隧道施工开挖人员、机械配置等综合指标计算1.隧道施工综合指标是什么?隧道施工的综合指标是指将开挖、和(或)支护、和(或)衬砌等各工序完成的半成品长度折算成隧道成品长度,能反映隧道施工各阶段完成的工程数量总合,称为成洞长度;它也能反映单位时间内所有工序综合完成工程量的多少,即综合施工速度,常用月成洞长度表示。1)隧道成洞折算系数。各工序的折合成洞系数常依据本工序使用工天占成洞总工天的比值决定。辅助坑道则不计在成洞内。主要矿山法施工的各工序成洞折算系数[1]参见表1-1。各工序成洞折算系数表表1-1工序名称全断面法正台阶法上下导坑法开挖下导坑0.18开挖上导坑0.10上部开挖或扩大0.220.10下部开挖或扩大0.380.17全断面开挖0.65全断面衬砌0.290.340.39铺底(水沟及电缆槽)0.01(0.02)0.01(0.02)0.01(0.02)仰拱(水沟及电缆槽)0.02(0.01)0.02(0.01)0.02(0.01)衬砌背后压浆0.030.030.03注:表中开挖各工序应包括钻爆、找顶、支撑、装碴运输及其必要的辅助作业如炸药加工、通风、装拆管线路等在内。衬砌各工序应包括洞外装料、运输与装拆模板、拱墙架和脚手平台,以及拌合、灌筑、捣固、养护、回填及其必要的辅助作业。表中内容适合铁路隧道矿山法施工,对于新奥法施工的公路隧道成洞折算系数应经计算后确定。2)安排隧道进度指标。一般是指根据工期要求、或施工预算指标确定的月成洞长度。进行施工组织计划时可据此指标确定工区数,以确保按期竣工。安排隧道进度指标[1]可参见表1-2。安排隧道进度参考指标表表1-2项目隧道长度(km)>66~4<4~2<2~1<1~0.5<0.5施工预算要求指标主要工序全部推进的月成洞(m)>120120100806030换算开工至竣工的平均月成洞(m)>10010080604020实际施工完成月成洞(m)1188762422614注:自开工至竣工的月成洞按预算指标增加4—3个月换算得出。3)实际施工进度指标。是指施工单位对以往施工进度的统计值,它反映施工单位的施工水平、机械化程度,与采取的施工方法、围岩类别有关。隧道实际施工进度统计指标[1]参见表1-3。隧道实际施工进度统计指标表表1-3施工方法月成洞长度(m)最高值平均值上下导坑法94.537.5正台阶法7556全断面法200.691.62.何谓隧道综合成洞工天和使用工天?隧道综合成洞工天数指隧道每延米成洞所需的、主要工序的使用工天,它不包括辅助、附属作业使用工天在内。因工作效率受围岩状况、开挖方法影响较大,使用工天数也出入较大,故常采用综合平均值。按不同围岩类别给出的隧道综合成洞工天[1]参见表1-4。不同围岩隧道综合成洞工天参考表表1-4项目Ⅱ~Ⅲ类围岩Ⅳ~Ⅴ类围岩Ⅵ类围岩开挖工天数100~8276~5256~40衬砌工天数60~5248~3828~21管线及其他工天数20~1616~1016~9使用总工天数180~150140~100100~70注:Ⅰ类围岩的工作效率资料上下幅度较大,一般需要200天以上。使用工天是指完成隧道每延米部分工程、主要工序所需的工天数,一般也是统计数。不同围岩辅助坑道使用工天数参见表1-5,它包括开挖、必要的支护、一般排水在内的主要工序。不同施工方法的隧道开挖工天数参见表1-6。隧道的喷锚支护工天数参见表1-7。隧道的衬砌工天数参见表1-8。不同围岩辅助坑道使用工天参考表表1-5辅助坑道类型横断面积(m2)Ⅱ~Ⅲ类围岩Ⅳ~Ⅴ类围岩Ⅵ类围岩横洞1430~2524~2020~17平行导洞924~2020~1616~14斜井1233~2927~2322~19竖井2048~4038~3232~28注:斜竖井使用工天数与开挖深度有关,本表按100米井长计算。不同施工方法隧道开挖工天参考表表1-6施工方法工序名称Ⅱ~Ⅲ类围岩Ⅳ~Ⅴ类围岩Ⅵ类围岩上下导坑法下导坑开挖30~2524~20上导坑开挖22~1816~14上部扩大20~1615~13开挖中层7~55~3挑马口18~1413~10其他3~43~4合计100~8276~64正台阶法弧形导坑开挖28~2323~20台阶以下开挖34~2927~22其他4~64~6合计66~5854~48全断面法开挖54~4646~36其他4~62~4合计58~5248~40喷锚支护每延米使用工天参考表表1-7部位项目Ⅳ类围岩Ⅴ类围岩Ⅵ类围岩墙部锚杆6~44~2.5喷混凝土6~45~34~2拱部锚杆6~44~2.5喷混凝土6~45~34~2制安钢筋网5~35~3注:锚杆间距:Ⅳ类围岩以1.5米计,Ⅴ类围岩以1.8~2.0米计;喷混凝土厚度:Ⅳ类围岩以10~15厘米计,Ⅴ类围岩以7厘米计,Ⅵ类围岩以5厘米计。