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成果名称:  基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术研究 技术领域:  桥隧工程
体现形式:  新技术 项目名称:  基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术研究
完成单位:  广东省长大公路工程有限公司 项目负责人:  李俊均,杨东来,刘涛
项目成员:  郭小宏,李小青,张有光,赵奇才,肖海燕,范进昌,高顺治,曾永军,李晓峰,林实辉,胡世勇,陈宏彬,刘鹏
研究开始时间:  2011-08-01 研究结束时间:  2017-06-30
联系人:  李俊均 联系邮箱:  lijunjun.gz@126.com
验收编号:  粤交科验字[2017]61号 验收时间:  2017-12-29
 

基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术研究

发布人:李俊均,杨东来,刘涛        发布时间:2018-04-08        浏览次数:634
知识产权声明:         项目研究成果是本团队独立进行研究工作所取得的成果,研究成果归完成单位所有,如发现本项目研究成果被恶意抄袭,本项目团队将进行法律追究。

1.任务来源
            广东省交通运输厅2011年度市场主导性科研项目,项目编号2011-02-049
2.应用领域和技术原理
            应用领域:课题研究中编写了隧道凿岩台车开挖和大型机械手湿喷施工标准指南与工法,形成了机械化施工经济配电方法,课题成果在山岭公路隧道设计、施工、项目管理方面具有广泛的应用价值。
技术原理:本课题根据依托工程地质条件、施工特点与环境条件,结合典型隧道围岩特征,通过现场调研、数值模拟分析和依托工程试验、观测、验证等,通过研究形成凿岩台车开挖钻爆技术和大型机械手湿喷支护施工技术,探讨机械化施工设备匹配性与合理配置;同时研究形成大型开挖与支护及其配套设备管理模式、机械化施工作业模式,以及基于机械化施工作业的隧道通风、供电技术,从而完善我国公路隧道的机械化施工理论与技术,形成一套完整的基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术。
3.性能指标
              1.通过该施工关键技术研究,使隧道开挖与支护循环作业时间节省20%以上;2.隧道开挖综合成本降低10%以上,综合能耗降低50%以上。
4.成果关键技术介绍
              本课题以隧道机械化施工为主题,关键技术体现如下几个方面:1.多臂凿岩台车钻孔工艺技术;2.大型湿喷机组支护施工技术;3.大型开挖与支护及其配套设备管理模式、机械化施工作业模式;4.基于机械化施工作业的隧道通风、供电技术;5.公路隧道湿喷混凝土与凿岩台车机械开挖施工标准化以及通风方案设计指南;6.公路隧道湿喷混凝土和凿岩台车开挖施工工法。
5.与国内外同类技术比较
            1.提出了基于凿岩台车钻炮孔的空气介质不耦合装药和水介质不耦合装药条件下爆炸荷载峰值及应力波的衰减规律,提炼形成了基于全智能全液压凿岩台车、大型机械手湿喷混凝土机组为核心设备的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工成套技术及大断面隧道软弱围岩变形控制技术和爆破减振技术。2.总结形成了山岭公路隧道多机种机械化施工作业机群的作业模式与管理模式。3.提出了基于全智能全液压凿岩台车开挖和大型机械手湿喷支护的山岭隧道机械化施工经济配电方法。
6.成果的创造性、先进性
              已有文献显示,国内外有类似的初步研究,但未查到囊括“基于全智能全液压凿岩台车、大型机械手湿喷混凝土机组为核心设备的山岭公路隧道钻爆开挖与支护机械化施工成套技术及大断面隧道软弱围岩变形控制技术和爆破减振技术;山岭公路隧道多机种机械化施工作业机群的作业模式与管理模式;基于全智能全液压凿岩台车开挖和大型机械手湿喷支护的山岭隧道机械化施工配电最大经济输电线路距离为600m的施工配电技术”的研究及其技术方案与成果。成果的先进性、创造性在于:基于凿岩台车钻爆技术创新、大型机械手湿喷技术创新、隧道多机种机械化施工作业与管理模式创新、基于机械化施工经济配电方法创新。
7.作用意义
              本课题研究形成的成果可推进隧道机械化施工技术水平,加快隧道机械化技术和装备的研发步伐,响应国家节能环保战略,可显著提高我国隧道工程建设科技含量,为补充和完善现行的《公路隧道施工技术规范》(JTG  F60-2009)提供支持。在工程应用中上具有重大的实用价值,在类似的地区和类似工程中同样具有推广使用价值,对隧道工程学科和科技水平发展具有极为重要的理论意义和现实意义。
8.推广应用前景与措施
            本课题成果适用于满足台车作业净空条件的公路隧道等地下工程开挖、支护和超前钻探施工,湿喷技术可应用于公路隧道洞口边坡防护、隧道及其辅助坑道支护施工。采用凿岩台车钻爆开挖和湿喷混凝土施工技术,提高隧道施工机械化程度,改善传统人工开挖生产效率低、安全程度低、噪音大、劳动强度大、对施工人员身体损害大等问题,大大改善施工环境,充分采用工厂化、集约化的施工措施,优化资源配置,节约工程成本,提高工作效率,落实安全、节能、环保和“以人为本”的管理理念。形成的相关技术成果对提高行业隧道工程领域的机械化水平有重要意义,响应国家“十三五”发展节能、环保、绿色施工技术的战略规划要求,对今后公路隧道机械化施工有指导性和参考价值,具有广泛的推广应用前景。  
9.推广应用存的问题和改进意见
            就山岭公路长大隧道机械化施工而言,下列问题还需进一步研究:1、在软弱围岩条件下基于大型电脑全液压凿岩台车核心设备的多机种机械化施工机群的配套和施工技术,需开展进一步研究。2、国外先进的大型电脑全液压凿岩台车的引进、吸收和消化工作、以及另部件和易损件的国产化工作有待进一步加强和深入研究。3、隧道洞身开挖与支护过程中的通风照明、钢筋网、钢梁等安装工作,对整个隧道洞身施工过程的施工机群运行状态和机群施工配置有一定影响,对此应进行进一步研究。
10.相关附件材料
[application/pdf]《基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术研究》工作报告 2018-04-08 下载 1 次
[application/pdf]《基于钻爆法的山岭公路隧道开挖与支护机械化施工关键技术研究》 技术报告(公开简版) 2018-04-08 下载 0 次
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