置和输送装置组成，采集和输送功能合二为一。配有动力系统、液压系统、行走机构、链式输送槽、照明系统、工作臂、电气系统等几大部分。该机器集扒、挖、装、运、卸、行走于一体，集成了行走、挖掘、采集、输送、装车、场地平整等六种功能。整机电气元件主要采用德国西门子元器件。具有相序、油位、温度、清洁等系统保护功能。机器宽度2400mm，高度（到驾驶室顶）3600mm，适用最小断面18m2，全机械化作业，具有高速、高安全性、低成本的特点。
1.1 动力系统
为了适应不同的工作环境,该机动力设计为双动力系统，配有一台90KW电动机和一台型号为DEUTZ/TCD/2013/L06/2V、欧3排放标准的风冷柴油机，功率为140KW。两套动力系统均可独立完成行走、挖掘采集、输送、装车、清底等功能。
隧道工程施工中机器进出作业场所或在不具备高压动力电的工地施工作业时采用柴油机动力驱动，会对施工环境造成一定程度的空气和噪声污染；一般在架设有高压动力电的工程施工时采用电机驱动，不仅可有效减少洞内狭小、空气不足的影响，而且还改善了作业环境，具有安全环保、效率高的特点。在实际使用中，由于国家电网覆盖面不断扩大，大部分地区现在的电力施工时间缩短，或者在前期施工中使用大功率发电机等，因此，一般都采用电机驱动作业。电机采用400V/50Hz标准电压，设相序保护、热防护及过载保护等，以防止误操作或野蛮操作损坏机器。
1.2 液压系统
电机、柴油机分别通过与各自配套的联轴器驱动轴向柱塞油泵，带动共同的负载传感液压系统工作，前导回路及主回路均设有滤清器和自动报警（堵塞指示灯）装置。输送带驱动及输送槽左右挡板的调节动作压力为25MPa；机器行走，工作臂设备工作时压力为35MPa，主作业通过操作操纵杆完成大臂的操作。液压系统允许最高液压油温度80℃。
1.3 行走机构
该机使用的B60免维护履带行走机构，牵引驱动装置通过配有减速齿轮箱的液压马达直接作用在轨链驱动轮上，液压马达具有前行，后退，自动刹车三种功能。履带采用400MM三重凸履带板，以确保其良好的附着性和稳定性。两边履带轮均采用独立控制系统，利用负载传感液压装置反转进行转向，使机器具有良好的行驶性。前进后退无级变速，慢速时0~1.8Km/h，快速时0~4.8Km/h，这使得机器在隧道工程施工中具备了较高的操控性和安全性。
1.4 链式输送机构
链式输送机构由集料斗、液压可调侧翼板、输送槽（装载挡板高度液压可调）、液压马达、胶刮板输送带等组成。集料斗宽度2350~3600mm，输送槽宽（内部）800mm，输送槽出料高度3550~4500mm，卸料高度2500mm~3500mm，运输时的高度2700mm，链条速度为0.6m/s，输送槽宽度800mm。链条皮带通过2台液压径向柱塞马达驱动，带动输送带工作。前端装载挡板宽度，岩碴通过集料斗经输送带传送，至槽尾卸到汽车车厢，完成岩碴的挖、装。输送能力300 M3/h。
1.5 工作臂设备
工作臂设备主要包括：主杆、副臂、铲斗柄和抓斗，具有挖掘、伸臂、装料、卸料功能，工作臂可上升、下降、左右回转，挖掘采集的操纵全液压控制。大臂左右回转角度55°，副臂升降角度75°，铲斗臂升降角度117°。工作臂最大伸长度6160mm，最大工作高度6400mm。装载能力3~3.5M3/min。
1.6 电器、照明系统
该机器采用400V/50Hz标准电压，相序继电器、热防护、控制电流采用230V回路，装机容量115kVA，照明系统采用230/24V整流变压器;当采用柴油机驱动时，照明直接由蓄电池供电。装载工作区照明均采用疝气或双光束聚光灯，确保提供足够光源。
二、ITC312隧道掘进出碴机在工程中的应用
2.1 **隧道平导工程概况