衬砌每延米使用工天参考表表1-8部位项目Ⅱ~Ⅲ类围岩Ⅳ~Ⅴ类围岩Ⅵ类围岩拱圈灌注混凝土22~2018~1516~14制砌混凝土预制块(26~22)边墙灌注混凝土24~2120~15喷混凝土4~2制砌混凝土预制块(29~26)(24~20)修凿石料计砌石(36~30)其他回填浆砌片石8~77~65~3回填干砌片石(6~4)(6~4)铺隧道底2~12~1铺仰拱及填充5~3水沟及电缆槽(包括盖板)111合计60~5248~3828~21注:合计数不包括括号的工天,需要时按表内相应项目增减。3.隧道施工人数怎样确定?隧道洞口主要工序全部展开后,按月成洞要求,需要的出工人数[1]参见表1-9。洞口出工人数参考表表1-9隧道长度施工方法月成洞0.5~2.0km>2~4km>4~6km>6km70m100m120m150m全断面300~330350~370380~400410~430先墙后拱360~400440~480520~560600~640先拱后墙460~500600~640700~740800~840注:表中人数按每日三班作业制配备,并包括洞外必要的附属辅助作业人员。洞口配备总人数中考虑非生产人员占12%~14%,而生产人员按85%~90%的出工率,则有:总人数=)90.0~85.0)86.0~88.0)91((表实际需要出工人数(见配备各工种人数所占比例参见表1-10。各工种人数所占比例参考表表1-10洞内洞外工种所占比例工种所占比例开挖0.27~0.22机电工0.05~0.04支撑0.06~0.03木材加工0.03~0.02衬砌0.26~0.23砂石加工0.06~0.05运输0.20~0.14爆破器材加工0.03~0.02三管两线0.06~0.05机修工0.03~0.02机电工0.05~0.04其他0.02合计0.90~0.71平均0.80合计0.22~0.17平均0.204.隧道施工机械怎样配置?施工中所使用的机械应适合其施工方法,在各种可供选择的机械中,须仔细思量各种机械的性能和特性,还须研究隧道的山体条件、施工长度、开挖面积、以及作业内容,酌情选定合适的机械并考虑其相互配套作用。表1-11、表1-12、表1-13分别为全断面法机械配备数量、正台阶法机械配备数量和侧壁导坑开挖机具数量,仅供参考[1]。全断面法机械配备数量参考表表1-11工序机械名称规格型号工作能力配备数量掘进液压凿岩台车TH286-35四臂0~1液压凿岩台车H177-35二臂0~1液压凿岩台车H178-35三臂1轮式装载机三倾980C4m3/斗0~2轮式装载机三倾966D1~3轮式装载机950B1~3倾斜车RD03022t3~4倾斜车奔驰15t10~15液压反向铲0~1简易钻孔台车2~4三联车机械手1衬砌钢模衬砌台车0~1简易衬砌台车2~4混凝土拌和楼SZS-10CP60m3/h0~1混凝上拌和机800L0~1混凝土拌和机400L1~2强制式混凝土拌和机375L1~3混凝土输送车8m33~5混凝土输送泵60m/h1~2混凝土输送泵2通风轴流式通风机1000~1250m3/min5~6正台阶法机械配套数量参考表表4—12工作内容设备名称规格数量说明土方开挖电铲手持软轴式2反铲0.6m31风吹电钻127V,自制4履带式装碴机9531.7m31履带式装碴机988B1自卸汽车PERLiNi1214喷混凝土喷射机转子型2强制搅拌机2501锚杆、钢筋网、钢拱架电钻自制、风吹2背后注浆;钻孔开口压浆泵牛角式1钻机76552电焊机交流、手提2排水潜水泵2钻机、真空泵20二次衬砌防水层台架自制1通风机、空压机未记模板台架(车)访制GKK1混凝土泵新泻30m3/h2混凝土搅拌站西德45m3/h1混凝土输送车FV313JML3双侧侧壁导坑开挖机具参考表表4—13设备名称规格数量设备名称规格数量空压机电动20m3/min1锚杆注浆器牛角型3电动10m3/min1电焊机3内燃12m3/min1潜水泵2电瓶车XK8-7/1322通风机轴流式JBT-613装碴机风动2梭式矿车8.5m33充电机硅整流901凿岩机风动765520拌和机电动250L3斗车V型0.75m312喷射机PH304