施作仰拱鉆孔臺車

施作仰拱鉆孔臺車對掘進(jìn)干擾大一直是國內(nèi)隧道鉆爆法施工中未能很好解決的一大難題。以前，大多數(shù)鉆爆法施工臺車的隧道采用半側(cè)施作或簡易棧橋的方法進(jìn)行仰拱施工。但是由于傳統(tǒng)棧橋采用的是固定結(jié)構(gòu)，適應(yīng)性、靈活性差，不但仰拱施工質(zhì)量難以控制，而且開挖、襯砌不能同步進(jìn)行，導(dǎo)致勞動強(qiáng)度高、安全事故頻發(fā)、功效非常低，大大影響了隧道施工速度。施工企業(yè)為了完成任務(wù)，不得不在隧道狹小的空間里密集配備資源，單一推進(jìn)掌子面掘進(jìn)的同時，無法很好的兼顧其他作業(yè)面的良好進(jìn)展，導(dǎo)致二次襯砌的跟進(jìn)難以保證。

三標(biāo)段作為京滬高速鐵路全線施工條件最為復(fù)雜、安全工作特別嚴(yán)峻的一個標(biāo)段，高風(fēng)險作業(yè)的隧洞施工比率占全線的83%（全線共計隧道12座，三標(biāo)10座），其中西渴馬隧道2882m，為全線最長隧道，并且洞口的覆蓋厚度普遍較薄，有的不足2m，而且地質(zhì)條件往往較為復(fù)雜，這無疑大大增加了三標(biāo)隧道施工的安全控制和施工進(jìn)度組織。

為實現(xiàn)高速快捷、減少施工干擾、加快施工進(jìn)度、降低工程造價以期實現(xiàn)全面履約目標(biāo)的實現(xiàn)，三標(biāo)新設(shè)計的可移動仰拱棧橋由兩座16米的傳統(tǒng)棧橋連接而成，把傳統(tǒng)棧橋作為自身的一部分，它全長32米，寬3.5米（可根據(jù)實際情況改變其規(guī)格大小），載荷35噸，通過在傳統(tǒng)棧橋的基礎(chǔ)上增加行走設(shè)施、安裝液壓系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)等措施，加大棧橋跨度、增加棧橋轉(zhuǎn)向和升降等功能改造，使得隧道施工的空間相對得以拓展，整個施工作業(yè)面可以平面展開。在保證棧橋上施作仰拱鉆孔臺車、混凝土噴錨臺車等各種施工設(shè)備出渣車輛正常通行不影響掌子面施工的情況下，橋下同時進(jìn)行隧道的仰拱初期支護(hù)、鋼筋綁扎、襯砌及回填施工，橋面可拼卸的面板方便了混凝土灌注，隧道出渣及進(jìn)料與仰拱施工可平行作業(yè)，減少了仰拱施工給隧道掘進(jìn)造成的干擾，加快了隧道施工速度，襯砌無干擾作業(yè)的同步拓展，保證了臺階開挖各自施工的順暢，使得雙線隧道單個掌子面開挖、襯砌單月累計達(dá)200米及以上；同時，仰拱初期支護(hù)和二次襯砌的仰拱分段一次施工成型，減少了施工縫，從而保證了仰拱施工質(zhì)量；其可旋轉(zhuǎn)90°的四組車輪確保了靈活的轉(zhuǎn)向工藝；可調(diào)式自動升降的液壓系統(tǒng)使其滿足了不同條件下對隧道施工的要求；并且在完成一個工作面后，在不需要拆卸的情況下利用其行走設(shè)施就可以由牽引車直接拖拽滑動至下一個工作面，節(jié)約了傳統(tǒng)棧橋重復(fù)拼裝時間。最重要的是，其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)保證，人性化的設(shè)計方案，確保了隧道施工的安全性，避免了人員傷亡事故的頻繁發(fā)生，已作為隧道施工中一個必須投入的安全設(shè)備、通道設(shè)施，促進(jìn)了隧道施工安全一種全新的理念。

可移動履帶式仰拱棧橋解決了傳統(tǒng)式棧橋上掌子面開挖支護(hù)施工與仰拱的施工無法同時進(jìn)行的問題（掌子面所施工的施作仰拱鉆孔臺車、混凝土噴錨臺車等工裝料具出渣自卸車可以從棧橋上部通過，下部施工不受到影響，為棧橋下部施工人員提供了舒適寬敞的環(huán)境）；同時投入的勞動力減少了一半，施工的生產(chǎn)效率提高了30%；隧道開挖支護(hù)每洞延米（Ⅳ級圍巖）可降低施工成本1182元。

