隧道工程行業(yè)前景范文

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篇1

關(guān)鍵詞：人工智能、隧道工程、應(yīng)用、智能化

Abstract: in the traditional tunnel construction in our country and the design process, the use of the experience that the construction development under the limitation of the tunnel. Therefore, the emergence of artificial intelligence should cause our attention, should try to use artificial intelligence to the tunnel engineering. This article through the introduction, use of artificial intelligence, as well as in design and construction and later maintenance and introduces the application of artificial intelligence. Tunnel engineering, artificial intelligence, will make the relevant technology of tunnel engineering optimization, thus greatly improve the tunnel engineering of comfort, safety, high efficiency and energy saving.

Keywords: artificial intelligence, tunnel project, application, intelligent

中圖分類號：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：

引言

隧道工程是土木工程專業(yè)巖土及地下方向的一門專業(yè)課，也是核心和代表性的必修課程之一，其目的和任務(wù)是使學(xué)生掌握隧道的基本概念與構(gòu)造、基本力學(xué)原理、施工作業(yè)方法、最新設(shè)計(jì)理念及行業(yè)規(guī)范等專業(yè)知識(shí)，具備隧道工程的設(shè)計(jì)能力、隧道工程相關(guān)技術(shù)和研究工作的基本素質(zhì)，為從事各類隧道工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理奠定基礎(chǔ)。在我國，許多建筑企業(yè)大都已經(jīng)配備了現(xiàn)代化管理技術(shù)的硬件系統(tǒng)，并且已經(jīng)在各自的實(shí)踐中日益發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)水平、電子技術(shù)水平以及通訊技術(shù)水平的提高，從物質(zhì)上為隧道工程智能化提供了一定的條件；而人工智能學(xué)科的發(fā)展也為實(shí)現(xiàn)隧道工程智能化奠定了理論基礎(chǔ)。因此，在隧道工程界發(fā)展智能方法就成為可能和必要了。

二、人工智能在隧道工程中的現(xiàn)狀

人工智能作為一種外向型的學(xué)科，是通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)等來模擬人類智能活動(dòng)能力的科學(xué)。這就需要對研究它的人提出較高的要求，既要懂的有關(guān)人工智能的知識(shí)，又要有極為穩(wěn)定的數(shù)學(xué)水平。人類的有些思維抑或判斷，是智能機(jī)器應(yīng)該掌握的，不僅如此，智能機(jī)器還要有執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)的能力，有獨(dú)立的操作及解決問題的能力。不僅在隧道工程上，在其他更為高端的方面，智能化的運(yùn)用一樣很多。在我國，人工智能仍處于初步發(fā)展的階段，還有很多的發(fā)展空間。但是，隨著我國在人工智能上的認(rèn)識(shí)不斷提升，人工智能得到更為快速的發(fā)展。尤其在隧道工程中，人工智能的發(fā)展更為快速。只是，由于隧道工程中運(yùn)用的是較為隨機(jī)，模糊的天然材料及工程巖土。導(dǎo)致隧道工程中的人工智能的運(yùn)用還有待提高。在隧道工程中，智能化的運(yùn)用還僅僅處于概念性的階段，仍然有很長的路要走。在我國的現(xiàn)階段隧道建設(shè)中，人工智能的運(yùn)用仍不夠成熟，缺少理論及實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)，沒有一套行而有效的方案。導(dǎo)致在隧道的建設(shè)中，常常出現(xiàn)浪費(fèi)工程材料的事情出現(xiàn)。因此，在我國智能化較為落后的情況下，我們要努力的去學(xué)習(xí)國際上先進(jìn)的人工智能技術(shù)，并實(shí)施于我國的隧道事業(yè)中。使得我國的隧道事業(yè)能夠得到長足有效的發(fā)展。而且將人工智能引入能在隧道工程中的應(yīng)用將會(huì)極大優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工，在隧道的運(yùn)營和監(jiān)控中也會(huì)起到事半功倍的效果。

