随着我国高速铁路建设的迅猛发展,国家中长期铁路网的规划实施,必然会修建大量的长大隧道,而长大隧道往往成为控制性工程。长大隧道施工工期长、投资大,合理的机械化成套施工方案通过减少劳动力的投入,降低能源和资源的消耗,提高施工效率,能够保证经济效益提高和安全质量可靠。
作为隧道施工的重要技术之一——混凝土喷射技术也得到了快速发展,混凝土喷射机械也迎来高速增长期。隧道混凝土喷射以简便的工艺、及时的支护及较低的成本而在隧道工程中得到广泛应用。随着湿喷设备及工艺的日趋完善及施工要求的不断提高,湿喷技术已成为世界各国喷射技术的发展主流。在隧道施工初支环节使用湿喷机械手,大大提高了施工效率,隧道混凝土湿喷机械手在长大隧道施工中具有重要的作用。
湿喷机械手是指喷射操作手通过无线遥控器操作喷射臂的喷射位置和喷嘴的角度,减少了操作人员与混凝土的接触,同时降低了洞内粉尘浓度,改善了隧道内的作业环境,保护了工人的身体健康。湿喷机械手在隧道内施工每小时喷射混凝土量达到30方,充分保证了隧道内与其他工序的高效衔接,一定程度上提高了隧道施工进度。此外,湿喷机械手完成的喷射面平整顺滑,质量可靠,回弹率低,节约了混凝土喷射方量,节约了人工时间,加快了隧道施工的整体进度。
湿喷机械手主要优点:
1、混凝土质量好:混凝土配合比易于控制,施工时,湿喷的混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射,其配合比完全处于受控状态,从而保证了喷混凝土的质量。干喷的混凝土质量不易控制,干喷时,混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的,混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否。机械手喷射混凝土附着力较好、密实度较高,强度较传统湿喷混凝土高出20%左右。
2、粉尘浓度:大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度,消除了对工人健康的危害。干喷喷嘴旁粉尘浓度高,而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘浓度低。干喷混凝土施工时,往往由于粉尘浓度及其他原因,造成隧道内能见度低,客观上使操作人员只讲喷射数量,而忽视喷射质量使喷混凝土的质量不稳定,浪费很大。
3、生产率高:干式混凝土喷射机一般不超过5m3/h,小型湿喷机作业时单台喷射量小于4m3/h,机械手喷混凝土喷射量达到15~30m3/小时,相当于十多台小型喷射机同时作业,其作业效率可见而知。
4、回弹率低:能有效控制成本,干喷回弹率达35%~50%(据北京城铁l4标段喷混凝土测试),普通湿喷机回弹率为20%左右,而湿喷机机械手回弹率可控制在15%以内。所以湿喷的生产成本低,效益高。
5、机械机智能化:械化程度高,操作人员较少,操作人员劳动强度低。