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一、前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)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(jìn)度、降低工程成本作為重點放在了首要位置。只有掌握先進(jìn)的施工技術(shù)，依靠先進(jìn)的施工機(jī)械，才能占據(jù)競爭的有利地位。

YYTZ26C支腿式液壓鑿巖鉆機(jī)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(jìn)度、又降低了工程成本，獲得了一定的社會效益和經(jīng)濟(jì)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(dá)到國際先進(jìn)水平。液壓鑿巖機(jī)取代傳統(tǒng)的風(fēng)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(fēng)機(jī)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(jìn)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(qiáng)度，保證操作人員的安全。

4、不需高壓風(fēng)，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(biāo)準(zhǔn)的22×108炮釬，鉆孔直徑ф32～ф50，最大深度可達(dá)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(jìn)和主機(jī)部分高速回轉(zhuǎn)、沖擊，即在沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三大功能同步進(jìn)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(yuǎn)優(yōu)于風(fēng)動鑿巖機(jī)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

（1）高效

YYTZ26C液壓鉆屬小型液壓鑿巖機(jī)，由液壓站、主機(jī)、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(jī)(參見表1)；其沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)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(jìn)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(jī)參數(shù)表   表2

現(xiàn)場施工中整套機(jī)組在主機(jī)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(zhǔn)備工作，與風(fēng)動鑿巖機(jī)相比，省去了煩瑣的準(zhǔn)備工作。

由于主機(jī)部分具有高速回轉(zhuǎn)和沖擊的特點，同時液壓支腿的推進(jìn)又與之同步自動協(xié)調(diào)，所以鉆孔掘進(jìn)速度快。在現(xiàn)場同等條件下實測，單機(jī)單孔掘進(jìn)速度液壓鉆比風(fēng)動鑿巖機(jī)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(fēng)動鑿巖機(jī)與液壓鉆使用效果對比表      表3

（2）節(jié)能

液壓鉆與風(fēng)動鑿巖機(jī)相比，具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢，風(fēng)動鑿巖機(jī)需要配備多臺空壓機(jī)作動力，鋪設(shè)長距離的高壓風(fēng)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(fēng)管，降低動力的損耗。

溫州蓮花山隧洞B標(biāo)全長2478m，按原施組計劃需配備兩臺20m3座式電動空壓機(jī)才能保證洞挖作業(yè)的正常進(jìn)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(fēng)動鑿巖機(jī)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(jìn)，使用過程中噪音低，蓮花山隧洞A標(biāo)、B標(biāo)開挖斷面分別為12.6m2和14.1m2，掌子面五臺鉆機(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)動鑿巖機(jī)施鉆時所產(chǎn)生的噪音(見表3)。

（4）安全

YYTZ26C液壓鉆在主機(jī)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(jī)的沖擊、回轉(zhuǎn)和柔性液壓支腿的推進(jìn)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(jìn)的現(xiàn)象，釬尾部分?jǐn)嗟艉筮€能與主機(jī)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(jī)組體積小，可廣泛適用于各種斷面的隧道施工，既可單獨(dú)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(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)動鑿巖機(jī)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(yuǎn)低于使用風(fēng)動鑿巖機(jī)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

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

八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1、嚴(yán)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(jī)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(jī)后及時開水冷卻主機(jī)，施鉆過程中如遇水流量不足立即關(guān)機(jī)。

5、設(shè)備在運(yùn)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(jī)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(yán)重地段，防止發(fā)生漏電事故，必要時可進(jìn)行遮蓋。

2、施鉆過程中認(rèn)真搞好防護(hù)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(dāng)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(jī)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(hù)，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(biāo)為例進(jìn)行效益分析如下：

蓮花山隧洞B標(biāo)全長2478m，單口掘進(jìn)。進(jìn)洞100m左右為風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，其余均采用YYTZ26-5液壓鉆。經(jīng)統(tǒng)計分析，液壓鉆比風(fēng)動鑿巖機(jī)掘進(jìn)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(fēng)動鑿巖機(jī)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(fèi)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(jì)效益和社會效益，液壓鉆遠(yuǎn)優(yōu)于風(fēng)動鑿巖機(jī)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，達(dá)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(jìn)出口施工分為兩個標(biāo)段，其中A標(biāo)進(jìn)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(biāo)出口段2478.01m(2+473.23～4+651.24)，由中鐵隧道集團(tuán)三處承建，兩個標(biāo)段的施工均采用獨(dú)頭單工序作業(yè)，進(jìn)洞時間大致相同。

蓮花山隧洞B標(biāo)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(jì)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(jī)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(jìn)尺控制在2m左右，每天正常施工3～4個循，本標(biāo)段創(chuàng)造了平均月進(jìn)尺180m，最高日進(jìn)尺寸9.8m ，最高月進(jìn)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(jìn)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(biāo)與B標(biāo)地質(zhì)情況相同，前期施工采用YT28風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，最高月進(jìn)尺僅為125m，無法滿足進(jìn)度計劃的要求。更換鉆孔設(shè)備，使用YYTZ26C-5液壓鉆后開挖進(jìn)尺明顯加快，第二個月就實現(xiàn)了月進(jìn)尺203m，也創(chuàng)造了中水十二局在小斷面隧洞的施工紀(jì)錄。