隧道工程论文

1、论述我国隧道工程在设计、施工的现 状和发展趋势核心提示：随着科技的进步，我国隧道工程的建设日益增多且 对工程施工要求也越来越严格。为了从根本上提高我国的隧道工 程建设，必须实现隧道工程的机械化。将机械化与施工技术和施 工工艺科学的结合，是隧道工程发展的必然趋势，本文主要针对 该情况，对隧道工程机械进行了分析，首先介绍了国内外常见的 集中隧道施工方法，然后结合实际情况，对常用的隧道工程机械 进行了阐述，最后分析了我国隧道工程机械的发展趋势。关键词：隧道工程施工方法工程机械现状工程机械发展当今我国科技与经济高速发展，机械渗入各个领域，尤其是在隧道工程以 及矿山工程中，逐渐的被用于具有危险性的高强度

2、的工作中，成为社会生产生 活必不可少的工具。并且新科技、新工艺、新材料的应用促使了我国工程机械 的快速发展，逐步实现了设备自动化以及智能化，提高了施工的效率，降低了 成本。本文主要以隧道工程为例，介绍了工程机械的应用与发展。随着技术的 不断发展和运营的需要，铁路、公路隧道趋势是越修越长、越修越宽，技术越 来越难、越复杂。铁路、公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、 地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构 等多种学科，是综合复合技术，需要多学科进行联合研究、进行攻关。1隧道工程施工方法1.1钻爆法隧道施工在钻爆法施工中主要的施工流程为开挖、凿孔及爆破；在工作

3、过程中，要 注意支护、通风照明、防尘等。现阶段的钻爆法隧道施工主要采用了新奥法支 护、锚喷支护和光面控制爆破，主要采用的机械有：1）凿岩机械。现在的工程机械已经逐渐的步入了液压化，而且技术趋于成 熟。高科技使用到凿岩工程机械中，例如气动凿岩机的基础理论、测试技术的 采用，大大的提高了工程机械的性能；现代波动力学、减振、消声和新材料应 用，通过改变活塞的几何形状，达到最优能量传递的效果，采取扩大活塞直径 等措施，提高了机械的冲击频率以及零件的使用寿命。2）装渣及运输机械。在隧道工程施工中，工程中出渣作业占了整个掘进作 业循环时间的40%，因此对装渣及运输机械的选用是提高掘进工作的重点。国外的先进

4、运输机械和牵引设备正由有轨向无轨发展，通过隧道装渣系统 实现快速施工，提高了工作效率。我国的隧道施工机械发展较国外还不是很成 熟，主要的运输车辆有斗车、斗式列车，槽式、梭式矿车，梭式汽车、自卸汽 车和胶带输送机等。1.2现代盾构掘进施工在现代盾构掘进隧道施工中，主要采用的工程机械是盾构掘进机械。该机 械具有一个可以移动的钢结构外壳（盾壳），内装有开挖、排土、拼装和推进 等机械装置，采用了液压、机电控制、测控等技术，实现了开挖、支护、衬砌 等多种作业的一体化施工，在欧美等国被广泛的使用，其中以德国、美国、日 本技术的盾构掘进机械最为先进。1.3隧道联合掘进施工隧道联合掘进施工作为一项比较先进的施

5、工技术在国外被广泛的使用，且 技术也比较成熟，但是在我国该项技术还没有得到推广。该种施工方法主要采 用的工程机械式隧道联合掘进机，采用高压水电和流技术，不仅提高了机械破 岩的能力，而且降低了费用，而且该工程机械具有极高的机械性，便于自动化 操作，扩大了掘进机的使用范围和使用效率2隧道工程机械现状在隧道隧道工程施工中，主要有钻爆法、现代盾构掘进法以及隧道联合掘 进法三种施工方法。结合江罗高速第十合同段（隧道方面主要包括分离式隧 道2座，设计为双向六车道高速公路隧道，即良洞隧道（隧道左线656米、右 线674米），大顶隧道（隧道左线247米、右线277米）。）的隧道工程施工 情况以及施工方法的考量

