三臂凿岩台车在地下水封洞库工程的应用及经济分析 - 副本

的应用及经济分析

韩前丰

(中铁隧道集团烟台LPG地下储气洞库项目部山东烟台2000)

摘要：介绍了三臂凿岩台车在烟台LPG地下水封洞库工程中的施工工艺、人员配置、机械化施工配套设备及钻爆破孔、锚杆孔、超前探孔的应用。通过经济分析说明了三臂凿岩台车施工成本节约情况，并介绍了一些台车施工成本控制措施，供类似工程些参考。

关键词：三臂凿岩台车；地下水封洞库；应用；经济分析

中图分类号：TU991文献标识码：A

0引言

隧道及地下工程随着近年人工费的上涨及安全、职业健康、环保、施工进度的要求提高，传统的多功能台架配风动凿岩机钻孔工法将逐渐被凿岩台车钻孔工法取代。半液压凿岩台车20世纪60年代在我国出现，20世纪70年代中期全液压凿岩台车被我国引进。目前，实际引进应用的以全液压和电液控制台车居多,应用中主要为三臂凿岩台车，有瑞典阿特拉斯（ATLAS）、山特维克（SANDVIK）和日本古河等品牌[1]。

地下水封洞库储存油气资源具有安全可靠、经济实用、投资少、占地小、储量大优点，作为能源战略储备的主要设施，正在国内掀起建设高潮[2]。地下水封洞库主洞库开挖断面大、注浆及锚杆支护工程量大，在烟台LPG地下水封洞库中，三臂凿岩台车得到了重要的应用，并取得良好的经济效果。

1工程概况

烟台LPG地下水封洞库工程位于山东省烟台市经济技术开发区临港化学工业园内，工业园北侧为烟台西港区，洞库位于工业园地下，采用地下水封洞库储存方式，本工程主洞库设计总库容为100万m³，其中丁烷库25万m³，LPG库25万m³，丙烷库50万m³。地下水封洞库工程主要由交通巷道、水幕巷道及水幕、主洞库、竖井等组成。本工程Ⅰ、Ⅱ级围岩约占70%，交通巷道为10m宽*9m高断面，水幕巷道为7m宽*6m高断面,丁烷、LPG主洞库为18m宽*26m高大断面，丙烷主洞库为22m宽*26m 高大断面，交通巷道、水幕巷道采用全断面开挖，主洞库分4层台阶开挖。

2三臂凿岩台车的选用

烟台LPG地下水封洞库工程选用了ATLAS353E三臂凿岩台车3台、SANDVIK T11三臂凿岩台车2台、SANDVIK T10三臂凿岩台车1台。

以上6台三臂凿岩台车均为全液压式，从我公司多年使用台车经验发现全液压式凿岩台车比电液式凿岩台车更适合钻爆施工。电液式凿岩台车故障率高，稳定性差，电磁比例阀受PLC控制，输入、输出模块一旦损坏，钻臂可能会自动下垂，容易引发事故。而全液压凿岩台车不仅操作简单，维护方便，性能更加稳定。

3三臂凿岩台车施工应用

3.1三臂凿岩台车施工工艺

烟台LPG地下水封洞库工程利用2台353E、2台T11三臂凿岩凿岩台车钻爆破孔、利用1台353E 及1台T10台车钻锚杆孔、注浆孔、超前探孔，各台车施工任务不同，流水作业，主要施工工艺见下图。

图1：三臂凿岩台车施工工艺流程

Figure1：Proccss chart of tri-arm rock drilling jumbo construction

3.2三臂凿岩台车钻孔应用

三臂凿岩台车钻孔速度快，比风动凿岩机速度快56%～122%，总体施工进度比人工开挖37.3%，可实现三臂同时钻孔，大量节约钻孔时间，同时钻杆定位速度准确，不需要工作平台，可节约非钻孔时间[2]。三臂液压凿岩台车在钻爆破孔采用5.525m钻杆、锚杆孔采用5.525m或6.4m钻杆，也能通过连接钻杆施做孔径Φ43～Φ75mm深度小于50m注浆孔，及孔径Φ75～Φ130mm深度小于30m管棚孔、地质孔、深孔锚杆孔等的施工。