三、人工智能在隧道工程中的應(yīng)用

1、隧道工程設(shè)計(jì)的智能化

在隧道工程設(shè)計(jì)中，在我國目前的設(shè)計(jì)施工中，設(shè)計(jì)師們主要依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行隧道的施工設(shè)計(jì)，并沒有一套成熟的智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，很有必要提高人工智能隧道工程設(shè)計(jì)中的水平。應(yīng)用人工智能進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)能夠更加深入的，更為方便的進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)。運(yùn)用智能化，可以提高設(shè)計(jì)的效率，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，因此，在隧道設(shè)計(jì)過程中，智能化的運(yùn)用顯得極為有效。

2、隧道施工的智能化

在隧道施工過程中，應(yīng)用智能化可以有效的提高施工的效率，提高施工的安全性。設(shè)計(jì)師可以通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，更加方便，快捷的進(jìn)行施工的進(jìn)行，通過計(jì)算機(jī)，可以更加直觀的看到施工過程的全過程，可以更加有效，及時(shí)的對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。總之，智能化在施工過程中的運(yùn)用，可以大大的提高施工工程的效率，提高施工的安全性。在施工過程中，使用智能機(jī)器，能夠提高施工的效率。

3、隧道運(yùn)營維護(hù)的智能化

在隧道的后期運(yùn)行過程中，智能化也起著關(guān)鍵的作用。隧道的后期維護(hù)及保養(yǎng)，在隧道的建設(shè)中一樣起著重要的作用。因此，要重視隧道的后期維護(hù)及保養(yǎng)。而智能化在隧道后期維護(hù)的作用有顯而易見，因此，要提高智能化在隧道后期維護(hù)過程中的運(yùn)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)對隧道中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適時(shí)地檢測及維護(hù)，保證各設(shè)備正常高效的工作。使得各設(shè)備都在有效的監(jiān)控下，進(jìn)而做到對各設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，做到有效及時(shí)的維護(hù)。在消防監(jiān)控中，智能化也起著重要的作用。監(jiān)控人員可以通過計(jì)算機(jī)等人工智能的使用，及時(shí)的對消防監(jiān)控進(jìn)行有效的控制。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以通過地理信息系統(tǒng)對火災(zāi)地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，以達(dá)到及時(shí)的對火災(zāi)進(jìn)行處理。運(yùn)用智能化對火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)控和處理，可以有效的控制火災(zāi)的后期蔓延。

五、隧道內(nèi)設(shè)置無線通信的必要性

目前，在國外，隧道的建設(shè)工程中，人工智能的運(yùn)用較我國相比，成熟很多也得到了更多的應(yīng)用。但是計(jì)算機(jī)等一些智能機(jī)器，缺少靈活性，不能及時(shí)有效的應(yīng)對隧道施工過程中出現(xiàn)的一些突發(fā)事故。所以，需要我們建立一套有效的無線通信設(shè)施，以便我們能夠及時(shí)的掌握隧道工程中設(shè)計(jì)施工或者后期的維護(hù)中可能出現(xiàn)的狀況，并及時(shí)進(jìn)行解決。而作為智能機(jī)器的研究者，設(shè)計(jì)師們應(yīng)該建立一套有效的反饋機(jī)制，把所得到的結(jié)果反饋給知識(shí)庫，修改已知的知識(shí)，讓它得到的結(jié)果更準(zhǔn)確，更具有可用性。賦予智能機(jī)器獨(dú)立解決，獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的能力。因此，應(yīng)該提高設(shè)計(jì)專家的能力，使得智能機(jī)器的使用更加合理，更加有效。對于操作智能機(jī)器的人員，也要有較高的專業(yè)素養(yǎng)，才能夠熟練的對智能機(jī)器進(jìn)行操控。所以，一套有效的無線通信設(shè)施的建立在隧道工程中顯得尤為重要。

