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助力隧道建设腾飞,工程装备谁最给力?


发布时间:2024-02-26 08:53

来源: 原创

作者: 彭保胜

隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。由于具有基本不占用地面土地资源的突出优势,隧道在当今面临“人口增长、资源短缺、环境恶化”的3大挑战中,发挥着越来越重要的作用。

我国已成为全球发展最快的隧道建设市场,隧道建设技术总体上已达到世界先进水平。同时,我国也是目前世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。数据显示,截至2022年底,我国运营铁路隧道总数17873座,总长21 978 km;共建成高速铁路隧道4178座,总长7032 km。2022年我国公路隧道达到24850座,比上一年增长6.8%;总长度达到2678.43万延米,增长8.4%。

不过,从工程的实践中可以看出,隧道行业从“多”到“强”的前路还很漫长。虽然在工程规划和设计中已运用了部分现代化、智能化技术,但我国的隧道智能化建造尚存在许多不足之处,如智能化普及度低、智能化建造不成系统等,许多隧道方面的智能化研究成果缺乏实用性。而工程装备技术的升级则是隧道行业发展的重要推手。

2月13日-16日,第二届平潭隧道机械产业博览会暨隧道产业发展论坛开幕。来自全国的40余家装备制造企业携各类隧道机械参展,展出了国内隧道施工的最新发展成果,包括凿岩台车、湿喷机、侧卸装载机、盾构/TBM刀具等产品齐亮相。

01 凿岩台车

凿岩台车是隧道及地下工程进行隧道掘进钻孔作业的一种凿岩设备,它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业,每个隧道工程的开挖贯通都离不开它的身影。凿岩台车分为多种规格型号,一般配置三个凿岩钻臂,也有配置两个钻臂。目前市面上也有一些四臂凿岩台车、全电动凿岩台车等新一代产品。
近日,在国内多个交通隧道生产施工现场,中铁装备DJ3E智能型三臂凿岩台车凭借领先的智能凿岩系统和整机稳定性,火力全开,负责隧道钻爆破孔、锚杆孔、超前探孔、管棚孔、小导管等施作,其中自动布孔、一键自动凿岩、底平齐等功能受到了客户的一致好评,成为高原铁路隧道施工利器。

铁建重工围绕市场需求,研制出全电脑四臂凿岩台车,拥有4只灵活有力的钢臂,每个工作臂可在2分钟内自动完成5米深钻孔作业。与目前市场应用较广的三臂凿岩台车相比,四臂凿岩台车打孔作业宽度可达17.8米、高度可达13.4米,一次作业覆盖范围达到200平方米,相当于两台三臂凿岩台车同时作业,大幅提升隧道开挖效率。

在第二届平潭隧道机械产业博览会上,徐工携XTD295双臂凿岩台车和XTD3133C凿岩台车两款产品亮相。 

五新装备针对目前中小矿山、水利工程隧洞施工因受“小”断面尺寸的限制,在施工方法的选择上具有很大局限性这一行业痛点,推出小断面凿岩台车,迅速俘获了众多合作方的心。

02 混凝土湿喷机

随着国家铁路公路等道路及隧道建设的大力推进,集行走、泵送和喷射三大功能于一体的隧道湿喷机越来越成为刚需。

中联重科隧道设备在市场上不断取得突破。2023年4月,中联重科发布先锋一号、第六代CIFA—Z1C湿喷机两款新品。其中先锋一号作为一款针对国内施工特点全新开发的本土化产品,采用行业首创湿喷机专用泵送单元,泵送方量达30方/小时,匹配高出口压力和大口径、大转弯半径输送弯管,锥管平缓变径,不易堵管,有效解决了客户痛点。Z1C湿喷机则是意大利CIFA技术与国内施工需求完美结合的第六代产品。独树一帜的塔台滑移,行程3.4米,一次可定位喷射更大面积,护坡施工更显优势,省时又省力。 

徐工湿喷机近年来也逐渐获得了客户认可,HPS30V湿喷机还参与了川藏线的建设,以极致品质接受施工环境的严苛考验。

三一重工紧跟国家战略与规划步伐,积极布局湿喷机产品制造,推出三一高原型湿喷机,集行走、泵送和喷射于一体,以灵活、回弹少、高效、节能闻名于业内,为隧道湿喷工程的发展做出贡献。目前,三一高原湿喷机正在川藏铁路大舞台上大展身手,助力世纪工程早日建成通车。

