【正文】 和諧鐵路建設(shè)深入展開，這種粗放型施工管理模式，與鐵路大規(guī)模建設(shè)的形勢不相適應(yīng)。正是在這樣的背景下，一種新的管理模式——機(jī)械化配套作業(yè)成為大規(guī)?？蛯＝ㄔO(shè)行業(yè)新的選擇和契機(jī)。山嶺隧道機(jī)械化配套施工適應(yīng)鐵路建設(shè)新形勢的迫切要求，對于提升我國隧道施工水平意義深遠(yuǎn)截至2009年年底，我國建成的鐵路隧道總長度已經(jīng)超過7000公里，在建鐵路隧道總長度已超過5000公里，即將開工和規(guī)劃建設(shè)的隧道總長度超過5000公里，預(yù)計到2012年，我國建成通車的鐵路隧道總數(shù)量將突破1萬座，總長度將突破12000公里。我國鐵路隧道建設(shè)的總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界其他國家。但是我國鐵路軟巖隧道施工的快速修建設(shè)備配套技術(shù)水平、施工裝備及國產(chǎn)化仍處于隧道施工機(jī)械化初期，整體技術(shù)仍較落后。主要表現(xiàn)在：——以鉆爆法為基礎(chǔ)的機(jī)械化快速施工技術(shù)體系尚未完成，在機(jī)械化作業(yè)線設(shè)備配套技術(shù)、環(huán)境控制、施工安全與風(fēng)險控制、巖溶高壓水、大變形治理等方面，許多設(shè)備配套關(guān)鍵技術(shù)難題尚未取得突破，施工進(jìn)度差別很大，事故隱患較多，工后環(huán)境影響較大?！糟@爆法為基礎(chǔ)的機(jī)械化設(shè)備配套在硬巖或圍巖穩(wěn)定性較好的條件下才能實現(xiàn)快速施工，而且作業(yè)線的主要設(shè)備大多從國外引進(jìn)，自主開發(fā)的品種少、質(zhì)量較差、故障較多，主要技術(shù)性能參數(shù)與鐵路隧道現(xiàn)有施工條件不匹配。設(shè)備國產(chǎn)化程度低，因而影響作業(yè)效率，難以形成先進(jìn)的機(jī)械化作業(yè)線。特別是開挖出砟、噴錨、支護(hù)、二次混凝土襯砌等工序，設(shè)備國產(chǎn)化程度低，制約了全行業(yè)整體技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步。——對于軟巖和土質(zhì)隧道，大多數(shù)仍采用人工作業(yè)，工序循環(huán)時間長，圍巖擾動大，安全風(fēng)險高，支護(hù)困難，進(jìn)度緩慢，造成軟巖隧道既不能快速施工，也不能形成機(jī)械化作業(yè)。通過對瑞典和丹麥等國家隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行考察，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，國外隧道施工從開挖、支護(hù)、鉆注漿、錨桿、噴混凝土、出砟等各工序都配置了配套的全機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)線，機(jī)械化程度較高，且配套完整。國外隧道施工時采用噴混凝土機(jī)械手，真正實現(xiàn)了工裝的配套，既環(huán)保又安全，可以真正控制支護(hù)質(zhì)量，同時還可以因回彈比例小而有效降低施工成本。國外承包商的各生產(chǎn)線都利用較為發(fā)達(dá)的租賃市場，且配套維修非常及時。設(shè)備租賃特別是大型專用設(shè)備的租賃，方式較為靈活，便于現(xiàn)場推廣應(yīng)用。由于施工設(shè)備的完善配套，隧道施工作業(yè)人員每班僅7人~10人。為了盡早實現(xiàn)我國隧道施工的機(jī)械化配套施工，鐵道部專門設(shè)立了“隧道圍巖穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究”重大研究課題。其中，中國中鐵隧道集團(tuán)有限公司（以下簡稱中鐵隧道集團(tuán)）牽頭承擔(dān)起“隧道施工機(jī)械化配套技術(shù)及裝備研究”子課題，并依托貴廣鐵路進(jìn)行試驗和實踐。