四、人工智能在隧道工程中的發(fā)展前景

在我國，人工智能的使用盡管只有短短的十幾年，但是，其在隧道工程中的運(yùn)用已經(jīng)得到極為快速的發(fā)展。現(xiàn)在的人工智能技術(shù)在我國的使用，已經(jīng)有了自己的專業(yè)上的定位，作為隧道施工中的使用工具，人工智能也僅僅扮演者決策的工具，是人類設(shè)計(jì)師的助手，而且僅此而已。它不能代替人類的設(shè)計(jì)師，不能進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)，施工。而且在我國，人工智能也漸漸的走向商業(yè)化的道路。人工智能是人類運(yùn)用自身的智慧，施以計(jì)算機(jī)或者其他智能機(jī)器一套有效快捷的理論系統(tǒng)。在工作過程中高效及時(shí)的幫助人類處理工程中的任務(wù)。人工智能技術(shù)本身從簡單的基于規(guī)則的系統(tǒng)迅速地發(fā)展到比較復(fù)雜的基于框架的、面向目標(biāo)的、基于實(shí)例的系統(tǒng)，不斷擴(kuò)大它在解決隧道工程問題的適用性和有效性。但它也不能替代其他行之有效的方法。事實(shí)上，人工智能技術(shù)未來的發(fā)展方向是復(fù)合系統(tǒng)，即基于知識(shí)的、基于實(shí)例的、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遺傳算法、模糊集合、概率方法和定量計(jì)算方法的混合。雖然人工智能技術(shù)能大大優(yōu)化隧道工程中的各項(xiàng)工作，但是我們還應(yīng)該注意到，其作為一門新興技術(shù)，在隧道工程中還存在一些不足之處。比如它的專家系統(tǒng)部分。一個(gè)人類專家可以在實(shí)踐過程中不斷地豐富自己的知識(shí)，使自己做出的結(jié)論在結(jié)合實(shí)踐后反饋回自己，讓自己修改錯(cuò)誤。人是一個(gè)負(fù)反饋智能化水平低，交通運(yùn)營狀態(tài)依賴于閉路電視監(jiān)預(yù)先誘導(dǎo)；通風(fēng)控制依據(jù)CO／VI(能見度)的檢測值，不能做到預(yù)控；照明控制按天氣和時(shí)間段進(jìn)行分級控制，不能做到任意點(diǎn)的自動(dòng)控制；初期設(shè)計(jì)考慮光通量隨時(shí)間衰減問題，致使初期照明亮度很高，增加了運(yùn)營成本。火災(zāi)時(shí)與堵塞時(shí)的交通組織與誘導(dǎo)研究不夠，預(yù)防措施不力。

五、結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)的提高，觀念的更新，人工智能在隧道工程中的應(yīng)用，將使資源配置得到優(yōu)化，使工作效率得到有效提高。隧道工程中的人工智能，將會(huì)極大優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工，在隧道的運(yùn)營和監(jiān)控中也會(huì)起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 鄭臻毅：《隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測器選用》，《中國交通信息產(chǎn)業(yè)》， 2004年02期

［2］ 韓直：《公路隧道機(jī)電系統(tǒng)主要存在四個(gè)方面的問題》，《中國交通信息產(chǎn)業(yè)》， 2004年02期

篇2

關(guān)鍵詞:地下工程;微震技術(shù);安全監(jiān)測

中圖分類號:TP

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號:1672-3198(2010)15-0345-01

微震監(jiān)測技術(shù)在地下工程中的作用是多方面的,概括起來包括監(jiān)測巖爆和礦震,應(yīng)力集中與重分配,巖體大冒落,邊坡破壞,為地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參數(shù)和優(yōu)化地下工程設(shè)計(jì)與施工,災(zāi)害定位監(jiān)測、預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警,地下災(zāi)害安全救助,檢測工程(如大體積混凝土、地下注漿等)施工質(zhì)量,監(jiān)測巖體和混凝土結(jié)構(gòu)的損傷和老化過程等諸多方面。由此可見,微震監(jiān)測技術(shù)既可以用于地下工程施工過程中的各種安全監(jiān)測,也可以用于建成工程的使用過程的安全監(jiān)測。

