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摘要：隧道作为一种特殊的交通方式，与其他常规交通方式相比，其几乎不受周围交通设施的影响，同时在隧道内通行也不会受到气候等客观环境因素的干扰。正是由于这些优点，当铁路工程需要跨越山脉丘陵或大江大河时，大都会采用隧道或特长隧道的施工方案。但是目前对于特长隧道施工技术来说仍有许多不完善之处，在实际的施工过程中仍有许多的技术难点。因此，研究高速铁路长大隧道工程中的机械配套施工技术具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。

关键词：高速铁路;长大隧道工程;机械配套;施工技术;

1工程概况

以某特长高铁隧道施工为例，该高铁设计速度220km/h，隧道全长6520m。此特长隧道地型复杂，含水量高，地下水发达，且隧道进出口设置在大山沟谷位置，该位置的地质环境恶劣，存在岩体破碎、顺层等情况，极易导致围岩失稳，产生塌方、滑坡事故。

2 特长隧道的施工机械化配套问题

要实现特长隧道的快速施工，就必须要做好特长隧道的机械化配套工作。对于特长隧道施工的机械化配套，特别要考虑施工方法与所采用的机械设备的适应性问题。其中机械设备的动力一般采用电力配合液压的动力系统，对于设备的选型要考虑施工过程高质高效，同时还要兼顾施工成本与设备维检修的难易程度，确保机械设备的选择与施工实际需要相匹配。特长隧道的机械化配套在施工实际中需要特别注意以下几个关键问题。首先就是要在特长隧道的施工过程中加强对于机械设备的管理，通过管理有效地避免机械设备发生故障，减少由于机械故障而导致的非正常停工。其次要做好针对机械使用特点，做好机械设备关键部件的准备工作。其中对于备件的准备要有一定的预见性，当出现设备部件损坏时可以在第一时间进行更换。然后要做好不同工序所使用设备的衔接工作，尤其要注意在一些大型设备进场之前，必须要提前做好进出通道的设置和相关运输设施的准备。

3 特长铁路隧道施工机械化配套整体方案

3.1 开挖作业线

在隧道开挖作业中应用凿岩台车提升钻孔速度、控制工程造价、控制安全风险等特点，加上凿岩台车能够处理硬度高的大块岩石，具有较高的推广应用价值。在该隧道进口作业中，根据施工单位的机械配置和围岩的实际情况配置施工设备，主要施工设备有：2台阿特拉三臂液压凿岩台车、3台20kW凿岩钻机、1台800kVA移动变压器。完成开挖作业后，核对数据发现改型配置设备大大提高了钻进速度，达2.5m/min，每一循环作业用时3h。采用三臂液压凿岩台车实施开挖作业是当前乃至未来隧道作业的常用技术之一，其优势如下。1）相比于传统的人工控制钻孔，三臂液压凿岩台车的新型钻杆定位技术能够实现水平推进，或者按照固定倾角开始推进，提高了开挖量的控制精度，降低欠挖和超挖情况的出现概率[1]。2）三臂液压凿岩台车实施开挖需要配合的劳动力少，掌子面不需要安排过多施工人员，操作手也能在凿岩台车防护顶棚内，大大降低出现落石伤人的情况。3）三臂液压凿岩台车应用范围广，可适应于不同地质围岩作业环境，同时可以更换配套设施，在炮孔和钻进作业中发挥作用。

3.2 装运作业线

碴土和碎石的转运是隧道施工的重点工作，会直接影响施工进度。该隧道工程装运作业线安排了1台沃尔沃L220F装载机和吨位超过20t的汽车自卸车。为了提升转运效率，在开展隧道爆破作业前安排好装卸机和自卸车，爆破完成并实施通风后快速装碴，控制出碴时间，将碴土碎石转运到设计位置。现阶段，在仰拱施工中已经采用了多种施工设备，自行式液压仰拱栈桥、自行式液压仰拱弧形模板的应用也相当广泛，科学分析台阶法、全断面法等开挖方法的优势和不足，选择最佳的开挖方法，确定仰拱施工和下台阶同时开展开挖作业，实现对爆破轮廓线尺寸的控制，保障施工效率和施工质量，控制施工成本[2]。

