新聞資訊
一、前言
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑市場競爭日趨急烈，按常規(guī)的施工方法將面臨被淘汰的可能，如何加快施工進度、降低工程成本作為重點放在了首要位置。只有掌握先進的施工技術(shù)，依靠先進的施工機械，才能占據(jù)競爭的有利地位。
YYTZ26C支腿式液壓鑿巖鉆機在溫州珊溪水利樞紐供水配套工程——蓮花山隧洞施工中取得令人滿意的效果，既加快了施工進度、又降低了工程成本，獲得了一定的社會效益和經(jīng)濟效益。
YYTZ26C液壓鉆經(jīng)國內(nèi)專家小組鑒定為：處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，達到國際先進水平。液壓鑿巖機取代傳統(tǒng)的風鉆勢在必行。
二、工法特點
1、高效、省電，原動力小，鉆速快。與傳統(tǒng)風機比，能耗僅為其三分之一，而工效高一倍，綜合效益提高1～3倍：可以降低工程成本，加快施工進度。
2、操作穩(wěn)，噪聲小，可以改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。
3、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，壽命長，操作靈活，可手持或置于臺車鉆架上，移動靈活方便，可以降低勞動強度，保證操作人員的安全。
4、不需高壓風，輔助工程少。
三、適用范圍
本工法可廣泛應(yīng)用于鉆爆法施工的城市地鐵、山嶺隧道和礦山開采等領(lǐng)域；配備標準的22×108炮釬，鉆孔直徑ф32～ф50，最大深度可達6米。
四、工藝原理及關(guān)鍵技術(shù)
1、工藝原理：
YYTZ26C液壓鉆的基本原理是液壓站提供動力，通過高壓油管傳遞，帶動液壓支腿推進和主機部分高速回轉(zhuǎn)、沖擊，即在沖擊、回轉(zhuǎn)、推進三大功能同步進行的前提下完成鉆孔作業(yè)，系統(tǒng)采用冷卻式供水。
2、關(guān)鍵技術(shù)：
本工法具有高效、節(jié)能、降噪、安全、環(huán)保等顯著效果，遠優(yōu)于風動鑿巖機，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，達到國際先進水平。
（1）高效
YYTZ26C液壓鉆屬小型液壓鑿巖機，由液壓站、主機、液壓支腿組成，為全液壓（包括支腿），一臺液壓站可帶動多個主機(參見表1)；其沖擊、回轉(zhuǎn)、推進三大功能可同步自動協(xié)調(diào)(參見表2)相應(yīng)可提高推進速度，也降低了動力消耗。
YYTZ26C系列液壓鉆規(guī)格參數(shù) 表1 鑿巖機參數(shù)表 表2
型 號 | 外 型 尺 寸 | 重 量 | 功 率 | 主機外形尺寸 | 600×173×190mm | |
26c-1 | 1.1×0.6×0.8m | 350Kg | 8Kw | 重 量 | 26Kg | |
26c-2 | 1.3×0.7×0.9m | 500Kg | 15Kw | 工 作 油 壓 | 15-17Mpa | |
26c-3 | 1.3×1×0.9m | 700Kg | 22Kw | 流 量 | 30-35L | |
26c-4 | 1.5×1.1×0.9m | 850Kg | 30Kw | 沖 擊 能 | 55-60J | |
26c-5 | 1.8×1.3×1m | 1300Kg | 45Kw | 沖 擊 頻 率 | 55-60Hz | |
26c-6 | 1.8×1.3×1m | 1300Kg | 45Kw | 轉(zhuǎn) 矩 | 50-55Nm | |
26c-7 | 1.8×1.3×1m | 1500Kg | 55Kw | 轉(zhuǎn) 速 | 250-300r/min | |
26c-8 | 1.9×1.4×1.1m | 1800Kg | 75Kw | 水 壓 | 0.3-0.5Mpa | |
26c-11 | 2×1.5×1.2m | 2200Kg | 90Kw | 流 量 | 5-10L | |
26c-14 | 2×2.2×1.2m | 2500Kg | 110Kw | 長 液 腿 | 1600-3000mm | |
26c-16 | 2×2.2×1.2m | 3000Kg | 150Kw | 短 液 腿 | 1300-2500mm | |
26c-22 | 2.2×2.4×1.2m | 4000Kg | 180Kw |
現(xiàn)場施工中整套機組在主機與液壓站之間是由兩根油管和一根水管相連，施鉆前只需在液壓站接上380V動力電源和高壓水便完成了準備工作，與風動鑿巖機相比，省去了煩瑣的準備工作。
