中铁装备SP 30B系列湿喷机械手技术参数
长大隧道湿喷机械手初支施工技术
第44卷第10期• 166 • 2 0 18 年 4 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.44 No. 10Apr.2018文章编号：1009-6825 (2018) 10-0166-02长大隧道湿喷机械手初支施工技术王智峰(中铁三局集团有限公司运输工程分公司，山西晋中030600)摘要:介绍了长大隧道湿喷机械手初支施工工法概况及操作要点，分析了其质量控制措施和安全措施，并提出了应用实例，指出 该工法取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词：长大隧道，湿喷工艺，质量控制中图分类号:U455 文献标识码:A近年来，湿喷技术取代了原有的干喷技术，成为公路、铁路、水利隧道施工的主要喷射技术。
在中国现有的湿喷设备大多结 构简单，功能单一，生产效率低。
施工过程中需要手动手持喷枪 进行注射，工人劳动强度大,集尘和喷雾所产生的粉尘对工人的 健康危害极大，且混凝土的喷射质量主要依赖于工人的技术水平，随意性大，混凝土的回弹率高达30% ~40%，造成比较大的 浪费。
崖头隧道位于山西省临汾市永和县芝河镇境内，全长3 885 m，隧道围岩以IV级，V级为主,本项目部主要承担隧道进口及斜井 的施工任务，设计喷射混凝土 29 600 m3,大型喷浆混凝土机械手的结构，大大提高了喷射混凝土的质量，提高了工作效率和减少 了回弹量，取得了较好的效果，经总结施工经验形成该工法。
1长大隧道湿喷机械手初支施工工法的概况长大隧道湿喷机械手初支施工工法的特点:施工速度快，喷 浆量可以达到10 m3/h ~25 m3/h;喷射混凝土具有良好的粘结 性、密实性、高技术性、可控性，比传统干喷混凝土高20%的强度，喷射混凝土表面平顺性较干喷好;机械化程度高，操作人员少，操 作人员劳动强度低;作业范围大，最大喷射宽度可达26 m,最大喷 射高度可达16 m;喷射回弹率低，回弹率可控制在15%以内;作业 环境较好，也较安全。
2施工工艺操作要点2.1 机械手湿喷C25混凝土推荐配合比1) 配合比设计技术规程。
隧道施工新装备新技术
专用设备事业部发展历程
2010年
n 开始总公司立项研发 湿喷机械手
2012年
n 第一代湿喷机械手 SP30A完成工业试验， 通过总公司科研验收
2013年
n 开始研发三臂凿岩 台车
2016年
n 开始生产HP25湿喷机 械手
n 三臂凿岩台车完成工业 试验，通过验收定型
2015年
n HP30B开始量产 n 首台三臂凿岩台车组装完
14
DJ3C电脑导向凿岩台车
电脑导向凿岩台车功能
超前地质预报 高效钻孔爆破
配合装药与撬毛 锚杆施工
布孔计划 激光辅助导向功能
数据实时监控和采集 数据传输
DJ3C电脑导向凿岩台车
三臂凿岩台车载电脑采用ARM Cortex-A9处理器，linux系统编程， 系统指定1号（左）电脑为主电脑， 通过CAN总线接受数据处理单元发 送过来的整机传感器数据，利用 RT矩阵变换算法，实时计算三个 钻头的空间位置，同时实现电脑虚 拟断面画点和激光导航功能。
成并开始工业试验
2014年
n 第二代HP30B湿喷机械手完 成工业试验，实现产品定型， 同时完成凿岩台车首台试验臂 调试
2017年—
三臂凿岩台车、湿喷机、悬臂掘进机经过充足的市场验证，全面开始 批量化生产！
中铁装备可提供的主要配套产品
中铁装备可提供的主要配套产品
开挖
自主研发产品 支护
其他
电 脑 导 向 三 臂 凿 岩 台