可移動仰拱棧橋與施作仰拱鉆孔臺車輔助施工的優(yōu)點 ：

1減少施工干擾：仰拱棧橋的使用，減少了掌子面開挖鑿巖施工、出渣運輸以及架棚噴漿和仰拱施工之間的干擾，掌子面施作仰拱鉆孔臺車鑿巖打炮眼施工與全自動遙控噴漿機(jī)支護(hù)的工裝料具可以從棧橋上通過，不影響棧橋下部仰拱施工；同時，棧橋跨度大，為仰拱施工提供了流水作業(yè)工作面，提高了施工效率。 

2該仰拱棧橋易于拼裝，還有履帶自動行走，施工中行走靈活，移動就位方便，提高了工效。 

3由于該仰拱棧橋長度達(dá)38m，為仰拱下仰拱作業(yè)提供了足夠的空間，可以有效地組織起流水施工。 

4施工安全性高。采用型鋼加工制作的仰拱棧橋，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠；在棧橋一側(cè)設(shè)置一條可以自動折疊人行通道，采用人員和施作仰拱鉆孔臺車設(shè)備分開通過的方式；橋下設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，保證棧橋下施工作業(yè)人員安全。 

5棧橋在前引橋下進(jìn)行混泥土施工，可讓車輛通過棧橋，完美配合各類臺階法開挖方式下的底板混泥土施工，實現(xiàn)早封閉，早成環(huán)的施工要求。

6充分利用混泥土早期強(qiáng)度為棧橋自重及通行載荷提供支撐，配合專用柔性底座及自動走行軌道。接地壓強(qiáng)為3kgf/CM2(0.3MPA)，當(dāng)混泥土達(dá)到脫模強(qiáng)度要求后便可通行棧橋及棧橋上過車。

7采用液壓控制，具備上、下、左、右調(diào)整功能，行走采用電控專用小車，整個棧橋就位無需人工鋪軌，1人即可操控。自動化程度及安全性高于目前已知各類棧橋。

8可配整體仰拱模板。

9通過載荷50T，伸縮可搭接長達(dá)45米。

施作仰拱鉆孔臺車與履帶式隧道棧橋適用范圍：主要適用于工期緊張、受到施工空間限制、各道工序間相互影響，圍巖較差的，采用全斷面法、臺階法開挖方法的長大隧道工程的施工，可實現(xiàn)仰拱與隧道開挖等工序平行作業(yè)的目的。

通過在長大隧道施工中采用帶有行走裝置或者履帶行走的仰拱棧橋跨越仰拱作業(yè)區(qū)段，來解決仰拱作業(yè)與隧道開挖鑿巖、出渣、進(jìn)料、混凝土噴漿工序間的相互干擾，各種車輛、施工設(shè)備和人員在棧橋上正常通行，棧橋下同時進(jìn)行隧道的仰拱初期噴錨臺車噴漿支護(hù)、襯砌、回填等工序的施工，從而實現(xiàn)隧道施工快速安全的推進(jìn)。

掌子面所施工的施作仰拱鉆孔臺車鑿巖打眼、挖掘機(jī)裝載機(jī)扒渣機(jī)裝渣、混凝土噴錨臺車機(jī)械手噴漿支護(hù)、重型自卸車出渣可以從棧橋上部通過，減少了開挖施工和仰拱施工之間的干擾；同時，棧橋大跨度，為仰拱施工提供了流水作業(yè)工作面；棧橋本身安裝方便快捷，行走較為靈活，機(jī)械化水平較高。這些都有利于加快隧道施工速度，解決進(jìn)度問題，特別是當(dāng)隧道較長，工期較緊張的情況下，對于保證進(jìn)度的效益非常明顯。

未施用棧橋以前，掌子面開挖和仰拱澆筑、回填施工須順序安排作業(yè)，工期延長三分之一以上，哪怕使用先進(jìn)的掌子面開挖鑿巖與混凝土噴錨臺車仰拱澆筑、回填施工只能夠單項施工，工序間安排極為緊湊的情況下才勉強(qiáng)保障工期。