課題借助三都、天平山等特長鐵路隧道的修建，重點解決開挖與噴錨支護(hù)、裝砟與運輸、防水板鋪設(shè)機(jī)械化施工作業(yè)線，控制圍巖變形，完善我國軟硬巖隧道全斷面和臺階法施工的全工序作業(yè)線的機(jī)械化，盡快建立起合理的設(shè)備配套、協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)機(jī)制，形成一套完整的具有理論指導(dǎo)、設(shè)備配套齊全且具有廣泛適應(yīng)性以及工法完善的機(jī)械化體系，以解決我國鐵路修建技術(shù)方面的設(shè)備配套及國產(chǎn)化問題。核算機(jī)械化施工和課題取得的各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對評價投資規(guī)模，促進(jìn)施工進(jìn)度，縮短工期，保證施工質(zhì)量和安全，提升隧道施工裝備實力與國產(chǎn)化水平，進(jìn)而形成我國鐵路機(jī)械化配套施工技術(shù)體系具有重要意義。明確任務(wù)，積極行動，深入研究，認(rèn)真實踐，中鐵隧道集團(tuán)扎實推進(jìn)機(jī)械化配套課題實施2009年4月12日，中鐵隧道集團(tuán)主持召開“隧道施工機(jī)械化配套技術(shù)與裝備研究”課題實施大綱研討會，就科研實施大綱如何完善鐵道部提出的長大隧道設(shè)備配套技術(shù)及滿足鐵道部提出的裝備國產(chǎn)化達(dá)到國際水平的要求，對三都隧道設(shè)備配套實施如何與科研大綱配套方案相統(tǒng)一、設(shè)備投入資金來源及設(shè)備管理模式等事項進(jìn)行了研討。會議決定成立專門課題組，下設(shè)“長大隧道機(jī)械化配套技術(shù)研究”“隧道施工裝備國產(chǎn)化研究”和“隧道施工機(jī)械化經(jīng)濟(jì)分析研究”三個分課題，分六個階段組織科研攻關(guān)。會議要求在貴廣鐵路三都隧道選擇關(guān)鍵線路的工作面，在科研費以外再投入1500萬元作為新增設(shè)備購置及三臂臺車升級改造費用。為減少超欠挖，項目負(fù)責(zé)對已到現(xiàn)場的兩臺湯姆洛克鑿巖臺車進(jìn)行改造，升級為電腦臺車。會議要求課題組堅持科研攻關(guān)實施方案的可行性、可靠性、先進(jìn)性和合理性，按照“項目法施工”的組織要求，把科研攻關(guān)納入到施工管理中，做到超前思維、精心組織、合理安排、突破重點，科研階段成果指導(dǎo)施工的原則，確?？蒲谐晒蠓忍嵘┕ば?，設(shè)備配套達(dá)到國際水平，國產(chǎn)化水平大幅提高。會議要求課題組重視貴廣鐵路的工程實踐，建立以科研攻關(guān)為先導(dǎo)、以科研指導(dǎo)施工的施工管理體系。2009年10月21日，中鐵隧道集團(tuán)課題組人員在貴陽向貴廣鐵路公司匯報“長大隧道快速施工機(jī)械化配套技術(shù)”課題進(jìn)展情況。貴廣公司就該課題提出了以下幾點要求：一是要深刻認(rèn)識設(shè)立課題的意義是用高科技手段來提高鐵路施工效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高隧道施工機(jī)械化程度，保證隧道施工安全。二是要改變課題轉(zhuǎn)化到施工實踐中過程較慢、轉(zhuǎn)化效果不佳的局面，使課題與施工實踐相結(jié)合，為施工服務(wù)。三是課題應(yīng)解決以下幾個關(guān)鍵問題：效率問題、環(huán)保問題、安全問題、經(jīng)濟(jì)性問題、設(shè)備與設(shè)備間工序與工序間有效銜接問題。四是以課題依托項目來推進(jìn)，應(yīng)盡快形成規(guī)模，盡快投入使用，要在項目推進(jìn)時盡快出成果。2009年11月10日，中鐵隧道集團(tuán)再次主持召開機(jī)械化配套課題專題會，討論了課題中設(shè)計的相關(guān)設(shè)備的引進(jìn)和國產(chǎn)化問題。會議要求課題組和項目承擔(dān)單位要了解研制開發(fā)鋼拱架安裝機(jī)的核心條件，其目的是減輕鋼拱架安裝人員的勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性，縮短工序循環(huán)時間。關(guān)于鋼拱架安裝機(jī)的開發(fā)研制，會議明確，主要是針對兩臺階開挖情況下的鋼拱架立拱作業(yè)，鋼拱架安裝機(jī)應(yīng)具有兩條工作臂、一個工作吊籃，行走形式為履帶式行走，驅(qū)動形式為內(nèi)燃機(jī)。會議要求隧道設(shè)備制造公司盡快按以上要求組織鋼拱架安裝機(jī)的設(shè)計。