三臂电脑凿岩台车所有钻孔定位和钻进循环完全由电脑自动完成,钻孔,可在2分钟内完成5米钻孔深度;全电脑凿岩台车通过控制超欠挖,节约物料成本50%以上;隧道实际开挖截面轮廓与隧道设计开挖轮廓线一致程度高,隧道截面轮廓成型效果好;车上配有一套完整的地质分析系统和安全报警系统,对整个钻进过程信息进行实时监测、记录与管理,并自动分析地质情况;设备集智能钻孔、锚杆施工、开挖面轮廓扫描、喷浆厚度检测、远程通讯与数据交互、地质勘探与分析、配合注浆与管棚支护和配合装药与撬毛八大功能于一身,突破了多项隧道施工瓶颈。
江西鑫通机械三臂凿岩台车的应用,据了解,当今隧道开挖施工方法主要分为盾构法和钻爆法两种,盾构隧道施工法是指使用盾构机进行开挖、支护、出碴施工、修筑隧道的一种全机械化全断面施工方法。钻爆法是传统的隧洞施工工法,通过在岩体上钻凿炮眼,装药爆破,从而达到开挖目的。传统钻爆法安全系数较低,环境污染重、工人劳动强度大,但施工灵活,隧洞断面形状尺寸可变、地质适应性强、设备费用相对低廉,因而在我国山岭隧道及大地下空间开发中占主导地位。
全电脑三臂凿岩台车集机、电、液、智能化于一体,是隧道及地下工程钻爆法施工的利器,在Ⅲ级以上硬岩钻爆开挖方面有着人工难以比拟的优势。三臂凿岩台车属于大型设备,因其价值高,设备复杂,多多学科、性强,对人员的素质要求高,对相关工序和相关的配合度要求高,从而,对设备管理的标准更高,是设备管理的一大难点。
全电脑三臂台车管理中存在的问题:
1.施工单位对全电脑三臂台车的特点认识不足,重视程度不够,等同于常规设备进行管理。
2.未建立机构进行化管理,人员归属感不强,设备效能得不到充分发挥,完好率低,故障停机时间长。
3.未培养企业自有的台车管理、操作、维保团队,一味地从社会上高薪挖人,人员素质低,短期行为,消耗高,成本大,设备故障率高。
4.未从设备全寿命周期的角度对全电脑台车进行系统化、常态化管理,闲置率高,整体设备效益差。
三臂凿岩台车应用技术,在高铁大断面软围岩隧道工程施工中,三臂凿岩台车的主要功用就是钻爆破孔,其钻孔深度为4~5m。该凿岩台车在施工中所钻爆破孔的种类有周边孔、底板孔、掏槽孔和辅助孔,其钻孔质量直接影响隧道爆破施工效果。
三臂凿岩台车作业前准备工作:凿岩台车作业之前,要检查臂架的收回和居中情况。在凿岩台车移动之前,须将其支腿、电缆和水管等完全回收,并确认台车能够通过施工区域所有狭窄、低矮的地段。为了提高凿岩台车的作业效率,在安装电缆和水管的同时可安装定位板,用于凿岩台车定位。定位时,凿岩台车钻臂前端距离掌子面约0.8~1.0m。施工人员应在停好凿岩台车后,做好电缆连接电源、水管连接水源以及定位工作。
多臂凿岩台车钻孔作业:钻孔深度根据围岩软硬程度、节理发育、掌子面的平整度进行适当调整,尽量使孔眼底部在同一个断面上。以全断面法为例,单循环进尺4m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,全断面每循环钻孔时间约为2h;以Ⅳ级围岩微台阶法为例,单循环进尺3.5m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,上台阶每循环钻孔时间约为1h20min。底板眼成孔后,为防止炮孔堵塞,要采用PE管等材料封堵孔口。
爆破联线采用复式网路连接,以起爆的可靠性和准确性。孔内非电雷管采用段发为1~13段,以改善爆破效果和防止地震波叠加而产生较大的地震波。装好雷管后将各段非电毫秒雷管导爆管集束于掌子面中央,用电雷管起爆。为了确保周边眼同时起爆,光面爆破效果,将各孔内的导爆索延长至孔外。用1根长主干导爆索顺拱部周边眼进行串联,使每个周边眼孔内有两套立的起爆系统,确保同时起爆,从而取得理想爆破效果。
综合比较传统三台阶、CRD等多种传统施工工艺,终确定在本高铁软围岩隧道工程中应用全断面或微台阶工艺,配合三臂凿岩台车开展钻爆开挖作业,提高施工效率和施工质量。
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