该平导设于**隧道正洞进口端线路前进方向左侧30m，总长2061m，设计为无轨单车道，开挖完成时间为20个月。单车道段衬砌净空尺寸为5.0m（宽）×6.0m（高），错车道段衬砌净空尺寸为7.5m（宽）×6.2m（高），平导共设6个横通道与隧道正洞相连。其中Ⅲ级岩层1017米，Ⅳ级岩层714米，Ⅴ级岩层575米，Ⅵ级岩层80米。设计总开挖方量为65997.09m³。开挖作业每茬炮进尺为2.2~2.5m，采用3台斗容量为12方的铁马自卸车运输，洞外运距为2公里，每茬炮出碴时间为2~3小时。
工程所在地电网满足隧道施工用电。
2.2 ITC312掘进出碴机使用情况
机械的可靠性、寿命、低故障率很大程度上依赖于保养。使用过程中，为保证其完好率和出勤率，使用单位特别强调了管理，因此针对该机器，使用单位制定了《IT312扒碴机维修保养技术规范》，对扒碴机的日常保养和定期保养工作进行了规范。同时，对该机实行单机承包，与操作手签订使用合同，有效降低了设备的故障率，平均每月修理时间仅一天左右。
机器日常使用中经常出现的故障主要是输送机构链条发卡，一般因为链条受拉力作用逐渐拉长，导致配合间隙变大，需调整输送槽后方的张紧螺母；还有，在装坚硬石方时，易将集料斗压板和刮板压弯变形，使得链板、耐磨板摩擦力增大发卡，加快磨损，所以，需要经常进行更换、校正处理。
2.3 ITC312掘进出碴机使用经济性分析
该设备于2011年6月购置，原值人民币733万元。设备在该工程施工时间从2014年8月开始，当时设备价值约505万元，使用至2015年11月，总施工时间15个月，总出碴方量65997.09m³，月平均除渣量为4399.8立方，日平均出碴147方，开挖作业工期比预期提前5个月。该设备单位内部租赁单价18万元/月（略低于市场价），租赁费总计270万。据此统计的该设备具体成本情况如下。
首先，机器折旧费每月固定，约占成本的一半；司机工资基本固定，有一定的市场变动因素；设备的修理及材料费在前期使用时相对较少，在以后使用中会逐步增加；设备退场后使用单位进行了一次退场整修，以满足下一工地使用要求，具体情况如下：1.底盘：更换引导轮，支重轮，张
紧油缸等；2.输送系统：更换链条整套，耐磨板，斗齿及齿根，驱动轴等；3.电气及液压系统：更换液压油，检查液压系统等；4.发动机保养：换机滤，机油，空滤，补充防冻液等，总计花费22.7万元。若另根据本单位相关管理规定，按设备使用当前现值的5%缴纳年资金占用费，15个月约31.6万元，因此实际盈利约55.4万元，平均月盈利3.7万元。
三、结束语
ITC312挖掘装载机在该工程施工中，总的看来盈利水平不是太高。但设备在使用过程中，出碴工作速度加快，工作时间大大缩短，（比预期提前5个月，这种间接的经济效益也无法准确计算），比较适合在平导这种断面相对较小的隧道工程中使用。另外，在管理上，该机器实行单机承包对操作手来说具有较大的激励作用，承包之后操作手对设备会更加爱护了，保养更加到位，因此设备故障率降低，使用成本也就相对降低，同时也可适当延长设备的使用寿命。
参考文献：
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[2]寸江涛.建筑工程施工技术及其现场施工管理探讨[J].四川水泥，2014（7）：111.
[3]汤亦.建筑工程施工技术及其现场施工管理措施研究[J].城市建筑，2014，13（02）：50-53.
论文作者:周红平
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/24
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