机械设备配备

机械设备配备

一、钻爆施工设备配置

根据本标段工程的施工程序、施工工艺、施工强度及工程施工特点，本标段配备1套钻爆施工设备，就能满足施工需求。先施工隧洞出口钻爆开挖段，待TBM掘进一段距离后，承担TBM检修洞、边块更换洞室施工；TBM掘进完毕后，施工拆卸洞。钻爆施工设备配置详见表1-1。

1 钻爆开挖设备

钻爆段Ⅲ类围岩断面面积约46.6m2，Ⅳ、Ⅴ类软弱围岩扩大断面面积约60m2。根据我单位施工经验，作业面配备1台作业台架，每个循环需风动凿岩机8台，因为风动凿岩机的故障率较高，所以多需4台备用，共用风动凿岩机12台；Ⅳ、Ⅴ类软弱围岩扩大断面需采用台阶法开挖，一次开挖面积未超过标准断面，故无需增加凿岩设备。

钻爆开挖采用移动式电动空压机，配置2台22m3电动空压机。

2、出渣设备

（1）自卸车

钻爆法开挖长度1002m，距离隧洞口1km，隧洞口距离弃渣场约7km，钻爆段每循环最高进尺出渣量约160m3，渣石松散系数为5，则松方渣量约240m3/循环；每车装渣量为20m3，时速洞内10km/h，洞外30km/h，装渣速度5min/车，弃渣速度5min/车，一辆车循环时间为：

7*2/30*60+（002+1）*2/10*60+5+5=62min。

按出渣时间控制在4小时内计算，则每辆车可以运输3批次，即60m3/辆车；因此共需4辆车能满足需要，考虑机械的故障率因素，所以多需1辆车备

用，共用出渣自卸车5辆。

（2）扒渣机、挖掘机、装载机：

同时施工的工作面只有1个，因此工作面配备1台扒渣机、1台挖掘机即可；同时弃渣场配备1台挖掘机、1台推土机配合弃渣和平整场地；砂石料场配备2台装载机。因此本标段共需扒渣机1台、推土机1台、装载机2台，挖掘机1台。

3、支护设备

3.1 喷射混凝土设备

洞口场地设置1座HZS90型拌合楼，配备1台装载机；施工面配置2台湿喷机。

3.2 砼运输设备

钻爆法开挖长度1002m，距离隧洞口1km，拌合楼距离洞口500m，采用无轨运输，每辆混凝土罐车装料为8m3，洞内时速为重车10km/h，洞外时速20km/h，拌合楼料入罐车需8min，1辆罐车在湿喷机处放料需60*8/(7*2)=34.3min，因此1辆车循环时间为(002+1+0.5)*2/10*60+8+34.3=72min，需要2辆罐车才能满足施工需要，因为机械的故障率问题，所以多需1辆车备用，共用混凝土罐车3辆。

3.3 注浆、管棚设备

配置灰浆搅拌机1台、注浆泵一台，用于注浆施工；配备潜孔钻2台，灌浆泵2台，用于管棚施工；材料运输车1辆。

表1-1 钻爆法施工设备配备表

每列编组2台罐车，每罐实际装载混凝土量为4m3，总计运量为8m3。

按最远运距18km计算，重载行驶速度12km/h，空载行驶速度15km/h，往返时间为2.7h，则每列编组混凝土运力为8m3÷2.7h=2.96m3/h。

满足掘进需求的编组数量为4.536m3/h÷2.96m3/h≈2列，考虑到单线运输、会车及实际情况，配置3列编组。另外，洞外编组区配备1列编组作为备用和

调车使用。

根据计算，TBM掘进施工需配置3列编组，1列备用，运输设备配置见表2-1。

表2-1 运输设备配备表

三、衬砌施工设备配置

本标段工程TBM段二次衬砌长度（含检修洞、拆卸洞、边块更换洞室、F7断层二次衬砌）为16183m，圆形断面，采用底拱衬砌先行、边顶拱衬砌滞后的方式、自洞内向洞口施工；钻爆段二次衬砌长度为2000m，圆形断面，采用底拱衬砌先行、边顶拱衬砌滞后的方式、自洞口向洞内施工。