2）U盘输入/出
数据传输
•故障 •参数
传输方式： • U盘
专业制造 专业服务
3）钻孔角度监测
4）钻孔结果显示
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能4：边钻边测，通过监测钻进数据，判断岩石软硬，有无裂隙。
大型喷射混凝土机械手湿喷工艺施工工法
大型喷射混凝土机械手湿喷工艺施工工法中国中铁四局集团第二工程有限公司1.前言近年来，湿喷工艺取代了原干喷工艺，成为公路、铁路、水工隧道施工主要喷射工艺。
国内现有的湿喷设备，大多结构简单、功能单一、生产效率低，施工时需要人工手持喷枪进行喷射，工人劳动强度大，骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员健康有极大的危害,且混凝土的喷射质量主要依赖于工人的技术水平，随意性大，混凝土的回弹率高达30-40%，造成比较大的浪费。
随着人员工费上涨和机械化程度的不断提高，选择喷射速度快、机械化程度高、回弹率低的大型喷射混凝土机械手将成为公路、铁路、水工隧道施工发展的必然。
吉图珲香水隧道位于吉林省蛟河市境内，全长4560m，隧道围岩以Ⅲ、IV级为主,设计喷射混凝土14800m3，施工中采用大型喷射混凝土机械手进行施工，显着改善了喷射混凝土质量，提高了工效，减少了回弹量，取得了较好的效果。
经总结施工经验形成该工法。
2. 工法特点2.1 施工速度快，每小时喷射混凝土量可达到10~25m3。
2.2 喷射混凝土附着力较好、密实度较高，工艺可控性高、强度较传统干喷混凝土高出20%左右，喷射混凝土表面平顺性较干喷好。
2.3 机械化程度高，操作人员较少，操作人员劳动强度低。
2.4 作业范围大，最大喷射宽度可达30m，最大喷射高度可达17m。
2.5 喷射回弹率低，回弹率可控制在15%以内。
2.6 作业环境较好，也较安全。
3. 适用范围本工法适用于铁路、公路及水工隧道喷射混凝土施工。
4. 工艺原理大型喷射混凝土机械手工作原理是将水泥、骨料、水和外加剂等按设计配合比经强制式搅拌机搅拌均匀后，利用混凝土运输罐车运送至喷射地点加入喷射机，通过喷射机泵将稠密流料泵送至喷头处，与电脑全自动配比掺量控制的液体速凝剂混合，再用高压空气进行喷射的一种方法。
大型喷射混凝土机械手工作基本原理见图4.1。
图4.1 大型喷射混凝土机械手工作基本原理5. 施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程大型喷射混凝土机械手湿喷工艺流程见图5.1。
铁路隧道施工中的机械手湿喷施工技术
铁路隧道施工中的机械手湿喷施工技术摘要：当今时代，随着铁路行业的快速发展，混凝土技术水平稳步提升，湿喷工艺已经成为铁路隧道施工中的主要喷射工艺。
但是现有混凝土湿喷设备相对来说功能单一，机械化程度不高，效率较低，且存在较高的混凝土回弹率，既难以保障施工效率和施工质量，又在很大程度上造成了物料的浪费。
基于此，人们在传统混凝土湿喷工艺的基础上发展了喷射混凝土机械手设备工艺，有效克服了传统混凝土施工过程中所遇到的各种问题，大大提高了施工效率，保障了施工质量。
关键词：铁路隧道；机械手湿喷；施工技术引言随着中国经济飞速发展，与周边国家、地区之间建立和连接铁路网、公路网，形成高速快捷的交通体系，不仅满足人们对跨国跨地区便利的交通需求，对“一带一路”（即建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”）实现沿线国家优势互补、开放发展也有着重要而深远的意义。