本工程2011年7月份开工至2013年11月主体工程完成，利用三臂凿岩台车开挖完成交通巷道、水幕巷道、主洞库合计方量124.4万m³，人工钻孔开挖16.3万，利用三臂凿岩台车钻φ45mm锚杆孔502356m，钻φmm-100mm注浆孔74277m，钻φ100mm超前地质探孔2250m。本项目在工作面充足情况下一个台车负责开挖3个工作面，最高开挖进尺达到380m/月。

4三臂凿岩台车施工经济分析

三臂液压凿岩台车成孔速度快，节约钻孔时间，且人工成本低；因钻孔为水洗钻孔，工作面灰尘很小而节约通风费用；钻爆破孔孔径较大（一般为46-47mm）,对清孔、装药尤为有利，尤其在硬岩中优势明显，节约装药循环时间；台车施工司钻人员劳动强度低、安全风险小；手持风动凿岩机送风管道风压损失较大，而凿岩台车用电利驱动，能量利用率高，节能减排效果好。但是价格昂贵，三臂凿岩台车一般选用制造技术成熟的进口设备，若新购每台价格约在750万元，若租赁每台价格在18～20万元/月，而每套手持风动凿岩机价格在5000元左右，并且三臂凿岩台车钻具价格也很高，达到风动凿岩机的数倍，若采用国外进口钻具，可达到数十倍。三臂凿岩台车的配件、维修费用也很高，约占使用机械费的30%。现对烟台LPG地下水封洞库台车开挖及人工开挖综合成本对比，台车开挖月均进尺220m，人工开挖月均进尺180m,断面m2。

通过对比三臂凿岩台车开挖比人工开挖成本节约接近10%，而对于锚杆、注浆施工可达到节约成本20%以上。凿岩台车的施工的成本控制是集操作、维修保养和管理为一体的成本控制，可探寻的空间很大。维修保养工作是台车施工的重点，许多施工单位买得起台车，但用不好台车，主要是对维修保养认识不够，导致故障率高，严重影响施工使用。本项目特成立了维修保养队，对每台台车每天强制保养4～6小时，大大减小了机械故障率。台车司钻工及维修人员业务水平通过长期培养起来的，需不断进行培训，不但要懂得操作还要熟知各部件的工作原理和维护方法。台车司钻工的责任心亦很重要，为此项目特颁布了主车司机考核办法，通过奖罚措施措施提高操作人员责任心，对降低使用成本也起一定作用。同时项目机械技术人员，集思广益，通过不断探索，改进优化了台车推进梁，可实现更小断面的开挖，通过部分配件的国产化或自加工，取代了价格昂贵的进口配件，经统计本项目此项节省费用在300万元以上，加工废旧钻杆约760根，此项节省费用约150万元。5结束语

综上所述，三臂凿岩台车不但在本工程中得到多种途使用，保证了施工质量、加快了施工进度、确保了施工安全、促进了文明施工、提高了企业形象。通过经济分析凿岩台车施工可节约施工成本达15%以上，更有很大探寻空间。

参考文献

[1]魏志宏，液压凿岩台车开挖技术应用及经济分析探讨[J]，隧道建设，2012年8月，第4期，454-458。

[2]洪开荣，大型地下水封洞库修建技术[M]，北京，中国铁道出版社，2013。

三臂凿岩台车在地下水封洞库工程的应用及经济分析

作者：韩前丰

作者单位：中铁隧道集团烟台LPG地下储气洞库项目部

刊名：

城市建设理论研究（电子版）

英文刊名：ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu

年，卷(期)：2014(4)

引用本文格式：韩前丰三臂凿岩台车在地下水封洞库工程的应用及经济分析[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2014(4)