1 隧道圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測

1.1 隧道工程施工安全監(jiān)測

微震監(jiān)測技術(shù)可以對巖爆、大冒落等地壓災(zāi)害實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測,確保施工過程的安全生產(chǎn)。隧道工程安全監(jiān)測可以采用便攜式微震監(jiān)測設(shè)備,進(jìn)行流動(dòng)的抽樣監(jiān)測;也可以對長大隧道進(jìn)行固定式多通道微震監(jiān)測,監(jiān)測系統(tǒng)可以沿用到隧道使用階段的安全監(jiān)測。

1.2 隧道使用安全監(jiān)測

對一些重大的隧道工程如超長大隧道、過江跨海隧道等在使用期間,對圍巖體和支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,監(jiān)測巖體隨時(shí)間弱化和混凝土老化,掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)的微破裂前兆、損傷程度等,及時(shí)采區(qū)措施,防范災(zāi)害的發(fā)生,確保使用期間隧道的營運(yùn)安全等有重要的意義。

2 邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測

2.1 水電工程高陡邊坡監(jiān)測

對于邊坡進(jìn)行大范圍、全天候?qū)崟r(shí)安全監(jiān)測,可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測過程的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程監(jiān)控,可以克服常規(guī)應(yīng)力、位移等監(jiān)測技術(shù)的不足。同時(shí),在建立以微震監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上,以該技術(shù)為核心建立高陡邊坡安全預(yù)警系統(tǒng),對于確保在復(fù)雜條件下的邊坡安全和預(yù)防滑坡災(zāi)害的發(fā)生有極其重要的作用。

2.2 大型露天礦邊坡監(jiān)測

與水電工程等相比,大型露天礦邊坡并非是永久性的工程,其使用壽命相對較短,因而其加固措施和目的也不同。一般來說,由于對其的加固屬于相對的短期加固,因此露天礦山邊坡的安全性要比水電工程、公路工程邊坡的安全性差,它是礦山重大危險(xiǎn)源。因此,對露天邊坡的穩(wěn)定性和安全性監(jiān)測就具有重大的實(shí)際意義。

3 大型地下油氣庫的安全監(jiān)測

地下油氣庫的安全監(jiān)測其目的是監(jiān)測圍巖體及其支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防泄漏。到目前為止,我國已建成并投入使用的汕頭液化氣庫成功建立了一套24通道的全數(shù)字型微震監(jiān)測系統(tǒng),對兩個(gè)10萬m3的地下氣庫進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測,每個(gè)氣庫各安裝了2個(gè)三軸傳感器和6個(gè)單軸傳感器。據(jù)報(bào)道,我國第二座液化氣庫也正在寧波建成。中國規(guī)劃未來20年中將投入1000億美元進(jìn)行石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備,在北至遼寧、南到廣西的海岸線上的地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、可建造深水碼頭的沿海地區(qū),將出現(xiàn)更多這樣的地下油氣庫。由此可見,微震監(jiān)測在我國的地下油氣庫安全監(jiān)測方面有廣闊的前景。

4 地下注漿工程監(jiān)測

注漿技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于地下隧道、城市地下鐵、水利水電工程、礦山防治水工程等眾多領(lǐng)域的技術(shù),注漿技術(shù)的目的一是加固巖、土體,提高其強(qiáng)度,二是堵水防滲,減小巖土體的滲透性。微震監(jiān)測技術(shù)的作用一是確定漿體注入的范圍,確保注漿效果;二是防止跑漿,降低成本。對于一些大型的注漿工程,采用微震監(jiān)測技術(shù)來監(jiān)測注漿效果是非常有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的。

