一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法技术

本发明专利技术公开一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法，首先确定洞挖的钻爆时间，然后根据洞挖的钻爆时间确定自卸车的出渣时间及台数，从而确保隧洞工程洞挖流水作业。本发明专利技术可在隧洞开挖工程中，确定合理数量的自卸车，不仅可以保证出渣有序连续进行，同时可以增加效益，减低成本；同时当多个断面连续地出渣时保证多个工作面流水施工，这对加快工程进度有着重要作用。

A key control method for tunnel excavation operation in Tunnel Engineering

The invention discloses a control method for the main points of tunnel excavation and drainage operation. First, the drilling and blasting time of the tunnel is determined. Then the time and number of the slag discharge of the dump truck are determined according to the drilling and blasting time of the hole. The invention can determine a reasonable number of dump trucks in tunnel excavation, which can not only ensure the orderly and continuous discharge of the slag, but also increase the efficiency and reduce the cost. At the same time, it can ensure the construction of several working faces when several sections continue to produce slag, which plays an important role in speeding up the engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法
本专利技术涉及隧道施工
，具体为一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法。
技术介绍
工程进度一般会以每天的平均洞挖进尺量来衡量该进度是否延误，这是一种很直观的衡量法。这样会很容易想到隧洞工程开挖过程中，打钻爆破会是主要工作内容，以此将它看着重点，但实际并非如此，尤其是多个隧洞断面同时需要开挖时，打钻不能视为洞挖的一条主要线路，因为它没法保持连续作业，虽然它可以形象地表达工程进度但它不是决定产值的主要因素，那么我们必须转变思路，寻找另一个能体现主要线路的指标，那就是自卸车的出渣量，只要自卸车连续不停地出渣，就意味着该工程没有停工，洞挖工序一直在连续进行，也就是说工程进度在按照计划进行，因为洞挖工程量就是靠自卸车实际的出渣量计算的。所以自卸车的出渣量既是工程的产值输出值又是衡量工程进度的指标，它兼有这双重要点，应该把自卸车出渣看着是隧洞工程的主要线路，保证其在整个施工组织安排中尽可能连续作业。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种不仅能够保证出渣有序连续进行，同时可以增加效益，减低成本的隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法。技术方案如下：一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法，包括以下步骤：步骤1：确定洞挖的钻爆时间：钻爆时间包括打钻时间和装药连线爆破时间；步骤2：根据隧洞开挖断面数，爆破后的出渣方量确定辅助出渣机械设备数量，从而确定自卸车的出渣时间；步骤3：确定固定距离的自卸车数量：其中，D为隧道口到设计渣场的固定距离，单位为m；v为自卸车往返平均速度，单位为m/min，t为最优化装满单位自卸车时间，单位为min；步骤4：确定可变距离的自卸车数量：其中，L为隧道口到洞挖掌子面的可变距离；步骤5：确定自卸车总数量：k为缓和系数。进一步的，所述出渣时间T＝(断面面积*单循环进尺*岩石体积松散系数1.3～1.5)/单位自卸车装载容量*单位自卸车装满渣时间。更进一步的，所述打钻时间根据岩石的类别，气压的承受压强，打钻所需水压和施工断面尺寸以及手风钻平均进尺尺寸确定。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术可在隧洞开挖工程中，确定合理数量的自卸车，不仅可以保证出渣有序连续进行，同时可以增加效益，减低成本；同时当多个断面连续地出渣时保证多个工作面流水施工，这对加快工程进度有着重要作用；2)本专利技术有利于进行成本控制，合理确定机械设备数量，杜绝仅凭经验因项目差异化所导致的机械成本过度增加或自卸车不足导致工程进度延误的现象；同时这样也有利于提高自身企业的机械设备管理能力；3)本专利技术不仅适用于隧洞工程施工，还适用于其他土石方开挖施工。附图说明图1为某隧洞简易进度安排计划表。图2为自卸车装渣到渣场往返横道图(双划线表示自卸车装渣所需时间；点画线表示自卸车运渣至渣场往返所需时间)。