钱 威
（中铁二十四局集团西南建设有限公司,四川 成都 610000）
川藏铁路建设正如火如荼地开展，按照川藏铁路“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠”十六字建设方针，只有大规模地高效应用大型机械配套设施，才能高起点、高标准、高质量地推进工程规划建设，因此，不断积累优化和改进机械化配套施工缺陷对产业持续向前发展尤为重要。
川藏铁路雅安至林芝段位于青藏高原东南部，沿线山高谷深，人迹罕至，线路穿越横断山、念青唐古拉山等山脉，跨越大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等河流，具有显著的地形高差、强烈的板块活动、频发的山地灾害、脆弱的生态环境以及高寒缺氧的气候环境。川藏铁路雅安至林芝段隧道75座，长度789 km，20 km以上隧道16座，30 km以上5座，平均隧道长度大于10 km，长大隧道密集，前所未有。
川藏线隧道工程有以下几大特点：一是工程规模大，隧道占比高、总量大、超长隧道集中。二是位于板块挤压碰撞带，地质条件极其复杂。三是穿越横断山脉，辅助坑道设置条件差。四是超大的地形起伏，隧道位于长大单面坡道。五是高原缺氧的气候环境。六是地质条件的不确定性，导致工期长，环保要求高[1]。
川藏铁路隧道占比大、特长隧道及隧道群密集，高海拔隧道占比大，只有采用大型机械化配套技术，才能达到快速施工，以机代人，满足建设的要求。受限于川藏铁路高海拔地区的低温、低氧、低压恶劣环境因素影响，人工效力和机械施工功效均会大幅度降低，常规配套的机械设备，将无法满足按期完成建设任务的需要。要减轻隧道作业人员劳动强度，提高隧道施工质量，只能进行隧道施工大型机械化配套，才能达到安全施工、快速施工的目的，保证建设进度。
只有做到科学规划、技术创新、生态保护、安全可靠、配套高效的策划，才能高起点、高标准、高质量地推进工程规划建设。根据川藏铁路工程隧道复杂多变的自然和地质环境情况，钻爆法隧道大型机械化施工设备配置选型原则应满足以下要求：
（1）先进成熟普适。优先选用技术、工艺工法成熟稳定的工装设备，推广经现场验证具有良好效果的普适性“四小四新”成果。
（2）绿色节能环保。优先选用绿色节能环保设备，动力配置优先考虑少油多电。
（3）数字智能开放。优先选用智能化、数字化和信息化施工设备，数据可实时上传，具备开放、共享、可扩展能力[2]。
（4）简便统一规范。优先选用设计简便、使用规范、核心部件及易损零配件能实现统一互换的工装设备，提高售后保障和降低使用成本。
（5）统筹高效匹配。发挥系统作业最大效率，作业线能力匹配、高效。
（6）国产自主创新。提升国产品牌竞争力，降低采购、使用和服务成本；
鼓励装备企业结合部分铁路工程和环境特点，开展国产装备研发。
结合川藏铁路钻爆法隧道设计原则、施工工法、地质条件、施工长度、海拔高度等因素，对不良地质隧道岩爆隧道、高地（水）温隧道、突泥涌水隧道、软岩大变形隧道、有毒有害气体隧道大型机械化施工设备增配方案如下：
岩爆隧道、高地（水）温隧道、突泥涌水隧道、软岩大变形隧道、有毒有害气体隧道大型机械化施工设备增配方案分别见表1、表2、表3、表4、表5。
表1 岩爆隧道大型机械化施工设备增配表
表2 高地（水）温隧道大型机械化施工设备增配表
表3 突泥涌水隧道大型机械化施工设备增配表
表4 软岩大变形隧道大型机械化施工设备增配表
表5 有毒有害气体隧道大型机械化施工设备增配表
续表2 高地（水）温隧道大型机械化施工设备增配表
续表5 有毒有害气体隧道大型机械化施工设备增配表
