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[摘 要]在近半个世纪来，特别是改革开放以后，隧道工程中掘进机的应用越来越多，并且取得了较多的教训和经验。本文主要对隧道的掘进技术的论述，具体的就是通过对挖掘机械的介绍和特殊地层的论述。然后是介绍隧道挖掘时的安全防护问题，通过实地考察总结了一些关于安全防护的条例。希望为以后的隧道挖掘和安全施工起到积极地作用。
[关键词]隧洞施工 掘进技术 安全防护 凿岩机
中图分类号：TD115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0064-01
1、引言
很多人都认为21世纪是地下空间的开发和利用的新世纪，在欧美国家认为，21世纪是隧道工程的世纪。不仅是国外，我们在本世纪也是项目众多，耗资巨大，比如大型的工程有：西气东输、南水北调、青藏铁路、西电东送等，在这些众多大型项目中，隧道工程所占的比例是空前的，比如，在西部大开发过程中，就出现了很多的隧道群和长大隧道。根据资料可知，外国的隧道掘进中每年有30%-40%是由TBM完成的，但是，这中间有很多默认的规定，例如，大多数的施工企业都明确规定，对于超过3km的隧道应该使用挖掘机进行掘进。虽然我国的对到掘进机技术由于起步晚而相对落后，但是，隧道掘进机会因其独特的优势，必将逐渐成为隧道工程的主导。隧道掘进机的使用有以下优势：a、工作人员需求很少，隧道掘进的速度很快，挖掘机的掘进速度比传统钻爆法施工的速度能提高4-10倍；b、挖掘的成洞质量较好，并且不会出现超挖的现象，可以减少衬砌工程的量；c、施工起来相对安全，特别是在护盾的保护下进行衬砌施工时，工作人员不需要暴露在岩石下，不仅如此，掘进机进行施工时，与钻爆法相比对围岩扰动小，所以围岩的类别就比钻爆法挖掘的围岩相对提高一级，这样一来就减少了塌方事故的发生，即避免了人员伤亡的隐患；d、在集中控制、自动控制、、远程控制和无线电控制这块相对容易。
2、复杂地层掘进技术措施
对于不良复杂地层段中掘进例如松散、破碎等的地层，最好应该遵守“超前锚、短开挖、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则及时采取措施，让一些有经验的人员进行统一的指挥，确保通过时的安全。对于不同类别的围岩，我们应该使用不同结构形式的安全防护技术。
2.1 凿岩机钻眼掘进
对于采用凿岩机进行钻眼掘进时，在开眼的阶段转速采用慢速转动，等钻出的孔的深度有10-15mm时，再渐渐的将转速提高到全运转状态。进行凿岩的过程 中，需要根据孔位进行设计，目的是使钎杆能够保持直线前进，且让其处于孔的中心处。但是也有缺点，当轴推力过小时，机器会出现回跳的现象，振动就会增大，凿岩的效率就会降低；当轴推力较大时大，钎子就会顶紧孔眼的底端，会使机器出现超负荷，容易出现过早的磨损零件，最终使凿岩的速度变慢，所以，在凿岩时应该采取合适的轴推力。当出现凿岩机卡钎现象时，正确的做法是减少轴推力，如此就会逐步趋于正常。但是在钻眼过程中，要注意观察注油的储量和出油的情况，调节好注油量，避免出现无油作业引起的使零件过早磨损。同时，也要注意润滑油，不能加入的过多，防止其会对工作面造成污染。
在对凿岩机是向上式的进行操作时，要时刻应注意给气量，这样做是避免凿岩机出现上下摆动而造成事故。对机器操作时不能握的太紧，更不能骑在器腿上防止出现人员受伤和机器损害的事故。特别是要注意观察岩石的情况，不能出现穿孔时在沿着层理、节理和裂隙进行，一定要禁止打残眼，时刻注意有无冒顶或片帮的危险。为了能够有效的使用其开孔的功能，在进行开孔时应该使用降低了的冲击压力和固定的推进压力。