在铁路项目施工中，喷射混凝土是一道重要的施工工序。
1湿喷机械手工作原理及工艺流程1.1湿喷机械手工作原理喷射混凝土机械手工作原理是利用压缩空气将按设计配合比拌制的喷射混凝土沿着机械臂输送至喷头处，同时通过电脑控制掺量添加液体速凝剂与之混合，再用压缩空气高速喷射到隧道岩面上，形成初期支护层。
1.2湿喷机械手工艺流程整个湿喷机械手的工艺流程包括：施工准备（配合比设计、喷射混凝土拌制运输、受喷面处理、机械手就位）、正式喷射施工（上料、添加速凝剂、操作喷射岩面）、质量检查（补喷）、结束（清洗保养）。
2工程概况玉磨铁路站前15标位于云南景洪市大渡岗乡境内，铁路设计时速160KM/h。
其中隧道6座。
隧道总长达到了4.3Km，设置为典型的单洞双线的形式。
其中大团山隧道长2.3 Km，隧道设两个工作面，洞身以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主。
3铁路隧道施工中机械手湿喷施工技术的应用3.1原材料的选用（1）水泥：本工程中选用的是云南普洱西南PO.42.5普通硅酸盐水泥。
（2）细骨料：选用的是澜沧江景洪段河砂，要求其细度模度达到2.5，此外含泥量以及泥块量分别对应的标准为1.4%以及0.1%。
湿喷机械手喷射混凝土支护作业指导书解析
目录1、适用范围 (2)2、作业准备 (2)3、技术要求 (2)4 、施工程序与工艺流程 (3)5、施工要求 (6)6、劳动组织 (8)7、材料要求 (8)8、设备机具配置 (9)9、质量控制及检验 (10)10、安全及环保要求 (12)湿喷机械手喷射混凝土支护作业指导书1、适用范围适适用于新建隧道工程机械手喷射混凝土作业。
2、作业准备2.1内业技术准备在编制作业指导书之前，组织编制人员对施工图纸、验收标准及施工技术指南进行了专门的学习，以下是本作业指导书编制的依据⑴《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）；⑶《新建铁路施工图设计文件》作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
3、技术要求采用湿喷工艺，施工前应按设计提供的配合比进行室内试验，确定施工配合比。
4 、施工程序与工艺流程4.1工艺流程图隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。
喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机械手喷射作业。
在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
施工工艺见下图。
4.2工序作业施工顺序4.2.1混凝土搅拌湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，混凝土搅拌时间不宜小于2min，在机械手电脑控制系统内输入速凝剂掺量后由机械手自动加入速凝剂。
4.2.2混凝土运输运输采用砼运输罐车，随运随拌。
隧道 XZPS30湿喷机械手介绍
新筑牌XZPS30湿喷机械手介绍一、整体介绍XZPS30混凝土湿喷机械手是集行走、泵送和喷射于一体的大型混凝土施工设备。
其整机采用全液压传动及计算机自动控制，最大生产率可达到30立方米每小时，最大喷射高度为16米，水平喷射宽度为28米，机停地面以下最大喷射深度7.5米。
主要用于矿山、隧道、涵洞、地铁及水电工程的混凝土快速支护作业。
二、主要部件组成1、底盘及行走机构A.整机底盘采用全工程机械底盘设计，离地间隙高，通过性能好。
