基于开挖与拱架安装一体台架的隧道拱架快速安装施工技术

莱西至荣成铁路ZQSG-2标段共5座隧道,全线隧道占比高,且隧道长度均较长,2 km以上隧道达4座,最长的玉皇山隧道长达6.058 km,是全线的工期控制性工程。隧道工程由于受作业面的影响,对施工进度制约较大,为加快隧道施工进度,在隧道施工中采用了一种新型的开挖与拱架安装一体台架,进行隧道拱架安装施工作业,在提高施工效率和经济效益,降低人力投入、作业人员劳动强度等各方面均取得了良好效果,可为今后类似的大断面隧道施工提供借鉴与参考。

一种新型隧道施工用拱架安装机

为解决我国隧道修建中人工进行拱架安装的问题,实现拱架安装的机械操作和机械化配套作业,介绍国内外隧道施工采用钢拱架安装机的现状以及利用挖掘机底盘开发研制新型隧道施工用钢拱架安装机的简要情况,通过对铁道部立项研究的"隧道围岩稳定性及其控制技术研究"项目第七子课题——长大隧道施工机械化配套及其国产化研究的钢拱架安装机样机工业性试验情况的分析,就研制安装机的基本思路、需要解决的技术关键问题进行探讨,提出的持续改进、形成批量生产的几点思考,对优化、完善安装机技术性能,尤其是进行类似设备的国产化开发研制具有一定的借鉴意义。

两臂一篮式钢拱架安装机研究及有限元分析

为解决我国隧道钢拱架安装过程中出现强度大、效率低、质量差、安全性隐患等问题,实现钢拱架的机械化安装,研发一种专用钢拱架安装设备具有重要意义。利用Creo3.0对拱架安装机关键零部件进行了三维建模,并通过Hyperworks对某些关键零部件进行了应力应变分析,确保所设计零部件的力学性能满足相应的工作条件,为拱架安装机提供了重要的设计依据。

新型隧道支护作业设备 钢拱架安装台车的研究及应用

立钢拱架是铁路、公路隧道支护作业的一道关键工序,传统的靠人工或简易机械搭设的方法不仅费时费力、效率低下,而且很不安全,经常造成砸伤人员、设备的事件发生;随着国家大力推行“隧道施工机械化”的号召,本文就新型拱架安装台车的研发背景、行业现状、设备性能特点、经济效益分析、发展前景等方面进行详细分析,以供同行参考。

拱架安装台车施工作业优化设计方案

针对已建及在建隧道施工过程中钢拱架的安装与拼接等相关工艺问题,结合某在建高速铁路隧道项目,设计研发一种新型的拱架安装台车,设计方案给出该设备的相关作业要求与结构组成,对该设备的工作原理进行分析,并根据施工作业需求确定其主要工作参数,通过CATIA软件构建拱架安装台车三维数值仿真模型,为后续分析结构的动力特性及施工过程中的受力情况计算奠定基础。设计的拱架安装台车能够推动今后隧道施工的高效率、低成本的发展趋势趋势。

一种三臂三篮钢拱架安装机电控系统的设计

该文介绍了一种三臂三篮钢拱架安装机电控系统,3个臂可单独作业也可交互作业。电控系统采用车载控制器作为控制核心,解决了单臂单篮和两臂两篮钢拱架安装机在施工中局限性大、对工作面适应性不足的缺陷,提高工作效率的同时降低了劳动强度,实现快速高效的拱架拼装施工。

钢拱架安装机花拱夹持装置的优化设计

针对施工中需夹持花拱的要求,设计了一款花拱夹持装置并对其进行工况试验。与此同时,还围绕试验过程中存在的一系列问题进行了完善,由此所得到的夹持机构,不仅切实满足了系统所提出的各项性能需求,更能满足不同规格的花拱夹持,同时还保护花拱,防止变形,夹持时也更加稳定。

XM1200三臂拱架台车在大断面软弱围岩隧道施工中的应用

为提高大断面软弱围岩隧道微台阶、全断面法开挖初期支护拱架施工机械化水平,引进三臂拱架安装台车进行拱架安装。通过对三臂拱架安装台车参数和性能、施工工艺、与传统台车对比应用效果等多方面进行分析,主要结论如下:1)三臂拱架安装台车抓举和连接拱架可在有效保证施工人员安全的前提下,缩短拱架安装时间; 2)钢拱架安装工艺流程更规范,有效提高拱架安装精度和质量; 3)三臂拱架安装台车和传统台架、改装机械设备应用效果相比,更适应大断面软弱围岩隧道微台阶、全断面法开挖初期支护拱架施工; 4)三臂拱架安装台车除可完成拱架安装施工外,还可辅助进行部分隧道高空作业施工。

公路隧道初期支护采用拱架安装台车应用研究

随着我国公路工程建设的大力发展以及隧道施工装备性能的不断提升,隧道施工机械化是必然发展趋势。从目前国内隧道施工情况来看,大部分隧道拱架安装仍然采用人工立架为主,依旧存在劳动力密集、作业风险高、机械化程度低的问题。尽管部分施工企业已购置各种类型的拱架安装台车,但受安装效率制约拱架安装台车立架尚处于研究推广阶段。现以甘肃地区实际工程为依托,分析不同类型拱架安装台车作业特点;分析三臂拱架安装台车不同立架工艺产生的综合效益,得出拱架安装台车最优的施工工艺,为立架作业提供参考。

