关键词：隧道；机械设备；配置，管理
城市化建设背景下，我国公路隧道项目建设数量逐渐增多，在公路隧道施工中，机械设备的应用极为广泛；合理的配置隧道施工机械设备，能有效地降低工作人员的劳动强度，提升施工效率，确保工程建设精准化程度。就目前而言，隧道施工包含洞身开挖设备、出渣设备、初期支护设备及衬砌支护设备四个设备作业群，在实际配置中，其仍然存在设备选型不合理，设备参数不匹配的问题，这使得机械设备的使用难以满足工程项目建设需要，影响了工程项目建设进度与质量。新时期，要进一步提升隧道项目施工质量，还需进行施工设备配置和理性的有效研究。
一、隧道机械设备配置特点与原则
1、隧道机械设备配置特点
与人工施工相比，隧道机械设备在工程建设进度、质量等方面具有极强的特殊性及优越性。在施工中，隧道机械设备在施工技术、设备作业模式、设备配套等方面具有较为鲜明的特点，具体表现为：其一，通过机械设备能独立完成施工作业内容，保证工程建设质量，同时，其有利于施工效率提升，加工工程建设进度；其二，机械设备的投入使用使得施工作业环境得以改善，保证了项目建设的安全性。其三，隧道项目建设涉及多设备的协同作业，故而其在设备配置上具有一定的协同性、制约性，即设备作业线之间能形成最优组合，最大化的提升工程建设效率和质量。
2、隧道机械设备配置原则
现代施工中，隧道机械设备配置需坚持以下原则：首先，在设备配置中，设备配置方案应符合工程项目建设的组织和进度要求，实现各工序之间的高效衔接；其次，设备选择应凸显先进性、合理性的特点，同时所选设备应能适应多种隧道施工方法，降低工程建设成本。最后，设备的选择还应遵循经经济性原则，即所选设备既符合企业经济实力，同时又能利于项目生产，以此来保证工程项目有序建设和施工企业战略发展。
二、基于不同施工法的隧道施工设备配置
1、基于分部开挖法的设备配置
分部开挖法是当前隧道施工的重要形式，其包含了环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法及交叉中隔壁法等诸多建设方法，这些方法均按照止水注浆、开挖、出渣、拱架安装、喷锚支护的流程进行施工[1]。在项目施工中，受工作面狭小、工序复杂等因素的影响，工程建设进度较慢，同时部分机械设备难以进入。因此在设备配置中，所配置设备机型不宜过大，应配置小型挖掘机、小型装载机、液压钻机及微型高压注浆机等设备，同时配以人工协助施工。此外，受二衬施工滞后性的影响，应在全断面开挖后在配置二衬台车。常见分部开挖法设备配置模式如表1所示。
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2、基于台阶开挖法的设备配置
长台阶法、短台阶法、微台阶法是台阶法施工的三种基本形态。就长台阶而言，其台阶长度一般保持在50~80m，这样既保证了开挖、运输、支护的便利性，同时又满足了隧道施工通风、排水、排烟需要；长台阶施工对于地质环境的要求较高，其要求地质条件较为稳定、安全。短台阶法在地质条件较差的区域较为适宜，其台阶长度一般维持住9~15m，其能改善隧道初期支护受力条件，然而出土出渣过程影响较大。微台阶的台阶长度控制在3~5m，在施工中，场地较为狭窄，故而设备集中，干扰大，应配以必要的人工作业。在台阶法施工中中，上部台阶钻眼作业及下部台阶出渣是两个基本环节。在其设备配置中，应考虑挖掘机、侧翻斗装载机、液压钻、高压注浆机、多功能台车、高压风机等诸多设备的选择应用。并且在设备配置中，还需考虑以下要素：其一，微台阶法上下断面较劲，设备集中且容易形成作业干扰，故而需要采用人工出渣方式，效率较低，因此在项目建设中应尽量少采用；而在长、短台阶使用中，应尽可能的使用多功能台车进行钻孔装药，并在移动式混凝土喷射机组的支撑下，完成排险、初期支护，同时合理使用二衬台车，确保设备衔接，提升项目建设质量。
3、基于全断面开挖的设备配置
隧道长度或施工区段长度不低于1km的隧道采用全断面开挖法，作为一种一次性开挖到位的施工方法，全断面开挖法的工作面较为宽敞，同时施工操作较为简单，施工效率较高。在施工设备配置中，可采用大型配套机械设备进行作业，以此来提升工程项目建设进度。通常，全电脑液压凿岩台车在全断面开挖施工中的应用较为常见，同时其还需要二衬台车的有效配合，以此来确保围岩的稳定性。就目前而言，全断面隧道开挖在配置大型设备后，通常会按照止水注浆、布钻、钻孔、装药爆破、通风、排险、出渣、排险、场地平整、安装拱架、锚喷支护、二衬施工的流程进行。在这些大型设备的合理统筹下，项目建设过程较为安全，可靠性较高，同时功效快、经济效益好[2]。
三、隧道机械设备配置合理性分析
性能优良的设备是实现公路隧道机械化作业的前提，故而在项目建设中，应注重设备的正确选型与合理匹配。现阶段，隧道工程项目建设中的设备使用更加频繁，基于设备配置先进性、经济性、合理性的原则，在其配置管理中，还应注重设备使用质量、精度效益和费用的有效管理。就工程项目建设质量而言，其应严格遵守《公路隧道施工技术规范》（JTPF60-2009）的管理要求，如一旦岩石抗压强度超过30MPa，则在允许岩石欠挖时，要求每开挖放量不大于0.1立方米，同时凸起部分厚度不超过5cm。进度指标管理中，应注重洞身开挖、初期支护作业时间的有效管理，同时在二衬平行作业中，应控制二衬作业面与掌子面之间的安全距离。此外，施工直接费用、材料费用、设备费用、人工费用是影响工程项目经济性的重要因素，在实际管理中，应确保各因素之间的协调，以此来提升设备管理水平，保证项目建设质量。
结论
机械设备配置管理对于隧道项目建设具有重大影响。工程建设中，施工人员只有系统把控隧道施工设备的配置特点及原则，然后结合具体工艺，进行设备的最优配置，才能有效地提升设备配置质量，进而在保证工程项目高效化、质量化施工的同时，推动公路隧道工程的有序发展。
参考文献
[1]马文杰.谈加强机械设备管理在工程施工管理中的重要性[J].绿色环保建材,2020(01):231.
[2]刘丽.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].交通世界,2018(Z1):158-159.
论文作者:李进,汪岳健
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签：设备论文; 隧道论文; 作业论文; 台阶论文; 项目建设论文; 机械设备论文; 断面论文; 《工程管理前沿》2020年1月第2期论文;