3.3 喷锚支护作业线

采用芬兰挪曼尔特混凝土湿喷机械手，配合多功能作业台架，并且增设低压系统稳定器，从而控制回弹率，减少劳动力投入，提升支护效果。从初期支护作业来看，采用上述施工方法大大减少了劳动力的投入，安排2个施工人员即可完成作业，且施工人员与喷射面距离较远，距离超出10m，安全性较高。在全面比较传统湿喷机遇湿喷机械手后，确定湿喷机械手具有施工效率高、机械化程度高、可连续开展喷射作业等优势，但是，后期湿喷机故障率高，需要考虑备用一台湿喷机，确保正常施工，减少因湿喷机故障导致停工事件的发生。

3.4 铺底作业线

根据该隧道仰拱开挖长度改变栈桥单循环，上限为24m;同时配合移动栈桥，移动栈桥的设计遵循栈桥实际，可以同时开展隧道掌子面开挖作业和仰拱开挖作业，这种铺底设计提高了施工效率。在遵守相关标准的基础上，在隧道进口正洞位置尝试优化行式液压弧形模板，消除仰拱施工缝。自行式液压仰拱弧形模板是组合式模板，需要用模板和构件组装而成，再利用杆件将其悬挂在析架，从而进行移动和伸缩。这种铺底作业线的设计既节约了弧形模板定位及安拆所耗费的时间，又提高了定位的便利性和精准性。

3.5 防水层作业线

在分析传统防水板挂设不足的技术上，在该隧道工程中设计了一种新型的防水板铺挂台车，这种新型台车（见图1）弥补了传统简易台车的不足。新型防水板铺挂台车设计了2条滑轨，实现施工机械化，施工人员只需要辅助完成挂设作业，加上增设了超声波焊机用于焊接防水板与垫片，这种新型台车取得了良好的施工效果。

3.6 衬砌作业线

总结国内外隧道施工经验，研究止水带安设质量控制难度大的问题，优化设计衬砌台车，在衬砌台车顶部位置安装翻转铰接装置的钢端模，改进中埋式止水带埋设位置。同时，加强施工原材料的管理和控制，做好排水设计，提升二次衬砌质量和美观性。

3.7 二衬养护、注浆、敲击作业线

在本项目中采用二衬带模注浆的模式，可以有效提高施工效率，降低成本。同时，为了提升二衬养护、注浆、敲击效果，组建施工小组，在完成二次衬砌并脱模后立刻开展混凝土养护作业，采用多功能炮雾抑尘车，将养护时间控制在14d，防止出现混凝土养护不足的情况。

3.8 沟槽作业线

总结传统沟槽施工发现，传统的沟槽模板施工有较多不足，如沟槽表观质量一般、施工缝多等。在此基础上，采用自行式液压沟槽移动模架实施沟槽作业，设计沟槽作业线，这种新型的沟槽模架具有自动定位和整体行走功能，均匀对称实施浇筑，一次浇筑范围可达12m，施工效率得到了明显提升，并且明显改善了沟槽的表观质量。

3.9 辅助作业线

在该隧道工程中，编制辅助安全管理制度，采用监控量测等方法提升辅助作业线在隧道施工中的应用效果。配备2s徕卡TS06全站仪，辅助监控量测手持机终端系统，将超前地质预报、全站仪应用到施工安全质量管理工作中。并实施更新量测数据及分析结果，掌握隧道施工实际情况，保证隧道施工安全和施工效率。

结束语

综上所述，在铁路隧道施工中，设计并采用机械化配套施工技术，应建立健全配件数据库，加强智能化和机械化管理，同时重视施工人员及技术人员综合素质的培养，避免错误操作机械设备。此外，加强设备的日常维护保养工作，在施工前检查校正各类设备参数设置，统筹各类资源，确保合理施工配件数据库和相关机械设备，促进我国铁路建设事业的蓬勃发展。

参考文献

[1] 连佳盛，代家壮.浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施[J].建筑与预算，2021（10）：165-167.

[2] 沈平.特长隧道施工技术难点及解决措施[J].中国高新科技，2021（07）：108-109.

[3] 张玉娟.特长隧道施工中存在的问题及处理措施分析[J].工程技术研究，2020，5（24）：178-179.