5 石油工程中的監(jiān)測應(yīng)用

微震監(jiān)測技術(shù)一個(gè)重要的應(yīng)用就是在石油工程領(lǐng)域的應(yīng)用。對于抽采石油的采區(qū),為了提高石油的采出率,往往要向采區(qū)注入高壓水破巖。石油開采一般都在大深度的地層下進(jìn)行,淺則幾百米,深則上千米。因此,注水要技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上合理。微震監(jiān)測技術(shù)對于這種大深度的井下注水工程有較好的監(jiān)測效果,它可以強(qiáng)有力地確定巖體破裂和裂紋擴(kuò)展方向、裂紋擴(kuò)展長度和寬度等;確定注水鉆孔的合理位置,控制注水量以達(dá)到節(jié)約用水;優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì),如注水壓力、注水時(shí)間等。加拿大的ESG公司就在美國的一些石油開采區(qū)使用了微震監(jiān)測技術(shù),并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

6 地下礦山地壓監(jiān)測

隨著技術(shù)的發(fā)展,微震監(jiān)測技術(shù)在礦山安全監(jiān)測方面的作用也在不斷的擴(kuò)展,不僅其監(jiān)測效果在提高,而且其監(jiān)測所解決的問題也越來越多。目前主要應(yīng)用于礦震與巖爆監(jiān)測、巖移監(jiān)測、崩落范圍監(jiān)測、高應(yīng)力區(qū)與應(yīng)力重分布監(jiān)測、爆破及其余震監(jiān)測、安全救助與預(yù)警。迄今為止,我國礦山行業(yè)還沒有開展應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行井下安全救助研究的先例。因此,在國內(nèi)的大型地下礦山開展這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用研究,并且推廣應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),提高礦山災(zāi)后應(yīng)急救援技術(shù)水平,將有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]李庶林,尹賢剛,鄭文達(dá),C.Trifu.凡口鉛鋅礦多通道微震監(jiān)測系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2005.

篇3

聽到國內(nèi)又有一家大型工程機(jī)械企業(yè)與某企業(yè)聯(lián)手進(jìn)軍盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)的消息后，中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)掘進(jìn)機(jī)械分會(huì)會(huì)長俞琚皺了一下眉頭，“什么？它也開始做盾構(gòu)機(jī)！”從他的言語和表情中，你看不出任何喜悅的色彩。幾年以來，國內(nèi)一些大型工程機(jī)械企業(yè)開始進(jìn)軍盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，這些大企業(yè)有資金、有多年工程機(jī)械制造的實(shí)力，而盾構(gòu)機(jī)市場前景又很廣闊，難道不是一件好事嗎？

“國內(nèi)目前已經(jīng)有近30家全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，有的一個(gè)省就有5家！其實(shí)從合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，全國有5到10家比較合適，比如東北、華北、華東、華南、西南、西北各一家。”俞琚說。

不到30家盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)廠，數(shù)量很多么？與全國生產(chǎn)挖掘機(jī)、裝載機(jī)、叉車等工程機(jī)械的企業(yè)數(shù)量相比，確實(shí)不算多。但從世界范圍看，發(fā)達(dá)國家盾構(gòu)機(jī)的研發(fā)制造主要集中在歐、美、日十幾家大企業(yè)中，如海瑞克、羅賓斯、維爾特、拉瓦特、小松、川崎重工、石川島、三菱重工等。相比之下，國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)廠的數(shù)量確實(shí)“膨脹”得厲害。“中國很多行業(yè)都這樣，看到有市場，大家就一窩蜂進(jìn)入，重復(fù)投資，重復(fù)引進(jìn)。這并不利于一個(gè)新興行業(yè)的成長。”俞琚解釋說。

