隧道工程论文

隧道工程论文随着科技的进步和施工要求的提高，我国隧道工程的建设越来越多。为了提高隧道工程建设的质量，必须实现机械化。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，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。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，需要多学科进行联合研究、进行攻关。在钻爆法施工中主要的施工流程为开挖、凿孔及爆破。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。在工作过程中，要注意支护、通风照明、防尘等。现代凿岩机械已经逐渐的步入了液压化，而且技术趋于成熟，采用了高科技，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。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。现代盾构掘进施工使用的主要工程机械是盾构掘进机械。该机械具有一个可移动的钢结构外壳（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，德国、美国、日本技术的盾构掘进机械最为先进。隧道联合掘进施工是一项比较先进、技术成熟的施工技术，在国外被广泛应用。然而，在我国该项技术还没有得到推广。该施工方法采用的主要工程机械是隧道联合掘进机，采用高压水电和流技术，提高了机械破岩的能力，降低了费用，并具有极高的机械性，便于自动化操作，扩大了掘进机的使用范围和使用效率。钻爆法、现代盾构掘进法以及隧道联合掘进法是隧道工程施工中主要的三种施工方法。本文结合江罗高速第十合同段的隧道工程施工情况以及施工方法的考量，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。MQT-130型气动锚杆钻机可用于土层、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。MQT-130型气动锚杆钻机体积小、重量轻、转矩大，是隧道打眼的重要设备，适用于各种岩巷进行锚杆作业，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。柳工ZLC50C装载机是一种多功能工程机械，适用于各种土方作业、矿山作业、建筑作业和隧道作业。该机械具有强大的动力系统、高效的液压系统和智能化的控制系统，能够适应各种恶劣的作业环境。在江罗高速第十合同段的隧道工程施工中，柳工ZLC50C装载机主要用于运输和卸料作业，能够快速高效地完成作业任务。板锚杆眼比MQT-90型气动锚杆钻机更加节约时间，每个锚杆能够节约近2分钟，如果顶板支护有20根锚杆，就可以节约40分钟。这种锚杆的使用提高了顶板支护的速度，有效控制了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。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。它具有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、寿命延长等优点。MQT-130型气动锚杆钻机的主要参数包括：额定压力0.4～0.63MPa、额定扭矩≥130N·m、额定转速220r/min、推进力≥7.4kN、空载转速≥700r/min、最大负载转矩≥240N·m、静力转矩≥220N·m、最大输出功率3.2KW、耗气量3.6m3/min、工作水压0.6～1.2MPa、噪音≤95dB、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施工。柳工ZLC50C装载机是在隧道施工中比较常用的工程机械之一。它主要用于铲、装、卸、运输土和石料等散状物料，同时也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。如果更换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。在施工中，它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，因此发展迅速，成为土石方施工中的主要机械，具有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型轮式装载机具有较好的工作性能，液压传动系统包括工作装置和转向系统。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。隧道工程机械的发展趋势是：一方面，随着科技的发展，机械的智能化程度将越来越高，例如自动化控制系统、遥控系统等，这些技术的应用将大大提高机械的效率和安全性。另一方面，机械的节能性能也将得到进一步提高，例如采用新型的动力系统、优化机械结构等措施，以减少机械的能耗和排放。此外，还将出现更加多样化、专业化的机械设备，以满足不同隧道施工的需求。工程机械的自动化与智能化随着计算机网络技术的发展，人们开始研究如何利用机械车载计算机辅助土方作业系统技术。这主要通过研究土方机械动力学控制系统来监测工程机械的各种工作参数。利用电子计算机技术，可以将土方机械的作业工况、作业介质和机器状况进行分析并反馈给操作人员，让工作人员能够及时了解施工状况并做出及时的处理。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。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