B.行走系统采用德国力士乐液压传动部件及意大利驱动桥，四轮驱动、四轮转向，强大的动力配置可满足大坡度及坑凹作业环境。
可实现原地转向和斜行，在狭小空间内施工作业时其机动性优势突出。
C.整机四档变速，并采用一键式按键换挡机构，换档操作简单方便，为不同工况合理匹配动力和速度。
2、动力系统A.行走动力系统采用康明斯涡轮增压发动机及德国力士乐液压泵，整机功率储备大，适应严寒及高原地区施工作业。
B.工作动力系统采用电力驱动，西门子电机及德国力士乐液压泵匹配。
有效降低废气排放及噪音，提高人工作业环境。
3、混凝土输送系统混凝土输料系统采用S阀变量柱塞混凝土泵送输机构，泵送能力可调，输送压力大，输料稳定，生产效率高。
4、速凝剂系统速凝剂泵采用法国PCM软管蠕动计量泵，抗腐蚀性强，调节精度高。
相比传统的螺杆泵，其可靠性、稳定性高，使用成本低，使用寿命长。
5、清洗系统采用意大利进口泵组，喷水流量大、工作压力高、设备清洗彻底。
6、液压系统采用德国力士乐等国际知名品牌液压元件，充分保障设备工作可靠性。
7、电控系统A.电控系统采用德国HESMOR显示器及控制元件，日本MITSUBISHI变频器，德国海拉、穆勒、施来德电控附件，其防潮、防尘性能高。
提高设备在恶劣环境下的工作可靠性。
B.全智能化计算机控制系统，生产率、外加剂参量采用一键设定，操作简便。
生产率及输料配比可自动设定调节，抗干扰能力强，施工稳定性好、质量高。
湿喷机械手安全技术交底模板
一、交底目的为确保施工现场湿喷机械手操作的安全，提高施工效率，降低事故发生率，特进行安全技术交底。
二、交底内容1. 机械手概述湿喷机械手是隧道、矿山、涵洞等工程中用于喷射混凝土的主要设备。
其主要组成部分包括行走底盘、机械臂系统、混凝土输送系统、液压系统、遥控及电控系统、速凝剂添加系统、高压清洗系统等。
2. 操作前准备（1）检查机械手各部件是否完好，包括行走底盘、机械臂、输送管道、液压系统等。
（2）检查电气系统，确保电源线、控制线等无破损、短路现象。
（3）检查遥控及电控系统，确保信号传输正常。
（4）检查速凝剂添加系统，确保添加准确。
3. 操作注意事项（1）操作人员必须经过专业培训，熟悉机械手操作规程。
（2）操作前，穿戴好个人防护用品，如安全帽、防护眼镜、防尘口罩、手套等。
（3）启动机械手前，确保喷头、输送管道、速凝剂添加系统等连接正常。
（4）操作过程中，严禁触摸喷头、输送管道等高温部件。
（5）操作过程中，注意观察机械手运行状态，发现异常立即停机检查。
（6）喷射混凝土时，注意风向，尽量减少污染及喷洒到他人身上。
（7）操作人字梯时，拉绳必须结牢，不得站在最上一层操作，不准站在梯子上移位，梯子脚下要绑胶布防滑。
4. 事故预防措施（1）机械手操作区域应设置安全警示标志，禁止无关人员进入。
（2）机械手操作过程中，严禁酒后、疲劳操作。
（3）定期对机械手进行维护保养，确保设备运行正常。
（4）加强现场安全管理，严格执行操作规程。
5. 应急处理（1）发生火灾时，立即切断电源，使用灭火器进行灭火。
（2）发生触电事故时，立即切断电源，进行急救。
（3）发生机械故障时，立即停机检查，排除故障。
三、交底人（此处填写交底人姓名及职务）四、被交底人（此处填写被交底人姓名及职务）五、安全监督（此处填写安全员姓名及职务）六、日期（此处填写交底日期）七、备注1. 本安全技术交底适用于所有湿喷机械手操作人员。
2. 操作人员应认真学习并严格遵守本安全技术交底内容。
湿喷机械手培训及安全技术交底56432
16、当使用遥控器时，手柄的无意碰动会使机械手移动，应特别予以注意。