6、，本文主要介绍现阶段隧道施工中，常用的MQT-130 型气动锚杆钻机以及柳工ZLC50C装载机。2.1MQT-130型气动锚杆钻机1）MQT-130型气动锚杆钻机介绍。该工程机械可用于土层、粘土层、砂石 层、岩石层和含水层等各类不同地质进行锚杆、锚索、硬岩破碎、地质钻探、 双管钻进、注浆加固操作，以及地下微型桩等深孔的回转冲击和常规回转钻进 操作。该工程机械自身配备了专用的分析软件，能够获取隧道前方的准确的围 岩状况，并经过安全性等分析确定合适的施工方案。2）MQT-130型气动锚杆钻机的特性。适用性。MQT-130型气动锚杆钻机 是隧道打眼的重要设备，MQT系列气动锚杆钻机体积小、重量轻、转

7、矩大。同时 集钻孔、搅拌、安装锚杆锚索于一身，是顶板硬度WF10的各种岩巷进行锚杆作 业的理想设备，用于顶部作业。打顶板锚杆眼的速度明显提高，打2.0m深的顶 板锚杆眼比MQT-90型气动锚杆钻机节约用时近2min/眼，如果顶板支护5排共 计20根锚杆，节约用时共计40min。提高了顶板锚杆支护速度，有效控制了因 顶板空顶时间过长而造成的顶板围岩离层，提高了顶板的安全度，降低了顶板 事故的发生。经过现场使用效果来看，MQT-130型气动锚杆钻机适用范围广，例 如可用于边坡支护、微型挤压桩、硬岩破碎、双管钻进等旋喷，钻探现场适应 能力强、性能可靠、操作简便，维修次数少、费用低、寿命延长；高效性。

8、 MQT-130型气动锚杆钻机：额定压力0.40.63MPa、额定扭矩N130Nm、额定 转速220r/min、推进力N7.4kN、空载转速N700r/min、最大负载转矩N240Nm、 静力转矩N220Nm、最大输出功率3.2KW、耗气量3.6m3/min、工作水压0.6 1.2MPa、噪音W95dB、整机最大高度3658mm、整机最小高度1426mm、重量48 55kg。MQT-130型气动锚杆钻机在钻机主要参数上，液压系统流量以及动力头扭 矩等的测量工作，能将测量的数据显示在屏幕上，同时进行同步记录，便于了 工作人员对隧道施工的了解和决策。该设备具有很好的可扩展性，实现工作隧 道的高效率

9、施工。2.2柳工ZLC50C装载机在隧道施工中，柳工ZLC50C装载机是比较常用的工程机械之一。ZL50C型轮式装载机装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状 物料，也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。如果换不同的工作装置，还可 以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。在施工中主要用于隧道内装渣等作 业。由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成 为土石方施工中的主要机械，具较强的装载能力以及较大的卸载高度。对其进 行节能技术研究不仅具有重要的理论指导意义而且还具有重要的工程应用价值ZL50C型轮式装载机工作性能好。该机械具有较好的工作性能，液压传 动系统包括工作装置和

10、转向系统。工作装置系统又包括动臂升降液压缸工作回 路和转斗液压缸工作回路，两者构成串并联回路。当转斗液压缸换向阀离开中 位，即切断了通往动臂升降液压缸换向阀的油路。欲使动臂升降液压缸动作必须使转斗液压缸换向阀回到中位。因此，动臂与铲斗不能进行复合动作，所以 各液压缸的推力较大，这是装载机广泛采用的液压系统形式。3隧道工程机械发展趋势3.1工程机械的自动化与智能化随着计算机网络技术的发展，人们开始逐渐的研究利用机械车载计算机辅 助土方作业系统技术。主要是通过研究土方机械动力学控制系统，对工程机械 的各工作参数进行监测，其中主要利用电子计算机技术，将土方机械的作业工 况、作业介质和机器状况进行情况

11、进行分析并反馈给操作人员，让工作人员能 够及时的了解施工状况并且做出及时的处理，工程机械中自带的分析和决策程 序是工程机械自动化和智能化实现的关键。3.2工程机械的成套化与系统化成套化和系统化是工程机械发展的主要趋势和必然趋势。国外许多著名大 公司已逐步实现了其产品系列化进程。形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品能够通过中央控制室的控制，实现机械各个部分的有机结 合和施工工作的协调配合。总而言之，我国的隧道工程机械水平还比较低，与国外发达国家有很大的 一段距离。我们在引进国外先进技术的同时，要注意及时研制与最新施工方法 相适应的新型隧道机械，解决我国隧道施工中的难题，促进我国隧道施工的发 展。参考文献:朱