據(jù)了解，在上世紀(jì)80、90年代，國內(nèi)幾個(gè)機(jī)械制造和施工企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)品，但技術(shù)尚不成熟，質(zhì)量亦不穩(wěn)定。當(dāng)時(shí)，國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)市場被海瑞克、羅賓斯、三菱重工以及維爾特等企業(yè)壟斷，外資品牌的盾構(gòu)機(jī)市場占有率高達(dá)95%以上。直到近幾年，隨著市場需求的擴(kuò)大，國內(nèi)數(shù)個(gè)盾構(gòu)機(jī)企業(yè)崛起，科研試驗(yàn)，技術(shù)交流日益活躍，相關(guān)的配件、租賃、維修業(yè)漸成規(guī)模，產(chǎn)品形式、規(guī)格日益豐富，全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)逐漸形成。目前國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)有了巨大的改觀。據(jù)俞琚介紹，國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)企業(yè)的市場份額已從2005年以前的不足5%，擴(kuò)大到現(xiàn)在的60%左右，且呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長之勢。“不僅如此，我們現(xiàn)在國產(chǎn)6米左右直徑的盾構(gòu)機(jī)，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，完全可以擔(dān)當(dāng)國內(nèi)大部分項(xiàng)目的施工任務(wù)。當(dāng)然，作為一種復(fù)雜的大型高端施工機(jī)械，我們產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是可靠性，還是有很大的提高空間。”

而且，基于盾構(gòu)機(jī)功能復(fù)雜的特性和使用環(huán)境的特殊，一般施工單位選用盾構(gòu)機(jī)都會(huì)傾向于用有過“實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)”、品質(zhì)相對可靠的品牌。否則一旦在使用中出現(xiàn)重大問題，施工方將損失慘重。“哪兒有項(xiàng)目，哪兒就建盾構(gòu)機(jī)廠，會(huì)導(dǎo)致一些企業(yè)或因產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，不能滿足施工需求；或者是因?yàn)槟貌坏接唵危毁u出一兩臺(tái)就再也賣不出去了，不得不退出這個(gè)行業(yè)。” 俞琚說。

今年下半年，中國公布了新一輪城市軌道建設(shè)規(guī)劃，共有25項(xiàng)規(guī)劃近期獲得批復(fù)；同時(shí)，“十二五”末鐵路基建投資或達(dá)2.3萬億元的消息也不脛而走。早有專業(yè)人士預(yù)計(jì)，未來5～10年，中國盾構(gòu)機(jī)市場的銷售額將不低于800億元人民幣。“蛋糕”煞是誘人，各路投資者躍躍欲試。可是不免令人擔(dān)憂的是，這個(gè)新興的行當(dāng)會(huì)重演中國產(chǎn)業(yè)界一再上演的“產(chǎn)能過剩”的一幕嗎？

《中國機(jī)電工業(yè)》：與其他工程機(jī)械類產(chǎn)品相比，盾構(gòu)機(jī)有什么特點(diǎn)？

俞琚： 與挖掘機(jī)等工程機(jī)械類產(chǎn)品不同的是，盾構(gòu)機(jī)其實(shí)是屬于“準(zhǔn)非標(biāo)”產(chǎn)品，因?yàn)槊總€(gè)隧道項(xiàng)目的要求都不同，必須先有訂單才能設(shè)計(jì)生產(chǎn)。但因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)多用于城市地鐵等大型市政項(xiàng)目，業(yè)主大都是政府部門或政府辦的公司，所以地方保護(hù)主義等問題就比較普遍。

按照中國目前的分類，盾構(gòu)機(jī)是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)中的一種，另一種是硬巖掘進(jìn)機(jī)，還有復(fù)合式的。由于我國硬巖掘進(jìn)機(jī)技術(shù)還不成熟，正處于攻關(guān)階段，所以國內(nèi)生產(chǎn)廠多數(shù)生產(chǎn)的是盾構(gòu)機(jī)，我們也習(xí)慣講盾構(gòu)機(jī)行業(yè)。全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)市場潛力比較大，又是屬于高端裝備，是國家裝備制造水平的標(biāo)志性產(chǎn)品，因此得到了各政府主管部門的重視和支持，國家科技部多年前就把盾構(gòu)機(jī)列入“863”課題，資助企業(yè)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。