针对川藏铁路机械化配套设备施工中存在的问题和缺陷，同时根据以往项目机械化施工的经验，现收集整理汇总如下并提出了相应整改措施。
6.1 设备运营方面
（1）三臂凿岩台车缺陷：无法适应台阶工法；
液压油管易发生磨损泄漏；
各传感器密封差，容易进水损坏。
改进措施：优化液压油管、润滑系统布局，减少液压油管磨损及润滑系统堵塞问题；
研发小型或折臂型台车，以适应台阶法施工；
提升传感器防水等级，增加防水能力。
（2）湿喷机缺陷：喷射平整度不易控制；
驾驶时方向切换感应不好，易发生无法切换现象；
臂架强度不够、构造不稳定[3]。
改进措施：加装小排量人工辅助喷头，实现在初喷完成后可人工辅助扫面，提高喷射平整度；
优化驾驶方向调节装置，实现驾驶方向调节切换顺畅；
优化行走机构、臂架结构，保证满足作业需求。
（3）拱架台车缺陷：拱架安装速度慢，人员配置多，相对人工无优势；
视线不好、死角太多。
改进措施：优化拱架安装结构，实现在减少人员劳动强度的同时，减少作业人员数量；
优化结构设计，保障驾驶及操作人员良好视野。
（4）锚杆台车缺陷：目前仅能实现打眼作业，锚杆安装、配件安装、注浆机等相关工序不好实现；
铰接式转向转弯困难；
凿岩机功率小，施工作业慢；
臂架太重，翻转伸缩反应慢。
改进措施：优化铰接式转向为轮胎转向；
加大凿岩机功率，提高凿岩效率；
优化臂架动作系统，提高作业效率。
（5）除尘台车缺陷：柴油动力产生二次污染。
改进措施：建议将作业动力改为电驱动，增加快速接电插头，实现快速接电。
6.2 专业技术操作人员方面
超前地质钻机、凿岩台车、锚钻注一体机等大型专用工装设备结构复杂，信息化、自动化、智能化程度不断提高，管理、操作及维保等方面专业技术人才严重短缺，尤其是高水平、“工匠型”技术人才更是凤毛麟角，设备使用面临“有米无巧妇”窘境。
改进措施：为应对系统性的人员培训较少问题，建议在技校或装备制造企业开设大型专用设备管理、操作、维修课程，培养施工现场急需的技能型人才，解决现场人员问题；
优化人才录用及薪酬待遇制度，将大型专用设备操作、维修人才纳入正式职工体系，打破传统薪酬待遇体系，提高大型专用设备技术人才薪酬待遇，达到技能人才能够“进得来、留得住”，增加归属感。
6.3 制度管理方面
大型机械化配套施工要求过于片面，软弱围岩不适用于大型机械（凿岩台车）施工，需结合实际情况对机械化配套施工要求进行修正；
进一步优化大型机械化施工费用定额，提高施工企业大型机械化施工积极性。
6.4 装备制造企业方面
装备制造企业注重“售前服务”，“售后服务”不能满足施工需求，尤其在装备技术改进、维修、零配件供应方面滞后，未能跟踪施工现场需求并对装备及时做出改进。
改进措施：建议装备制造企业加强“驻点”服务意识，畅通施工现场与“研究院”沟通渠道，针对施工现场需求及时、有针对性地研发和改进设备。加强对上市产品的技术升级、改造，用更好的产品和服务满足施工需求。
6.5 设备配件供应方面
零配件尤其是关键易损件价格过高，并且不能与其他品牌互相替代使用。改进措施：要提高产业链供应链标准化水平，进一步降低凿岩台车、锚杆台车、湿喷机械手等设备钻头、钻杆、喷头、管道等供应价格；
增加备件库设置，分区段、分等级设置备件库，保障配件供应及时。
川藏铁路雅安至林芝段恶劣的高原环境特征，更需要高度机械化配套施工新技术，只有不断提高超前地质钻机、凿岩台车、锚钻注一体机等大型专用工装设备的信息化、自动化、智能化，才能大幅度地改善员工作业环境、降低员工作业强度、保障工程质量，降低工程成本，以达到“快速施工、以机代人、安全高效”的目标。
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