3.1 模板配置

扩大洞室（拆卸洞、F7断层一次衬砌支护）长度为640m，配置1组20m 长组合钢模板（与钻爆段底拱衬砌共用）；

钻爆段：断面半径为R3050~3100mm，底拱用栈桥+组合钢模板衬砌，边顶拱用1台可变径衬砌台车施工；

TBM段：断面半径为R2650~2900mm，底拱用1台滑模式底拱衬砌台车施工，边顶拱用2台可变径衬砌台车施工。

3.2 混凝土运输、浇筑设备

3.2.1 洞口钻爆段运输、浇筑设备：

洞口钻爆段衬砌自洞口向洞内衬砌施工，混凝土浇筑在洞内设置1台输送泵，泵送入模；

混凝土采用6m3有轨运输罐车运输，运距约2500m，该段轨道在TBM运输完毕后改为双线，洞口设置道岔，采用2列有轨混凝土运输车编组即可。

3.2.2 TBM段运输、浇筑设备：

本标段衬砌施工运输采用有轨运输方式，施工材料和人员在组装平台转运，混凝土拌合楼接料直接有轨运输进洞。为便于调车和会车，边顶拱、底拱台车后部跟随1部会车平台。

（1）施工参数

衬砌施工中，最远运距为18km。机车牵引两个8m3混凝土罐作为一个编组。

根据招标文件所给图纸，计算衬砌台车浇筑时需要混凝土总量为：边顶拱一模长10m，每次浇筑2模，需混凝土130 m3，预估其浇筑时间时间为10小时，每小时需要混凝土量为130 m3÷10h=13m3/h；

根据招标文件，底拱台车一模长10m，每次浇筑2模，需混凝土33.5m3；预计其浇筑时间为6小时，则每小时需要的方量为33.5 m3÷6h=5.58 m3/h 机车的运行速度平均为12km/h，砼罐车容量为8m3，实际容量为7 m3，每组配两个罐，每编组列车运输砼方量为14m3。

（2）机车编组计算：

机车路上运输时间：

重载运行速度12km/h,空载运行速度15km/h,T路=18÷12+18÷15=2.7h 卸料时间计45min；

得出机车运行一个循环总时间：

T=T路+T浇筑=2.7+0.75=3.45h

每组机车每小时运输能力：

14m3÷3.45h=3.74m3/h

边顶拱需要机车编组数量：

N边顶拱=13÷3.74=3.5组≈4组

底顶拱需要机车编组数量：

N底拱=5.58÷3.74=5组≈2组

边顶拱衬砌与底拱衬砌错开浇筑施工，则机车编组4组可满足施工要求。

（3）衬砌运输编组配备

本标段施工组织安排，掘进完成后开始二次衬砌，根据编组计算，掘进施工配备车辆满足衬砌施工要求，考虑实际施工，衬砌施工时配备4列编组，另备用1台机车，1个8m3混凝土罐车。

综上所述，衬砌设备配置见表3-1。

表3-1 衬砌施工设备配备表

四、钻孔灌浆施工设备配置

钻孔灌浆施工设备与钻爆预注浆和管棚设备共用，配置一套即可，在衬砌作业面后方同步施工。

设备配置如下：

表4-1 钻孔灌浆施工设备配备表

五、砂石料生产设备配置

砂石料生产按15000m3/月规划，每月生产25天，每天工作12小时，则设备配置标准为：

15000÷25÷12=50m3/h，按8t/m3计算，则为90t/h。

（1）粗碎(第一段破碎)：粗碎设备的生产能力应不小于100t/h。粗碎原料为洞渣时，要求石料粒径控制在400mm以下，故在加工系统受料斗前增加简易铁篦条筛，并用皮带连接输送。根据以上计算结果，选用1台PF-1210反击式破碎机作为粗碎设备，破碎机的排料口控制在30～85mm之间，此时，破碎机产出的碎石粒径<100mm，其产量最高能达到130t/h。

本级破碎安装一台2YKN2160型振动筛，筛分粒径40～80mm。

（2）细碎(第二段破碎)：选用1台PE400×600型鄂式破碎机，破碎机的排料尺寸控制在40mm，生产能力是15~60t/h。

本级前期安装2台2YKN2160型振动筛。

1台振动筛前期生产喷锚料时筛分粒径为5～15mm，后期生产衬砌料时改为5～20mm。

后期增加1台2YKN2160型振动筛，筛分粒径为20～40mm。

（3）机制砂生产：

机制砂的生产采用1套5X7615型制砂机，安装1套自制振动筛，筛分粒径0.16~5mm。

根据上诉结果，设备配置如下：

表4-1 砂石料生产设备配置表