铁路长大隧道施工机械配套技术

摘要：铁路对我国当前阶段经济发展具有举足轻重的影响，积极推动铁路建设发展，可进一步达到增强地区沟通，推动区域经济一体化发展。因此，必须要对铁路沿线工程进行科学有效的管理。就当前铁路建设情况而言，隧道施工就是其中的一个重要组成部分，当遇到较长的隧道时，如何使之效率化，是铁路建设在当前阶段所要着重研究的内容。基于此，本文对铁路长大隧道施工机械配套技术的应用进行深入的研究，期望能够为同行业者提供参考。

关键词：铁路工程；长大隧道；机械配套技术；研究分析

引言：铁路长大隧道施工难度较大，须借助于高水平施工机械来实现，施工单位的技术人员，一定要结合施工现场的实际情况，认真总结经验教训，采取得力措施，确保机械合理匹配。本文以我国某地区在建的铁路项目为例，对长大隧道施工机械配套技术的应用进行深入的研究。

一、机械配套技术应具备的条件

铁路长大隧道通常采用钻爆法与掘进法施工，需要根据现场的实际情况，进行确定。本文以某长大隧道为例，技术人员通过工程地质情况、地下水等情况进行分析，确定采取钻爆法的施工技术。由于该地区地质条件复杂，因此需要配备各种不同类型的机械设备来满足工程施工要求。在推行机械配套技术的同时，施工单位一定要考虑到隧道的状况、工期及费用方面的考虑。因此，要对各种机械设备进行比较分析，确定适合于该工程的最佳方案。机械详细型号选择时，设备型号，制造商等重要资料是很有必要的。为确保设备能够顺利投入运营，还需对机械设备进行全面检查并提出改进建议。从整体上讲，应看到，设计部门要求采用比较先进的装置，为让工程更稳定，更安全。同时，也应根据工程实际确定机械设备的类型，并尽可能与当地的资源相结合，从而保证施工进度及质量。

二、铁路隧道的施工技术要点

（一）搭建监测测量信息平台

铁路隧道施工技术人员要结合现代科学技术与新型自动化工程技术，设备配套方面采用新型的管理系统。采用这些方法可以提高建筑效果和保证建筑品质。在应用这一方法的过程中，必须重点说明的是：（1）建立一个数据监视平台，利用GPS等现代技术，对实时数据进行监测与监控，记录隧道施工初始支护具体工况。根据这些信息，可以确定是否需要挖掘掌子面，以便及时调整施工方案。该监测平台保证工人在施工过程中的安全性，为达到施工现场安全预警处置机制的目的；同时为后续工作提供可靠的基础资料，便于及时地处理事故，从而提高工作效率，减少损失。（2）借助信息化平台，对于记录，监测围岩的变化有较好的效果，确保项目安全运营。本研究中，根据现场监测数据和相关理论，确定监控量测方案并建立模型，分析计算得到相应位移值。以此为依据可对围岩变形进行留设，以免挖掘过多，隧道穿入困难，达到成本控制的目的；同时结合三维激光扫描技术对衬砌厚度，拱顶沉降等关键数据进行实时监控，从而为后续施工提供重要参考信息。（3）应用电子基站实测结果，重新设计支护结构，通过和信息化平台进行协同，实现对动态参数进行监控，根据工程进度及参数质量，对支护结构进行调整。

（二）大断面挖掘及初始支护

隧道的掘进可采用机械施工，为早日关闭。为保证安全，需要采用一种新的支护方式——全环衬砌法来确保隧道施工时不会出现塌方情况。采用此法，全断面法可与有关构造技术配合使用。该方法可使初期支护结构受力均匀，从而减少应力集中现象。在实践中，一般先对掌子面做预支撑，预加固，为对软弱围岩进行加固、软土隧道等来增加围岩施工的安全，同时可为以后大范围的建设提供借鉴，一定要用中隔壁的方法、交叉中隔壁法等。为确保初期支护结构的稳固性，应该保证其不变形或减小位移量。

（三）围岩范围内爆破均匀度的控制

隧道正常挖掘，爆破技术的推行势在必行。在建设时，需根据工程实际情况，连续调整爆破方案，采用全区爆破技术，开展爆破试验，取得良好均匀度之后，可在大范围爆破施工中推广应用。