《中國機(jī)電工業(yè)》：目前，您覺得盾構(gòu)機(jī)行業(yè)在哪些方面存在較大問題？

俞琚：最主要的問題存在于兩大方面：第一，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)作為一種大型高端復(fù)雜的施工設(shè)備，它的研發(fā)制造對企業(yè)的廠房、設(shè)備、資金、技術(shù)、人才的要求是比較高的，需要一定的產(chǎn)業(yè)集中度，形成規(guī)模化生產(chǎn)才能有較快的發(fā)展和較好的效益。但現(xiàn)在的情況是：企業(yè)眾多，規(guī)模偏小，重復(fù)引進(jìn)，力量分散，多而不強(qiáng)。一部分企業(yè)基本上是組裝廠，一年做2、3臺(tái)產(chǎn)品，缺乏自主研發(fā)能力，核心技術(shù)不掌握。

第二、市場競爭環(huán)境不成熟。剛才我也提到了現(xiàn)在存在行業(yè)保護(hù)、地方保護(hù)的現(xiàn)象。一方面因?yàn)橛邢喈?dāng)多的掘進(jìn)機(jī)制造企業(yè)是由施工單位發(fā)展而來的，或是隸屬于施工建設(shè)單位，因此在工程施工單位承接隧道工程后，往往傾向于在本系統(tǒng)生產(chǎn)或合資合作生產(chǎn)，以便取得最大利益，而目前實(shí)行的招投標(biāo)管理辦法中，又有“采購人能夠自行建設(shè)、生產(chǎn)或提供的項(xiàng)目可以不進(jìn)行招標(biāo)”的規(guī)定，所以，系統(tǒng)外的企業(yè)很難在這樣的項(xiàng)目中拿到訂單；另一方面，各地方政府為了帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于本地的隧道項(xiàng)目，傾向于在本地制造設(shè)備，因此，各地在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了不少為中標(biāo)服務(wù)的合資合作企業(yè)，這些企業(yè)，一般是由外商總承包和技術(shù)負(fù)責(zé)，國內(nèi)企業(yè)只承擔(dān)結(jié)構(gòu)件制造及組裝。還有一點(diǎn)就是，由于全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)是隧道施工的關(guān)鍵設(shè)備，業(yè)主從規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā)，會(huì)傾向于選擇國外品牌產(chǎn)品。這就造成了國內(nèi)市場外商占據(jù)較大份額，而國內(nèi)一些有實(shí)力的大企業(yè)，不同程度呈現(xiàn)訂單嚴(yán)重不足的情況。所以我們需要一個(gè)統(tǒng)一、開放、充分競爭的市場，這是行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要條件。

《中國機(jī)電工業(yè)》：您認(rèn)為國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)若想達(dá)到一流水平，還需要在哪些方面努力？

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【關(guān)鍵詞】TBM 招標(biāo)采購 注意事項(xiàng) 分析

1 引言

隨著城市人口急劇膨脹所帶來的城市缺水、交通阻塞，城市引水和城市地鐵的快速建設(shè)已擺在每個(gè)人的面前，大量鐵路隧道、公路隧道、越江跨海隧道的修建可以使連接兩地的行程大大縮短，跨流域調(diào)水工程解決城市工業(yè)和生活用水、改善人們生活水平，這些項(xiàng)目都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著我國隧道建設(shè)的快速發(fā)展，TBM在我國的鐵路、公路、水利行業(yè)應(yīng)用越來越普遍。當(dāng)我們采購TBM設(shè)備時(shí)，廣大設(shè)備采購方都希望能夠找到有經(jīng)驗(yàn)、能獨(dú)立地、全面地、成系統(tǒng)地提供掘進(jìn)機(jī)、后配套系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和技術(shù)服務(wù)及支持的制造商，提供最專業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)，從而確保工程的成功。工程順利完成的前提，TBM招標(biāo)采購尤為重要。

2 設(shè)備供應(yīng)商方面注意事項(xiàng)