同時，要加緊進(jìn)行防水板自動鋪設(shè)臺車、多功能臺架和模板臺車標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計與制造，力保在2010年一季度末完成樣機(jī)并投入使用。會議要求課題組及時總結(jié)濕噴機(jī)械手在貴廣鐵路三都隧道及其他項目成功應(yīng)用的經(jīng)驗，在全集團(tuán)內(nèi)推廣使用。2009年12月3日至8日，中鐵隧道集團(tuán)邀請北京交通大學(xué)、鄭州大學(xué)教授前往貴廣鐵路三都隧道進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。根據(jù)隧道地質(zhì)情況，開展三都隧道出口全斷面開挖機(jī)械化施工配套作業(yè)技術(shù)研究，由于地質(zhì)復(fù)雜，還要在進(jìn)口開展兩臺階開挖機(jī)械化施工配套技術(shù)研究。會議就課題的階段性目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)分解，就課題研究中存在的問題進(jìn)行了討論，希望科研配合好施工，施工為科研提供條件，大家共同努力，爭取實現(xiàn)科研和施工互動和雙贏。目前，貴廣鐵路三都隧道出口已配置三臂鑿巖臺車2臺、挖掘機(jī)2臺、裝載機(jī)4臺、自卸汽車6輛、仰拱移動棧橋1座、噴射機(jī)械手1臺、多功能超前地質(zhì)預(yù)報鉆機(jī)1套、可移動整體仰拱模板1套等，基本形成了隧道施工全斷面機(jī)械化配套作業(yè)流水線?？蒲信c施工互動，相互促進(jìn)，中鐵隧道集團(tuán)在隧道機(jī)械化配套施工方面取得階段性成果貴廣鐵路全長857公里，是西南地區(qū)通達(dá)華南沿海地區(qū)的重要區(qū)際鐵路通道。三都隧道為全線重點工程，隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，共穿越13條大的斷層破碎帶。隧道出口段采用機(jī)械化施工，出口段計劃施工2580米，設(shè)計洞身巖層為泥灰?guī)r夾鈣質(zhì)砂巖、頁巖、石質(zhì)砂巖、砂質(zhì)頁巖，段內(nèi)設(shè)計的圍巖級別為Ⅴ級圍巖285米，占段內(nèi)總長的11%，Ⅳ級巖630米，占段內(nèi)總長24%，Ⅲ級圍巖1665米占段內(nèi)總長65%。針對三都隧道，中鐵隧道集團(tuán)加強(qiáng)了超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方面的工作。項目部采用TSP全程貫通探測，異常地段采用地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水、進(jìn)口多功能C6地質(zhì)水平鉆機(jī)超前鉆孔探測、地質(zhì)素描等手段對隧道施工前方的地質(zhì)、水文情況進(jìn)行綜合分析，同時在每個開挖循環(huán)鉆3個～8個超前炮孔近距離了解掌子面前方地質(zhì)情況。項目部根據(jù)量測速率的變化分級進(jìn)行管理，利用專用網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)實施動態(tài)監(jiān)控，根據(jù)量測數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)現(xiàn)場施工，保證施工安全。開工以來，項目部已多次成功預(yù)報出隧道前方的溶洞和不良地質(zhì)，避免了數(shù)次涌水和突泥的發(fā)生。開挖方面，項目部為三都隧道出口配備了2臺三臂鑿巖臺車，2009年4月底開始使用，目前已開挖近400米。每臺臺車配備6名操作人員，分兩個作業(yè)班組進(jìn)行施工。鑿巖臺車在實際使用中提高了施工工效，～2分鐘，全斷面開挖單循環(huán)時間控制在3小時～4小時，加快了掘進(jìn)的速度。項目部采用全斷面光面爆破，現(xiàn)場實際統(tǒng)計平均線性超挖均能控制在10厘米以內(nèi)。同時鑿巖臺車兼顧施鉆系統(tǒng)錨桿眼孔的任務(wù)，提高了初期支護(hù)的施工效率和質(zhì)量。出渣方面，根據(jù)隧道斷面大小，項目部在三都隧道出口配備了PC220挖掘機(jī)1臺，用于找頂扒渣工序施工，配備2臺WA380裝載機(jī)及6臺VOLVO自卸汽車。通風(fēng)找頂完成后，由2臺裝載機(jī)同時向1臺汽車進(jìn)行裝渣運輸