17、操作过程中，在喷嘴的前方或左右5m范围内不得站人或通行，不准喷向高低压电线，工作停歇时，喷嘴不准对向有人的方向。
18、作业中，必须检查气压表、安全阀等仪表是否正常，需暂停时间超过1小时的，必须将喷枪内扩储料管内的干混合料（不加水）全部喷出。
12、启动时，必须先送入压缩空气，电动机旋转方向必须与机体所示箭头方向相符，然后才能加料。停机前，应先停止加料，然后再停电动机及停送压缩空气。
13、输入所需的配料比，确保水泥成分、外加剂品种或外加剂密度以及配料比已被正确输入，符合喷射机性能的要求，不得使用过期结块不合格水泥和未经筛选的砂石。
14、S形摆管转动油缸5个油嘴必须每天注油；第一次喷浆时，在边境管处加些水泥浆以润滑软管；喷嘴中无加速剂不得起动喷射混凝土；开始喷射时，以较低泵送量泵送并观察泵送压力，然后慢慢增加到所需泵送量。
25、按照生产商的设备保养规定，定期对底盘、混凝土泵各系统的各润滑点进行保养补油、检查油位、添加（更换）液压油、更换各种滤芯。
26、只能使用HLP型矿物油或合成酯类HEES液压油。环境温度高于5℃时使用ISO VG46粘度等级的液压油。环境温度在-10℃到5℃时使用ISO VG32粘度等级的液压油。不得将不同粘度、不同品牌的油混合使用。
22、作业后，必须将仓内和输料软管内的干混合料（不加水）全部喷出，再将喷嘴拆下清洗干净，并清除喷射机内外粘附的混凝土和砂浆，同时应清理输料管，使密封件处于放松状态。拉闸切断电源，锁好电箱。
23、如果外加剂或混合物进入眼睛，必须用清洁的流动水立即冲洗。
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电动机：
55 kw /1500 rpm
工作压力：
最大 40 MPa；限压 25 MPa
液压油箱：
约 400 L， 配置输出和回油滤清器。
液压泵
进口力士乐
力士乐
力士乐
液压马达
进口力士乐
力士乐
力士乐
液压油管
派克
玛努利
伊顿
液压阀
进口力士乐
哈威
丹佛斯
液压油缸
国际知名品牌
国内知名品牌
国内知名品牌
减速机
进口
进口
转弯半径：
外侧 6.1 m
8.2m
8.2m
行驶方向：
双向驾驶，
前/后轴载：
各约 8.0 吨
各约 7.5 吨
各约 7.5 吨
司机室： 安全顶棚司机室，不装前后挡风玻璃和门窗；防翻滚/防落物装置有效保护司机的生命安全；
电器：
LED 喷射照明灯，6 x 24V 辅助工作灯；标准电控柜, 电控柜到各部件的接线
进口
4.混凝土喷射机械手
形式：
全液压伸缩和回转喷射臂，无线遥控操纵；自动平行系统使小臂（前臂）在大臂仰俯时自动保 持平行。
最大喷射高度：
16.8 m
最大喷射宽度：
28 m
前方最远喷射 距离：
15 m
最小可喷射作
4m
业隧洞高度：
最大作业深度：
停放平面以下 8 m
大臂回转角度：
270°
大臂仰俯：
83° （向上 60° / 向下 23° ）
形式：
液压驱动的长行程活塞式混凝土泵，自动快速切换的 S 型摆管阀，料斗带振动筛格。
混凝土泵缸：
行程：1200 mm
行程：1100 mm
行程：1000 mm
形式：厚壁 S 型摆管阀，配置堆焊硬质合金的切割环和眼镜板，自动补偿磨损；蓄能加速的双 混凝土输送阀：
液压油缸驱动。
理论泵送能力：
4—30 m3/h
安全顶棚司机室
发动机：
进口涡轮增压柴油机；
国产涡轮增压柴油机；
国产
驱动主液压系统，供底盘行驶；供喷射臂等临时辅助液压动力。
输出功率：82 kw / 2200 rpm
燃油箱容量：
133 L
行驶速度：
两档， 0 ~ 18 km/h
爬坡能力：
46% (25°)