03 侧卸装载机

侧卸装载机也是隧道施工中常用的机械设备,主要用于短距离运输、清渣和支护等。在本届平潭隧道机械产业博览会上,柳工、徐工、厦工等企业均有侧卸装载机展出。柳工携50CN、866CN燃油侧卸装载机,862HE、856HE等电动侧卸装载机等产品参展。

其中862HE是柳工全球首台6吨级电动装载机,曾在川藏铁路某高原隧道施工现场表现优异。据操作手介绍,隧道作业环境恶劣、空间狭小,而柳工862HE侧卸装载机采用铰接式车架,转弯半径小,机动灵活。

徐工携XC956侧卸装载机和XC958-EV纯电动侧卸装载机参展。XC958-EV搭载“三电机”技术方案,为隧道行业绿色可持续发展带来更多可能。

厦工带来的是XG958K侧卸装载机和XG958EV侧卸电动装载机。XG958EV采用充换电技术,平均单次换电时间小于5分钟,有效解决了整机充电时间长、续航时间短问题。

04 锚杆台车

锚杆台车是在井下巷道顶板或侧帮中钻凿锚杆孔并完成部分或全部安装锚杆工序的自移式设备。

近日,新筑智装全新研制智能化两臂锚杆台车XZMGZ211助力川藏线多吉隧道。该设备配置钻进凿岩锚杆注浆系统,可实现自动切换凿岩和注浆导梁,自动装夹锚杆到工位,自动推进锚杆并锁紧锚杆,注浆管自动对孔并自动注浆。全机械化自动作业,可有效减少人为因素对施工质量的影响,施工质量稳定,节约施工成本。

为满足不同施工需求,新筑智装不仅研制了全新智能化两臂锚杆台车,同时精进现有设备,完成高效智能型三工位XZMG113F锚杆台车研制及生产。

05 拱锚一体台车

拱锚一体台车吸收了拱架台车和锚杆台车完善成熟的设计理念,相较于传统的施工方法,采用拱锚台车进行施工的劳动强度更低、效率更高、质量更好。

中铁装备研制的拱锚一体台车可实现立拱、挂网、锚杆钻设等工序的机械化作业,通过主臂集成钻臂,可实现立拱和锁脚锚杆同步作业,提高初期支护环节的整体施工效率。

铁建重工为解决现有隧道机械化立拱作业存在设备功能单一、尺寸大、重量重、操作复杂、灵活性差、施工效率低等问题,研发出具备拱架拾取、拱架运输、立拱作业、锚杆孔施工、欠挖处理、辅助装药、辅助锚杆安装、辅助筋网焊接等多功能于一体的GM123A-FL系列拱锚台车,覆盖全断面、台阶法等施工工法。

近日,在高原铁路四川段某隧道的施工现场,铁建重工新型拱锚台车正专业有序地进行全断面多榀拱架安装、网片连接筋焊接、锚杆施工等一系列作业,为高原铁路锻造筋骨。

另外,还有四川路桥研制的智能拱锚喷一体化台车,是一款集拱架安装、欠挖处理、锚杆钻孔、锚杆安装、钢筋网片安装、混凝土喷射等多功能、多用途的新型隧道施工设备。它独有的三臂三抓手结构,快速高效的实现拱架安装相关高空作业,也适用于多种断面形式的隧道,大大提高了设备的适用范围,真正实现了隧道机械化施工作业。 

06 衬砌台车

隧道混凝土衬砌是隧道结构的重要组成部分,主要作用是承受地层载荷,保证隧道的稳定性。而衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备,主要用于对隧道内壁的砼衬砌施工。

2023年11月,五新装备智能数字化浇筑衬砌台车及关键技术顺利通过科技成果鉴定,整体技术达到国际先进水平。此前五新智能数字化浇筑衬砌台车已于2021年3月开始作业于川藏铁路雅林段康定2号隧道。

当然,隧道施工工况复杂,除了以上几款主要装备外,还有更多工程机械参与其中,并且各大制造企业也在不断更新产品和技术,推出更智能化的隧道施工装备。包括智能化掘进设备、智能化衬砌设备和智能化混凝土养生设备,以及无人化机器人、全断面扫描设备和量测设备应用等,能更好地满足隧道施工需求。

如今,中国工程机械产品品质不断提升,致力于打造超越标准的强悍设备,为全国隧道建设以及全球市场提供优质的隧道施工装备和服务。

(责任编辑:休鱼)

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