（四）挖掘装载工作线

长大隧洞的施工过程中，多功能系统进行一定长度上的运行，以供应由手动钻机和喷射混凝土所提供的施工能力。对大跨度洞室而言，因为地质情况较复杂，所以一般采用半机械化掘进。若掘进采用机械爆破方式，利用多台气动凿岩机在一起进行工作，也可以利用液压凿岩机凿岩，同时进行人工装载爆破和掘进施工，或进行机械钻孔施工。但目前大多都采用轨道式或轮式机械，把上述方法直接运输到施工现场。有轨机械运输方法也可以很有效地有效地缓解道路对周围环境的破坏，但是采用这种方法，机械需长时间地保养，不但提高人工成本，还会在建设过程中产生一些影响。另外，由于车辆运行过程中易发生碰撞事故，可能导致设备损坏或人员受伤等情况出现，因此有必要采取安全措施。无轨运输方式能够有效地解决上述缺点，但应采取有效通风措施，避免废气在隧道中的集聚。

三、长大隧道机械配套分析 （一）湿喷机械手

长大隧道的建设中，需要提高隧道初始支撑强度与稳定性，湿喷能力要求达15m3/ho，湿喷机械手的工程应用能有效提高湿喷混凝土能力，结合现场的施工技术，能取得最优效果，它的主要优势：第一，优化混凝土质地，压实密度高，抗压强度高、抗剪强度高，抗渗性好，对于确保工程质量、避免发生工程质量通病，是非常有意义的；第二，可达到远程操控的目的，同时，在施工时还能对现场环境起到保护作用；减少粉尘污染，提高作业安全性等特点。第三，相对于手工操作，这种方法能够极大地提高操作效率，降低手工操作劳动强度，并且可以控制成本。

（二）自行式仰拱栈桥

在长大隧道施工中，对填充层接缝进行控制是必要，它在确保施工质量方面起着举足轻重的作用。采用自行式仰拱栈桥施工技术，其最大优点：（1）可一次完成多道工序施工，提高工作效率，降低劳动强度，节约生产成本；并且不受气候影响，可根据不同季节进行调解。（2）保证隧道基础长度处于同一时间内的标准，并且降低运行过程中渗水及其他质量问题的发生；（3）能连续浇筑，维护结构整体性，对控制结构的裂缝有积极的作用。

（三）二次衬砌

车模具设备在施工时，采用二级衬砌分流槽，就出现效率低下等问题、联锁，冷连接的不断更换等等。在这种情况下，如果不能及时进行处理，将会影响到后续工序的进度及质量。这时可采用分流器来解决这类难题。通过浇筑合适的物料，把混凝土井筒置于模具中，以保证有效的浇筑。同时可采用分段式浇筑系统，使其满足不同长度的管节要求。

（四）顶拱注浆设备

顶拱部位二次衬砌浇筑困难。为提高砂浆填充效率和质量，需要采用一种新的方法。工具转换技术可用于砌体车的优化，并可在上方预留注浆孔，由此灌注泥浆。在初始设混凝土时，可加以修正，以及采用拱顶注浆设备的注浆技术。

（五）自动定位安全警告系统

在进行长大隧道施工过程中，可以采用自动定位系统，确保工程监测准确，构建合理安全预警体系等，保障相关数据得到有效接收，以便于记录隧道内的人数、工作情况等。再建立和计算机系统的电缆连接，以及在屏幕上显示所述地图数据、通信接口等向服务室发送。当接收到信号强度达到一定数值时，就会向服务器发送指令使其关闭报警设备，从而保护工作人员的生命安全。这个过程一定要重视接收器距离的控制，保证信号之间不相互干扰。

结论：综上所述，随着经济水平的提高，人们对于铁路建设的重视度不断提升，在具体建设铁路长大隧道时，采用机械配套技术，可以有效地达到施工持续性，稳定性，确保施工安全高效。文中对机械配套技术利用中有关要求进行分析，

并对机械的具体匹配进行分析，并较系统地说明建设的经济性，最终目标是为铁路隧道建设实践提供大量数据，从而达到科学合理地进行隧道施工。

参考文献：

[1]陆宏刚.长大隧道施工临时通信组网方案研究[J].铁道建筑技术,2022(09):122-125.

[2]姚荣幸.高海拔特长富水隧道机械配套技术[J].四川水泥,2019(04):147-148+243.