由于主機部分具有高速回轉(zhuǎn)和沖擊的特點，同時液壓支腿的推進又與之同步自動協(xié)調(diào)，所以鉆孔掘進速度快。在現(xiàn)場同等條件下實測，單機單孔掘進速度液壓鉆比風動鑿巖機快1/3(參見表3)，經(jīng)過長時間比較，溫州蓮花山隧洞開挖每循環(huán)可縮短2小時左右，開挖總工期相應(yīng)提前約兩個月。
風動鑿巖機與液壓鉆使用效果對比表 表3
對比項目 | YT28風動鑿巖機 | YYTZ26C-5全液壓鑿巖機組 | 備 注 |
施工準備 | 1、傳統(tǒng)風鉆研(含機自)管線(風、水、油)繁雜，鉆孔前后耗工耗時量大，且隨洞深的增加就位及撤離不便。 2、一般準備時間在1小時左右。 | 1、采用整機設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，同時機上配有軌輪移動方便，受洞深長度影響小。 2、準備時間在20分鐘左右。 | |
耗電量 | 132～264 | 35～39 | |
凈鉆孔 時間 | 1、最長7小時05分 2、最少4.0小時， 3、一般5.0～5.5小時 | 1、最長4小時20分 2、最少1小時25分 3、一般2.0～2.5小時 | 1、鉆孔總數(shù)43～46個 2、平均孔深2.25米 |
勞動衛(wèi)生監(jiān)測 | 1、工作面水霧大，可見度低，距掌子面4～5米內(nèi)看不見物體 2、噪聲高，距掌子面6～7米內(nèi)無法交談 3、粉塵、噪聲及廢氣未進行現(xiàn)場檢測 | 工作面清晰，肉眼未見霧氣及粉塵，噪聲明顯少于風鉆，瞬時A聲級別（Lp）: 88.2～901dB(A) 15分鐘等效連續(xù)A聲級 (LAq)：89.4dB（A） 粉塵：0.26mg/m3 | 1、監(jiān)測洞挖已至1338米 2、監(jiān)測整套機組工作 |
（2）節(jié)能
液壓鉆與風動鑿巖機相比，具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢，風動鑿巖機需要配備多臺空壓機作動力，鋪設(shè)長距離的高壓風管，而液壓鉆不需要類似配套設(shè)施，接上動力電源和高壓水即可開始作業(yè)，可節(jié)省長距離的高壓風管，降低動力的損耗。
溫州蓮花山隧洞B標全長2478m，按原施組計劃需配備兩臺20m3座式電動空壓機才能保證洞挖作業(yè)的正常進行。使用YYTZ26C-5液壓鉆后經(jīng)統(tǒng)計分析，平均每小時耗電量僅為37Kw.h。與風動鑿巖機比較，在相同鉆孔時間下，綜合計算平均每小時省電160Kw.h，本項目共計省電65萬Kw.h左右，大大降低了工程成本。
（3）降噪
由于液壓鉆工作原理的改進，使用過程中噪音低，蓮花山隧洞A標、B標開挖斷面分別為12.6m2和14.1m2，掌子面五臺鉆機同時開鉆的時候，近距離交談可以聽見；鉆孔完成后，操作工人沒有不適的反映，遠遠低于風動鑿巖機施鉆時所產(chǎn)生的噪音(見表3)。
（4）安全
YYTZ26C液壓鉆在主機與鉆桿連接部分采用了新型閘片式釬卡裝置，另外由于主機的沖擊、回轉(zhuǎn)和柔性液壓支腿的推進功能可同步自動協(xié)調(diào)，發(fā)生斷釬后也不會出現(xiàn)支腿瞬間向前頂進的現(xiàn)象，釬尾部分斷掉后還能與主機掛在一起，這樣便可減少施鉆過程中斷釬對操作人員造成傷害的隱患。
（5）使用靈活
1）YYTZ26C液壓鉆使用過程中所受限制條件少，不需設(shè)空壓站和鋪設(shè)高壓管路，長距離隧道更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。
2）由于整套機組體積小，可廣泛適用于各種斷面的隧道施工，既可單獨為軌行式，或放在四輪車上；也可與作業(yè)平臺形成整體。
3）液壓鉆性能穩(wěn)定，維修工作量少，主機拆換方便快捷。
（6）環(huán)保
1）噪聲低：經(jīng)檢測，使用液壓鉆作業(yè)的隧洞作業(yè)面噪聲為88.2～90.1dB，遠遠低于風動鑿巖機工作時的噪聲，長時間使用施鉆工人沒有不適現(xiàn)象。
2）作業(yè)環(huán)境好：液壓鉆在使用過程中無水(油)霧產(chǎn)生，作業(yè)面非常清晰，空氣中可吸入顆粒含量遠低于使用風動鑿巖機時，施工環(huán)境得到極大的改善。
五、施工工藝
YYTZ26C液壓鉆施工工藝見圖1。
六、主要配套設(shè)施（見表4）
YYTZ26C-5液壓鉆使用過程中配套設(shè)施表 表4
設(shè)備名稱 | 型 號、規(guī) 格 | 用 量 | 備 注 |
液 壓 鉆 | YYTZ26C-5 | 1套 | 蓮花山隧洞B標 |
