公路山岭隧道机械化施工及成套设备关键技术研究
【成果名称】公路山岭隧道机械化施工及成套设备关键技术研究
【成果属性】
【推荐单位】浙江省交通工程管理中心
【学科分类】施工机械与设备
【成果体现形式】新装备
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与企业合作
【鉴定/评价日期】2020-1-9
【成果推广形式】
【被鉴定/评价的水平】国际先进
【成果内容简介】1.主要研究内容：
本项目依托一系列省内“十三五”重大交通建设项目，对公路隧道钻爆法施工进行了系统梳理。通过研究，最终形成了山岭隧道钻爆法全机械化施工全过程相关关键技术，山岭隧道机械化施工设备成套配置技术及其相应的经济性技术文件，形成了相应的技术指南、操作手册及其补充定额。
2.主要创新点：
（1）通过对多臂凿岩机隧道开挖、初期支护湿喷机械手和自行式移动栈桥施工工艺优化，多功能拱架台车、多功能防水作业台车、新型二衬台车、电缆沟槽台车的机械装备优化改进以及自主研发的二衬厚度预检台车、混凝土浇筑布料系统、二次衬砌养护台车，首次形成了以基于智能化、信息化装备的公路山岭隧道成套机械施工及质量检验的关键技术；
（2）首次提出了不同地质条件、不同宽度下山岭公路隧道钻爆法施工关键设备的选型及优化配置方法，建立了基于“九台套”的机械化集群配置模型；
（3）首次建立了山岭公路隧道机械化集群配置的各施工作业线技术经济评价指标分级及统计模型，以基于技术测定与二次平均的偶合分析方法系统分析了山岭公路隧道钻爆法施工关键设备在不同围岩等级下的全工序机械化作业中的工效及其定额水平。
3. 已达到的技术经济指标
通过研究，撰写完成项目研究报告（包括3个子课题），编制完成了相应的技术指南与操作手册，编制完成了补充预算定额，形成实用新型专业4项，QC成果4项，累计公开发表核心论文4篇。主要技术性能指标如下：
1）研究报告：公路山岭隧道机械化施工及成套设备关键技术研究
（1）子课题一：公路山岭隧道机械化施工成套配置技术及经济性分析研究
（2）子课题二：公路山岭隧道钻爆开挖及初期支护作业机械化施工成套技术研究
（3）子课题三：公路山岭隧道二次衬砌作业机械化施工成套技术研究）
2）指南：公路山岭隧道机械化施工成套技术研究施工指南
3）操作手册：公路山岭隧道机械化施工成套技术研究施工操作手册
4）补充预算定额：浙江省公路工程隧道成套机械化施工补充预算定额
5）QC成果：
（1）提高钢拱架连接板一次定位合格率（中交企协质字【2018】33号）
（2）降低湿喷机喷射混凝土回强率（中交企协质字【2018】33号）
（3）减少隧道拱顶二衬混凝土人字形色差(浙江省质量建设协会)
（4）隧道二衬混凝土逐窗入模布料装置的研制(浙工质协[2019]10 号)
6）实用新型专利：
（1）型钢拱架连接板定位器（证书号第8109004号）
（2）隧道二次衬砌表面养护喷头及养护台车（证书号第8541985号）
（3）混凝土布料装置（证书号第201821781396.8）
（4）隧道二衬混凝土厚度预检台车（证书号第4474733号）
7）学术论文
（1）大断面隧道传统和新型二衬模板台车变形与应力分析（防护工程，2018第26期）
（2）大断面公路隧道湿喷混凝土施工关键技术研究（现代隧道技术，2018.11）
（3）降低机制砂湿喷混凝土回弹率技术研究（现代隧道技术，2018.11）
（4）新型二衬模板台车及其分料系统在隧道中的应用（施工技术，2018第28期）。
【成果前景介绍】推动隧道施工行业机器换人，实现传统钻爆法施工实现产业转型升级，本课题是以现代化、自动化的装备提升传统施工工艺，推动技术红利替代人口红利，成为新的施工工艺优化升级和施工企业经济效益持续增长的动力之源。对于推动技术进步、提升劳动力素质、提高企业生产效率、促进施工企业人材物结构调整、推进施工作业方式转变发展方式等具有重要意义。通过本课题的研究，实现公路山岭隧道工效提高10%以上，可以降低劳动强度在20%以上，其社会效益与经济效益十分显著。
安全是永恒的主题，它是人类生存、社会发展的最重要、最基本的要求，安全生产是人们生命健康的保障，是社会稳定和经济发展的前提。隧道内施工作业环境的优劣直接影响到施工人员的身心健康和人身安全，本课题从提供改善施工作业环境和降低作业面人员数量角度出发，可以有效预防施工期间各种伤亡事故的发生，保护施工人员生命财产安全。。
【成果登记日期】2020-1-9