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三臂電腦鑿巖臺車所有鉆孔定位和鉆進循環(huán)完全由電腦自動完成,鉆孔,可在2分鐘內完成5米鉆孔深度;全電腦鑿巖臺車通過控制超欠挖,節(jié)約物料成本50%以上;隧道實際開挖截面輪廓與隧道設計開挖輪廓線一致程度高,隧道截面輪廓成型效果好;車上配有一套完整的地質分析系統(tǒng)和安全報警系統(tǒng),對整個鉆進過程信息進行實時監(jiān)測、記錄與管理,并自動分析地質情況;設備集智能鉆孔、錨桿施工、開挖面輪廓掃描、噴漿厚度檢測、遠程通訊與數據交互、地質勘探與分析、配合注漿與管棚支護和配合裝藥與撬毛八大功能于一身,突破了多項隧道施工瓶頸。
江西鑫通機械三臂鑿巖臺車的應用,據了解,當今隧道開挖施工方法主要分為盾構法和鉆爆法兩種,盾構隧道施工法是指使用盾構機進行開挖、支護、出碴施工、修筑隧道的一種全機械化全斷面施工方法。鉆爆法是傳統(tǒng)的隧洞施工工法,通過在巖體上鉆鑿炮眼,裝藥爆破,從而達到開挖目的。傳統(tǒng)鉆爆法安全系數較低,環(huán)境污染重、工人勞動強度大,但施工靈活,隧洞斷面形狀尺寸可變、地質適應性強、設備費用相對低廉,因而在我國山嶺隧道及大地下空間開發(fā)中占主導地位。
鑫通三臂鑿巖臺車機械化程度高、鉆進速度快,不僅用于隧洞的鑿巖開挖,而且廣泛用于鉆孔、噴錨支護、灌漿加固中,是適合中國國情的鑿巖設備,比同類全進口的產品便宜近30%,滿足經濟、適用和可靠的使用要求,實現數字化鑿巖臺車的國產化,達到國際水平,
全電腦三臂鑿巖臺車集機、電、液、智能化于一體,是隧道及地下工程鉆爆法施工的利器,在Ⅲ級以上硬巖鉆爆開挖方面有著人工難以比擬的優(yōu)勢。三臂鑿巖臺車屬于大型設備,因其價值高,設備復雜,多多學科、性強,對人員的素質要求高,對相關工序和相關的配合度要求高,從而,對設備管理的標準更高,是設備管理的一大難點。
三臂鑿巖臺車應用技術,在高鐵大斷面軟圍巖隧道工程施工中,三臂鑿巖臺車的主要功用就是鉆爆破孔,其鉆孔深度為4~5m。該鑿巖臺車在施工中所鉆爆破孔的種類有周邊孔、底板孔、掏槽孔和輔助孔,其鉆孔質量直接影響隧道爆破施工效果。
斷面掃描:使用全電腦三臂鑿巖臺車3D激光掃描儀對大斷面軟圍巖隧道工程進行掃描,采集實施爆破后的隧道輪廓數據,轉換生成結構模型,計算出開挖數據,檢查是否出現超挖、欠挖情況,實時掌握開挖動態(tài)和鉆孔質量,優(yōu)化鉆爆方案,為技術人員優(yōu)化隧道開挖設計提供數據參考。
優(yōu)化初期支護措施,一是結合軟圍巖穩(wěn)定性和等級等實際情況,提高噴射混凝土的等級,噴射纖維混凝土;二是采用大管棚等支護技術,加固掌子面;三是加強對初期支護參數的設計,根據實際情況優(yōu)化初期支護施工,采用預應力錨桿配合加長鎖腳錨桿,調整鋼架型號,改善連接方式,使得初期支護與襯砌施工符合設計要求。
綜合比較傳統(tǒng)三臺階、CRD等多種傳統(tǒng)施工工藝,終確定在本高鐵軟圍巖隧道工程中應用全斷面或微臺階工藝,配合三臂鑿巖臺車開展鉆爆開挖作業(yè),提高施工效率和施工質量。
在同樣開展支護作業(yè),支護效果基本一致的前提下,全電腦三臂鑿巖臺車的施工工序更加簡單,施工效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鉆爆法。該鑿巖臺車在Ⅳ級和Ⅴ級圍巖施工過程中的具體表現為:全電腦式三臂鑿巖臺車每循環(huán)進尺深度為3m的工況下,在Ⅳ級圍巖施工中鉆爆施工時間約為4~5h,在Ⅳ級相對應的工序時間約為17~21h,折合月進尺約為103m;在Ⅴ級圍巖施工中鉆爆施工時間約為3.8h,在Ⅳ級相對應的工序時間約為18h,折合月進尺約為65m。以上2種工況的月進尺均明顯相關規(guī)范中的月進尺要求。
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