刹车系统：
液压作动、多碟盘油浴式四轮制动，前后轴独立油路制动系统；
最大输送压力：
8 MPa7.5 MPaFra bibliotek料斗：
带筛格、电振动器和液压搅动器，底开式卸料闸门。容量：约 400 L
振动器：
电动振动器，附着在筛格上。
集中润滑： 手动集中润滑保证 S-摆管阀摆动轴、输出端和驱动油缸连接球铰以及搅动轴承的润滑保养。
输送管路：
混凝土泵出口径：150mm 输送管内径:：150-125-80 mm
运输重量：
约 16.5 吨（含空压机）
约 15 吨（不含空压机）
2.电缆卷筒
形式：
液压油马达驱动收卷电缆
动力电缆：
长 80m
长 50m
电流负荷：
300 A
150A
馈入电压：
标准 3 x 380 V±10% / 50 Hz
3.液压动力装置
形式：
电机驱动液压动力组，为喷射臂、混凝土喷射泵、支腿和电缆卷筒等工作机构提供液压动力。
1.05 MPa
7.速凝剂或辅助水箱
形式：
塑料箱体、金属防护框架
容量：
820 L
无
数量：
1个
8.高压清洗水泵
形式：
柱塞式，电机驱动，带清洗水管 15 m 和水枪。
电动机：
4 kW
最大输出水压：
14 MPa
无
输出流量：
14L/min
水箱容量：
约 200 L
9.空压机
形式：
进口德国 GHH 机头螺杆式空压机 进口机头螺杆式空气压缩机
大臂伸缩：
2000 mm
前臂回转：
左 180° / 右 60°
前臂伸缩：
2000 mm
前臂仰俯：
92° (向上 30° / 向下 62° )
喷嘴座轴向回 转：
360°
喷嘴座轴向摆 动：
240°
喷嘴偏转角 x 刷动：
8°x 360°无限连续, 60 rpm
控制电压：
24 V DC
控制电缆：
无线遥控
5.混凝土喷射泵
许用骨粒最大 粒径：
泵送和输送：22 mm 喷射：16 mm
6.液态速凝剂计量输送泵
形式：
变频电机驱动，输送量按混凝土泵输出混凝土量的比例调节，适用于各种液态添加剂
电动机：
1.5kw 变频调速
计量/输送能 力：
0~840 kg/h
调节精度：
±21kg/次（可调整）
输送压力：
Max. 1.5 MPa
系统设定压力：
中铁装备 SP 30B 系列湿喷机械手技术参数
价格
248
198
168
1.底盘
30 BG
30 BS
30 BW
形式：
四轮驱动 (4WD)，二轮转向 四轮驱动 (4WD)，四轮转向 (4WS)，
(2WS)，双向驾驶，安全顶棚司 双向驾驶，安全顶棚司机室
机室
二轮驱动 (4WD)，二轮 转向 (2WS)，双向驾驶，
喷射骨料最大 粒径：
16 mm
喷嘴内径：
Φ50mm
图 1.全液压喷射臂喷射范围俯视
图 2.喷射范围侧视图
图 3.转弯半径 图 4.外形尺寸图
无
电动机：
75 kW
75 kW
最大供风量：
13m3/min， ±5%
13m3/min， ±5%
输出风压：
0.7 MPa
0.7 MPa
10.湿式喷射附件
形式：
含连接喷射泵的弯管、变径管、输料管、添加剂和压缩空气注入装置、变流喷嘴和快速管接头。
物料输送管额 定承压：
10 MPa
8.5 MPa
8.5 MPa
电控柜：
24 V DC 控制电压；完备的本机操作和遥控操作系统，过电压和低电压保护，双重应急停机安全 保护
行车电脑
电脑人机对话：施喷数据的记录储存；显示即时运转工况和运转数据，故障警告；PLC（可编程 逻辑程序控制）控制液压系统及混凝土泵和计量泵同步程控。
液压支腿：
4 个焊接钢结构液压伸缩斜撑式支腿，在喷射作业时保证底盘在承受喷射机械手施喷及混凝土泵 运转的动负荷时具有足够的稳定性。