隧道拱架安装车的技术研究

为解决隧道钢拱架人工安装方式劳动强度大、作业效率低以及施工安全问题,研制一种可在隧道施工中进行拱架运输、自动操作安装的专用设备十分必要。针对隧道施工环境和拱架安装要求,介绍了国内外拱架安装车研制状况和所设计的拱架安装车的结构和工作原理,分析了设计中的关键技术。

多功能隧道拱架安装车施工应用

结合隧道施工现状,对比了人工安装法和设备安装法两种方案安装拱架的资源投入、安装时间、施工质量和进度等方面,得出结论:多功能隧道拱架安装车较人工立拱安全系数高、效率高、施工质量高、安装速度快和机动性好,适合长大隧道的初期支护施工。

高速铁路隧道钻爆法机械化施工关键技术和装备

依托渝昆高速铁路(重庆—昆明)渝宜段缙云山隧道工程,探讨了机械化施工关键技术及装备。结果表明:改进后的三臂凿岩台车能够适应不同等级围岩和工法的转换;早强锚固剂和注浆锚杆植入工艺可快速施加预应力,使锚杆抗拔力明显提高,解决了软弱围岩支护难的问题;多功能拱架台车与“一长两中两短”拱架铰接式安装可明显增强结构抗弯刚度,减少吊装次数,提高拱架定位精度,缩短钢拱架安装和单次循环作业时间。经在渝昆高速铁路和西渝高速铁路中应用,本文提出的机械化施工技术及装备可优化施工流程,减少辅助设施的使用,降低超挖风险,显著提高施工效率和安全性。

拱架安装台车在隧道台阶法施工中的适应性研究

为进一步研究拱架安装台车在隧道台阶法施工中的适应性问题,以渝昆高铁昭通隧道为依托,介绍了拱架安装台车在台阶法施工中的应用情况,从人员配置、施工效率、经济效益、安全保障等方面进行分析。实践证明,使用拱架安装台车立拱,可有效保证拱架安装的安全和质量,同时起到减员增效、降低成本的作用。

JGMZY 10型隧道多功能作业车

研究目的:详细介绍JGMZY10隧道多功能作业车各结构功能:折臂吊在隧道有限的空间内能实现构件安装、小件吊装等机械化作业,将其吊钩更换为专用夹具,可进行拱架吊装机械化作业。为类似工程的采用提供借鉴。研究结论:JGMZY10隧道多功能作业车具有:(1)结构简单、设计合理、操作简单;(2)在使用过程中可实现拱架安装和防水板铺设的机械化,符合铁道部施工机械化要求;(3)经在中南通道发鸠山隧道的应用验证,可大大提高工作效率。

明洞渡槽段明挖暗做法施工技术

根据现场实际情况,结合该项工程的施工具体时间,决定该段明洞渡槽采用明挖暗做的施工方案进行施工,确保施工工期和隧道施工安全,具有一定的参考价值。

JGMZY10型隧道多功能作业车

介绍新开发的JGMZY10型隧道多功能作业车的主要技术参数、基本结构及功能等。灵活的折臂吊在隧道有限的空间内能实现构件安装、小件吊装等作业,将其吊钩更换为专用夹具,可进行拱架吊装。可移动作业的升降平台方便隧道检测、构件安装,及隧道无纺布、防水板铺设作业。

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

为实现软弱围岩大断面隧道钻爆法机械化施工,依托渝昆高速铁路(重庆—昆明)来福隧道,对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺进行了研究。通过加长臂改造改进了凿岩台车,以适应软弱围岩条件下台阶法钻爆开挖隧道。通过增加托举装置的延长杆,改进了三臂拱架安装台车;结合“一长两短”的上台阶初期支护钢拱架设计方案,实现了拱顶初期支护钢铰接+三臂拱架安装的施工工艺。通过现场试验,采用改进后的凿岩台车施工,与传统人工手持风枪凿岩相比,两台阶与三台阶断面钻孔作业,施工效率分别提升89%、90%;采用改进后的拱架安装台车施工,与传统人工配合机械安装拱架相比,Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工效率分别提升72%、81%。可见,采用改进后的凿岩台车和拱架安装台车机械化施工不仅可以提高施工效率,还可以降低施工风险。该套施工设备可在类似工程推广应用。

兰香沟管桥拱圈施工技术

贵州省夹岩水利枢纽工程的控制性工程兰香沟管桥地处V型山谷,两岸地势陡峻,进场道路极为不便,塔吊布设及标准节连接都走过弯路,导致中途停工研究,反复探索最终形成了采用阴端和阳端销接的连接方式解决了拱架的快速连接。本着总结施工经验,快速高效的组织施工,减少质量通病,确保施工安全,本文结合施工过程对主拱圈施工技术,拱桥塔革布设、钢拱架拼装、拱圈浇筑及拱架拆除等施工方案、难点进行分析总结,以利于同类工程及广大同行借鉴推广。

敞开式TBM应对破碎地带的针对性设计

软弱围岩和断层破碎带是制约敞开式TBM施工进度和威胁施工安全的重要因素之一。针对由于开发断面露出而导致的停机支护难题,本文阐述敞开式TBM通过破碎地带方法步骤以及辅助措施,并针对现有支护手段的不足,设计一种卷扬机式新型钢拱架安装结构。实践证明,新型钢拱架安装器可完成钢拱架安装、钢网片安装以及喷混复合支护动作,为敞开式TBM应对破碎地带提供有利支持,同时解决了施工人员安全风险大及撑靴通过钢拱架换步难等问题,具有重大工程价值和应用前景。