通过工程的实践情况可知，想要有效地将凿岩的效率提高，就应该选择合理的凿岩机并对其进行正确的使用。特别是司机，其操作手法要十分熟练，并且对机器要定时的保养与维修，时刻保持凿岩机能够正常的运转。不仅如此，还要控制工作面的风压大概保持0.5MPa。从实践的效果上来说，如果提高风压或降低0.1MPa的风压，这对转速的影响是很大的，其钻速就会提高或降低30%左右。如果转速过高，不仅会造成凿岩机的震动剧烈，而且还会使零部件的磨损加快、耗气量也会相应的增大。同时，还要正确的把握眼深和眼径：随着炮眼的直径和深度的变大，钻的转速势必会下降，对于气腿式凿岩机来说，最合适的炮眼直径应该为38～46，眼的深度最好不要超过5m。此外，禁止在已经废止的炮眼上继续钻孔和骑马式操作， 钻孔中心线要和钻孔的进钻杆保持一致。禁止出现未经处理的残眼上直接进行钻孔；当施工中遇到残眼时，必须严格的按照爆破员或者安全员的指导下进行工作，需要进行水洗或者风吹等方式，使残留的雷管和炸药处理干净。
2.2 掘进中特殊地层处理
在施工过程中，一旦发现有出现破碎带的迹象的可能，应该立刻沿着隧洞的轮廓线进行钻孔，这时要求的孔深最少要比循环进尺大1m（大概为3-5m左右），随后进行砂浆的充填，充填完砂浆之后再插入锚杆，插入锚杆的外插角最好在5°-10°之间，这样一来，插入的锚杆能够让一定区域内变成一个整体，这样锚杆就可以成为模拟挡土墙，其长度可以成为控制长度，形成的模拟挡土墙用来抵抗背后的土压，如此可以起到超前支护的效果。此外还要进行喷锚和喷射混凝土，这样能够较好的提高其柔韧性，其蠕变性和可压缩性等。
对于像有破碎带等地质条件比较差的地段，可以使用在锚网喷结合超前锚杆然后再复合格栅拱模喷进行支护。不論是锚喷支护监控设计和施工管理，现场施工中最重要的就是进行围岩量测。因为这样可以及时的掌握施工现场的围岩动态和支护受力情况，并做出及时的判断，为以后的工作提供大量的信息。
由于因岩石比较松散，并且容易掉块，所以，开挖时注意以下几点：短进尺、小装药、弱爆破的原则，这样做可以使岩层暴露在外的空间小，防止大面积掉块和塌方的出现。若出现断层前1-2m，要对围岩实施超前加固。在施工过程中，如果遇到地下水变多时，需要进行超前探水和放水引排。而且还要配备大量的排水设备。但是如果涌水量较大，需要先用混泥土浆进行灌注封堵，随后在进行支护保护举措。
3、隧道掘进安全防护措施
对于隧道的安全技术问题，首先应该保持凿岩机械的技术状况良好、、可靠安全、灵活。其次就是操作人员必须是按操作的规程进行实施。机械连接螺帽和压气胶管接头在作业前需要进行检查，确保其的安全牢靠。在进行凿岩之前务必进行“四清除”和“四检查”，即检查炮烟和清除残炮、盲炮（由爆破员处理）、顶、帮、掌子面浮石、支护的不安全因素。在进行凿岩时务必做到“四严禁”即严禁打残眼、干眼、戴手套扶钎杆、站在凿岩机钎杆下。谨记在开钻时，先给水，后给风的原则；停钻时正相反，是先关风，后关水。
在进行凿岩机的退出或更换钎杆时，需要慢慢的减速退出，时刻的观察钎杆位置，防止钎杆脱落导致人员的伤害。凿岩的台架在安装的时候应特别的牢固，洞帮和周边应该顶实，掌子和前部保持面距离小于50cm。假如遇到突然涌水和流砂层地段，要必须停止操作，向相关部门迅速的提交报告，并且制定切实的安全措施。
4、结语
由于近年来的大兴土木，各种土木项目的实施，同时，隧道的掘进技术也被大力的使用，当然隧洞的安全性也很重要也需要进行详细的考察。本文通过对隧道掘进技术和防护安全的论述，并提出了一些相关的方案，希望能对未来的隧道挖掘提供必要的帮组。
参考文献
[1] 阮周宁.日本公路隧道的凿岩爆破法掘进[J].世界采矿快报，2007（12）：118-119.