高壓水管 | φ80 | 距作業(yè)面50 m左右 | |
動力電源 | 380V | 與有軌運輸出碴設(shè)備共用 | |
作業(yè)平臺 | φ42鋼管、扣件 | 1套 | |
主 機 | 2臺 | 現(xiàn)場拆換備用 |
七、勞動力組織（見表5）
YYTZ26C-5液壓鉆使用過程中勞動力組織表 表5
人員名稱 | 數(shù) 量 | 備 注 |
施 鉆 工 | 7人 | 其中兩個機動人員 |
操 作 工 | 1人 | 負責液壓站開、關(guān)機和現(xiàn)場故障的處理 |
維 修 工 | 1人 | 負責設(shè)備的日常維修、保養(yǎng) |
八、質(zhì)量標準
1、嚴格按照爆破設(shè)計的要求布置炮孔，確保鉆爆質(zhì)量。
2、拱頂周邊眼鉆孔過程中，可以利用主機頂部的高壓蓄能器沿周邊半孔炮痕方向定位，盡量減少超欠挖，提高光面爆破效果。
3、鉆桿釬尾打擊面必須為平整件，其釬尾長度保證在108±1之間，中心水孔保持暢通。
4、開機后及時開水冷卻主機，施鉆過程中如遇水流量不足立即關(guān)機。
5、設(shè)備在運輸途中關(guān)閉油箱通氣口。長期不用時，提前關(guān)水干打若干分鐘，再從機頭注油封存。拆卸時，做好各油口防塵堵蓋工作。
6、液壓油及零配件的清潔直接影響設(shè)備的使用效果，維修人員操作時要保持高度整潔。
九、安全措施
1、液壓站上的電器部分應(yīng)避開滲水嚴重地段，防止發(fā)生漏電事故，必要時可進行遮蓋。
2、施鉆過程中認真搞好防護設(shè)施，防止高處落物傷人事故。
3、設(shè)備正常使用油溫為15～65℃，高壓蓄能器、液壓油箱、高壓油管等不得接近高熱源。
4、當使用過程中出現(xiàn)液壓油泄漏等情況時，應(yīng)直接關(guān)閉電源停機處理。
5、高壓油管要做到不纏結(jié)或帶急彎使用，作業(yè)過程中作好管線維護，防止扎、碰、磨等原因造成的油管損壞。
十、效益分析
本工法具有省時、節(jié)能、高效、安全、降噪、環(huán)保等特點，實施過程中效果明顯。以溫州珊溪水利樞紐供水配套工程蓮花山隧洞B標為例進行效益分析如下：
蓮花山隧洞B標全長2478m，單口掘進。進洞100m左右為風動鑿巖機鉆孔，其余均采用YYTZ26-5液壓鉆。經(jīng)統(tǒng)計分析，液壓鉆比風動鑿巖機掘進速度快1/3,每循環(huán)可節(jié)省1～2小時，洞挖總工期相應(yīng)提前約2個月。
YYTZ26C-5液壓鉆平均每小時耗電為37Kw.h，與使用風動鑿巖機比較，平均每小時省電約160Kw.h。共計省電約65萬Kw.h(本項目電價為1.2元/Kw.h)，合計節(jié)省電費78萬元左右。
綜上所述，長距離隧洞開挖使用液壓鉆，可獲得一定的經(jīng)濟效益和社會效益，液壓鉆遠優(yōu)于風動鑿巖機，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，達到了國際水平。
十一、工程實例
溫州珊溪水利樞紐供水配套工程蓮花山隧洞全長4951.2m，為圓形有壓隧洞，是整個配套工程控制性項目之一。進出口施工分為兩個標段，其中A標進口段2473.23m(0+000～2+473.23)，由中國水利水電十二工程局承建；B標出口段2478.01m(2+473.23～4+651.24)，由中鐵隧道集團三處承建，兩個標段的施工均采用獨頭單工序作業(yè)，進洞時間大致相同。
蓮花山隧洞B標為D=4m的圓形漸變斷面，漸變高度h=0.732m,平均開挖面積14.1m2，洞身段圍巖以侏羅紀上統(tǒng)磨石山組d段統(tǒng)紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r為主，大部分為水工Ⅱ～Ⅲ圍巖，地下水量豐富。隧洞開挖采用YYTZ26C-5液壓鑿巖機鉆孔，全斷面鉆爆法施工。由于小斷面隧洞爆破夾制作用力較大，所以每循環(huán)進尺控制在2m左右，每天正常施工3～4個循，本標段創(chuàng)造了平均月進尺180m，最高日進尺寸9.8m ，最高月進尺212m的佳績。由于使用液壓鉆縮短了循環(huán)時間，最終于2001年12月16日提前半個月掘進到合同分界里程，受到有關(guān)部門一致好評。
蓮花山隧洞A標與B標地質(zhì)情況相同，前期施工采用YT28風動鑿巖機鉆孔，最高月進尺僅為125m，無法滿足進度計劃的要求。更換鉆孔設(shè)備，使用YYTZ26C-5液壓鉆后開挖進尺明顯加快，第二個月就實現(xiàn)了月進尺203m，也創(chuàng)造了中水十二局在小斷面隧洞的施工紀錄。
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