图3为可变距离L与天数t成正比关系图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。当隧洞洞挖工作面数大于等于2时，一个工作面按照平均进尺3.5m，一天按两次爆破计算，首先确定洞挖的钻爆时间，然后根据洞挖的钻爆时间确定自卸车的出渣时间及台数，从而确保隧洞工程洞挖流水作业。当洞挖工作面(断面数)大于等于2时，除了保持自卸车出渣连续进行，还要兼顾其他工作面有序地连接，使其减少窝工时间，达到流水施工状态。手风钻打钻根据岩石的类别，气压的承受压强，打钻所需水压和施工断面尺寸以及手风钻平均进尺尺寸等因素，其打钻时间会有所不同，所以在施工组织编写前就应该根据这些因素确定钻爆时间。将打钻时间和装药连线爆破时间视为一体，统称为钻爆时间。当确定了钻爆时间，我们就可以根据隧洞开挖断面数，爆破后的出渣方量确定辅助出渣机械设备数量(装载机、挖掘机)，从而确定自卸车的总出渣时间，也就是说一个面出渣用一台挖掘机和装载机出渣所用时间大于一台挖掘机和两台装载机出渣时间(自卸车连续作业情况下)，但前者的租赁成本和保养维修成本小于后者。所以装载机和挖掘机数量可根据出渣面数量和机械成本综合考虑，本实施例暂不考虑成本因素。表1隧洞工程工序时间表工序测量放点钻爆通风排烟出渣用时(h)t1t2t3t4出渣理论时间T＝(断面面积*单循环进尺*岩石体积松散系数1.3～1.5)/单位自卸车装载容量*单位自卸车装满渣时间。(单位自卸车装渣时间与装载机和挖掘机数量有关)T＝(150*3.5*1.5/(5.8*2.3*1.1)*4.12≈4h)某隧洞10号段是两条隧洞(TRT1、TRT2)平行组成，全长L＝1854m，断面形状为马蹄形，洞高13.45m，分上下两层开挖，上层平均断面面积S＝74.07m2，上下两层总截面积约为150m2。在尾水隧洞10号段隧洞出口处开挖一条支洞贯穿两主洞，此处为主支交汇，支洞开挖距离暂不做考虑，主支交汇到设计渣场的固定距离D为2050m，10号隧洞施工机械设备：红岩自卸车，货厢尺寸5800mm*2300mm*1100mm；日立330挖掘机，铲斗容量1.38m3；柳工装载机，额定斗容量1.8～5.6m3。随着两个面洞挖同向进行，洞挖掌子面到主支交汇处距离不断增加，为可变距离L，根据施工组织确定洞挖工序时间。表2某隧洞10#段隧洞工序时间表工序测量放点钻爆通风排烟出渣用时40min4h40min4h施工组织简易横道图见图1。我们通过所在的尾水隧洞10号隧洞工程洞挖施工，总结出了一个确定自卸车数量的理论通用公式N，这个公式不仅适用于隧洞工程自卸车数确定，还适用于土石方开挖自卸车数确定。N表示连续作业的自卸车数量(辆)；D表示固定距离(m)；t表示最优化装满单位自卸车时间(min)v表示自卸车往返平均速度(m/min)；L表示可变距离(m)。考虑隧洞车辆行驶安全，严禁超速超载的情况下，规定平均自卸车最高时速不超过25km/h，此处设定为自卸车往返平均速度为21km/h(350m/min)。该段隧洞出渣只有两个面，有一台装载机和一台挖掘机配合出渣。表3经记录装满一辆自卸车所耗费的有效时间注：隧洞开挖爆破前装载机将钻爆台车往后推到合适位置，经过分析钻爆台车至少离出渣面50m，这样至少能容纳两台自卸车，当其中一辆正在装渣时，另一辆就以准备就绪，计时从后退至出渣面到装满渣离开钻爆台车为止为最优化装渣时间t。t＝(4.10+4.11+4.14+4.13+4.13+4.11+4.12)÷7＝4.12(min)(1)固定距离的自卸车数量确定为使其满足自卸车流水作业，自卸车装渣到渣场往返横道图见图3所示(以一个隧洞断面为例)(2)可变距离的自卸车数量确定可变距离则是隧洞开挖距离，根据手风钻平均进尺3.5m，一天按两次爆破计算，一天进尺7m，可变距离L与天数t成正比关系(如图3所示)。根据上述公式，要想在洞挖工程中自卸车仍保持连续作业，即可变段增加自卸车数n2：L表示可变距离(m)；v自卸车往返平均速度(m/min)；t表示最优化装满单位自卸车时间(min)。10号隧洞总长L为1854m根据公式算出尾水隧洞10号隧洞所需总的自卸车数为7辆，但由于自卸车保养维修等其它因素，实际工程中会有一个缓和的系数k，即k具体指则要根据隧洞开挖施工公司对机械设备的管理能力决定。10段隧洞施工单位的k＝3，即总自卸车10辆，可以满足两个洞挖工作面同时施工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定洞挖的钻爆时间：钻爆时间包括打钻时间和装药连线爆破时间；步骤2：根据隧洞开挖断面数，爆破后的出渣方量确定辅助出渣机械设备数量，从而确定自卸车的出渣时间；步骤3：确定固定距离的自卸车数量：

【技术特征摘要】
1.一种隧洞工程洞挖流水作业要点控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定洞挖的钻爆时间：钻爆时间包括打钻时间和装药连线爆破时间；步骤2：根据隧洞开挖断面数，爆破后的出渣方量确定辅助出渣机械设备数量，从而确定自卸车的出渣时间；步骤3：确定固定距离的自卸车数量：其中，D为隧道口到设计渣场的固定距离，单位为m；v为自卸车往返平均速度，单位为m/min，t为最优化装满单位自卸车时间，单位为min；步骤4：确定可变距离的自卸车数量：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴虹私，郝丽萍，陈松，史海峰，张建鹏，刘志辉，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51