[2] 王进志.三线大跨公路隧道人机套打快速掘进技术[J].西部探矿工程，2006（7）：31-33.
[3] 石新栋.园梁山隧道主要地质问题与施工对策[J].铁道标准设计，2003，（增）：34-35.
[关键词]隧洞施工 掘进技术 安全防护 凿岩机
中图分类号：TD115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0064-01
1、引言
很多人都认为21世纪是地下空间的开发和利用的新世纪，在欧美国家认为，21世纪是隧道工程的世纪。不仅是国外，我们在本世纪也是项目众多，耗资巨大，比如大型的工程有：西气东输、南水北调、青藏铁路、西电东送等，在这些众多大型项目中，隧道工程所占的比例是空前的，比如，在西部大开发过程中，就出现了很多的隧道群和长大隧道。根据资料可知，外国的隧道掘进中每年有30%-40%是由TBM完成的，但是，这中间有很多默认的规定，例如，大多数的施工企业都明确规定，对于超过3km的隧道应该使用挖掘机进行掘进。虽然我国的对到掘进机技术由于起步晚而相对落后，但是，隧道掘进机会因其独特的优势，必将逐渐成为隧道工程的主导。隧道掘进机的使用有以下优势：a、工作人员需求很少，隧道掘进的速度很快，挖掘机的掘进速度比传统钻爆法施工的速度能提高4-10倍；b、挖掘的成洞质量较好，并且不会出现超挖的现象，可以减少衬砌工程的量；c、施工起来相对安全，特别是在护盾的保护下进行衬砌施工时，工作人员不需要暴露在岩石下，不仅如此，掘进机进行施工时，与钻爆法相比对围岩扰动小，所以围岩的类别就比钻爆法挖掘的围岩相对提高一级，这样一来就减少了塌方事故的发生，即避免了人员伤亡的隐患；d、在集中控制、自动控制、、远程控制和无线电控制这块相对容易。
2、复杂地层掘进技术措施
对于不良复杂地层段中掘进例如松散、破碎等的地层，最好应该遵守“超前锚、短开挖、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则及时采取措施，让一些有经验的人员进行统一的指挥，确保通过时的安全。对于不同类别的围岩，我们应该使用不同结构形式的安全防护技术。
2.1 凿岩机钻眼掘进
对于采用凿岩机进行钻眼掘进时，在开眼的阶段转速采用慢速转动，等钻出的孔的深度有10-15mm时，再渐渐的将转速提高到全运转状态。进行凿岩的过程 中，需要根据孔位进行设计，目的是使钎杆能够保持直线前进，且让其处于孔的中心处。但是也有缺点，当轴推力过小时，机器会出现回跳的现象，振动就会增大，凿岩的效率就会降低；当轴推力较大时大，钎子就会顶紧孔眼的底端，会使机器出现超负荷，容易出现过早的磨损零件，最终使凿岩的速度变慢，所以，在凿岩时应该采取合适的轴推力。当出现凿岩机卡钎现象时，正确的做法是减少轴推力，如此就会逐步趋于正常。但是在钻眼过程中，要注意观察注油的储量和出油的情况，调节好注油量，避免出现无油作业引起的使零件过早磨损。同时，也要注意润滑油，不能加入的过多，防止其会对工作面造成污染。
在对凿岩机是向上式的进行操作时，要时刻应注意给气量，这样做是避免凿岩机出现上下摆动而造成事故。对机器操作时不能握的太紧，更不能骑在器腿上防止出现人员受伤和机器损害的事故。特别是要注意观察岩石的情况，不能出现穿孔时在沿着层理、节理和裂隙进行，一定要禁止打残眼，时刻注意有无冒顶或片帮的危险。为了能够有效的使用其开孔的功能，在进行开孔时应该使用降低了的冲击压力和固定的推进压力。
通过工程的实践情况可知，想要有效地将凿岩的效率提高，就应该选择合理的凿岩机并对其进行正确的使用。特别是司机，其操作手法要十分熟练，并且对机器要定时的保养与维修，时刻保持凿岩机能够正常的运转。不仅如此，还要控制工作面的风压大概保持0.5MPa。从实践的效果上来说，如果提高风压或降低0.1MPa的风压，这对转速的影响是很大的，其钻速就会提高或降低30%左右。如果转速过高，不仅会造成凿岩机的震动剧烈，而且还会使零部件的磨损加快、耗气量也会相应的增大。同时，还要正确的把握眼深和眼径：随着炮眼的直径和深度的变大，钻的转速势必会下降，对于气腿式凿岩机来说，最合适的炮眼直径应该为38～46，眼的深度最好不要超过5m。此外，禁止在已经废止的炮眼上继续钻孔和骑马式操作， 钻孔中心线要和钻孔的进钻杆保持一致。禁止出现未经处理的残眼上直接进行钻孔；当施工中遇到残眼时，必须严格的按照爆破员或者安全员的指导下进行工作，需要进行水洗或者风吹等方式，使残留的雷管和炸药处理干净。
2.2 掘进中特殊地层处理
在施工过程中，一旦发现有出现破碎带的迹象的可能，应该立刻沿着隧洞的轮廓线进行钻孔，这时要求的孔深最少要比循环进尺大1m（大概为3-5m左右），随后进行砂浆的充填，充填完砂浆之后再插入锚杆，插入锚杆的外插角最好在5°-10°之间，这样一来，插入的锚杆能够让一定区域内变成一个整体，这样锚杆就可以成为模拟挡土墙，其长度可以成为控制长度，形成的模拟挡土墙用来抵抗背后的土压，如此可以起到超前支护的效果。此外还要进行喷锚和喷射混凝土，这样能够较好的提高其柔韧性，其蠕变性和可压缩性等。
对于像有破碎带等地质条件比较差的地段，可以使用在锚网喷结合超前锚杆然后再复合格栅拱模喷进行支护。不論是锚喷支护监控设计和施工管理，现场施工中最重要的就是进行围岩量测。因为这样可以及时的掌握施工现场的围岩动态和支护受力情况，并做出及时的判断，为以后的工作提供大量的信息。
由于因岩石比较松散，并且容易掉块，所以，开挖时注意以下几点：短进尺、小装药、弱爆破的原则，这样做可以使岩层暴露在外的空间小，防止大面积掉块和塌方的出现。若出现断层前1-2m，要对围岩实施超前加固。在施工过程中，如果遇到地下水变多时，需要进行超前探水和放水引排。而且还要配备大量的排水设备。但是如果涌水量较大，需要先用混泥土浆进行灌注封堵，随后在进行支护保护举措。
3、隧道掘进安全防护措施
对于隧道的安全技术问题，首先应该保持凿岩机械的技术状况良好、、可靠安全、灵活。其次就是操作人员必须是按操作的规程进行实施。机械连接螺帽和压气胶管接头在作业前需要进行检查，确保其的安全牢靠。在进行凿岩之前务必进行“四清除”和“四检查”，即检查炮烟和清除残炮、盲炮（由爆破员处理）、顶、帮、掌子面浮石、支护的不安全因素。在进行凿岩时务必做到“四严禁”即严禁打残眼、干眼、戴手套扶钎杆、站在凿岩机钎杆下。谨记在开钻时，先给水，后给风的原则；停钻时正相反，是先关风，后关水。
在进行凿岩机的退出或更换钎杆时，需要慢慢的减速退出，时刻的观察钎杆位置，防止钎杆脱落导致人员的伤害。凿岩的台架在安装的时候应特别的牢固，洞帮和周边应该顶实，掌子和前部保持面距离小于50cm。假如遇到突然涌水和流砂层地段，要必须停止操作，向相关部门迅速的提交报告，并且制定切实的安全措施。
4、结语
由于近年来的大兴土木，各种土木项目的实施，同时，隧道的掘进技术也被大力的使用，当然隧洞的安全性也很重要也需要进行详细的考察。本文通过对隧道掘进技术和防护安全的论述，并提出了一些相关的方案，希望能对未来的隧道挖掘提供必要的帮组。
参考文献
[1] 阮周宁.日本公路隧道的凿岩爆破法掘进[J].世界采矿快报，2007（12）：118-119.
[2] 王进志.三线大跨公路隧道人机套打快速掘进技术[J].西部探矿工程，2006（7）：31-33.
[3] 石新栋.园梁山隧道主要地质问题与施工对策[J].铁道标准设计，2003，（增）：34-35.