（1）計(jì)算內(nèi)容：刀盤有限元計(jì)算；刀具尺寸計(jì)算；刀具消耗量估算；主軸承壽命計(jì)算；風(fēng)機(jī)的功率和風(fēng)筒的直徑要計(jì)算，并進(jìn)行比選，降低運(yùn)行的成本；連續(xù)皮帶機(jī)出渣計(jì)算、設(shè)備三條皮帶機(jī)計(jì)算（帶寬、帶速、能力）；刀盤轉(zhuǎn)速、推力、扭矩的計(jì)算；TBM油料消耗量估算。

（2）工廠、現(xiàn)場培訓(xùn)：操作手冊、維護(hù)手冊、安全注意事項(xiàng)手冊。

（3）現(xiàn)場監(jiān)造、質(zhì)量保證措施、檢測驗(yàn)收表格。

（4）外方項(xiàng)目管理組織機(jī)構(gòu)、中方項(xiàng)目管理組織機(jī)構(gòu)。

（5）設(shè)計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)。

（6）皮帶機(jī)互鎖、聯(lián)動(dòng)控制（皮帶硫化裝置數(shù)量2套最好）。

（7）噴射混凝土回彈料收集的真空泵使用情況。

（8）清理塌落石渣的機(jī)構(gòu)。

（9）回油泵采用“一用一備”的方式。

（10）主軸承和內(nèi)外密封的洞內(nèi)更換方法。

（11）采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的具體方法。

（12）TBM洞內(nèi)拆機(jī)方案。

（13）生產(chǎn)制造和交貨周期保證措施。

（14）電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)應(yīng)選用世界最好的品牌，可以降低部件損壞幾率，提高設(shè)備利用率，總體還會(huì)節(jié)約施工成本。

（15）不同圍巖的掘進(jìn)進(jìn)尺分析。

（16）各種不良地質(zhì)的處理措施。

（17）性能測試設(shè)備完好率不低于90%。

3 工程發(fā)包人方面注意事項(xiàng)

僅僅從有資質(zhì)的TBM制造商那里訂購一臺(tái)特別的TBM還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而基本的還是施工單位，每個(gè)隧道工程都有本身的特征，而且每個(gè)施工單位都有自己的傳統(tǒng)和觀點(diǎn)。工程建設(shè)中，施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對工程的建設(shè)有直接影響。

掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)一旦確定，掘進(jìn)速度則取決于反應(yīng)管理水平的TBM利用率和巖石破碎的難易程度即巖性。掘進(jìn)機(jī)性能的發(fā)揮很大程度上依賴工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，巖石的單軸抗壓強(qiáng)度和完整性將決定掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)效率和工程成本。所以，招標(biāo)文件中地質(zhì)條件應(yīng)盡可能準(zhǔn)確無誤。

超長隧洞中間轉(zhuǎn)場支洞的設(shè)置非常必要：降低通風(fēng)、供電、供水、排水等的運(yùn)行成本；降低材料供料、人員上下班、噴射混凝土等的運(yùn)輸時(shí)間；第一段TBM開挖后，在進(jìn)行第二段TBM掘進(jìn)的同時(shí)，可以進(jìn)行第一段的混凝土底拱和破碎圍巖段邊頂拱的襯砌工作，縮短總工期；連續(xù)皮帶機(jī)無需增設(shè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置，安裝輔助驅(qū)動(dòng)裝置需要進(jìn)行爆破開挖，此時(shí)，需要拆除部分已安裝的連續(xù)皮帶機(jī)、20kv高壓電纜、10kv高壓電纜、照明、供水管路、排水管路、通風(fēng)筒、軌道等。

在TBM招標(biāo)采購文件中，最好不包含隧洞通風(fēng)系統(tǒng)，也不包含連續(xù)皮帶機(jī)系統(tǒng)的皮帶本身。這兩部分的招標(biāo)采購，最好由承包商自行招標(biāo)解決。因這兩部分TBM制造商大都不直接生產(chǎn)，也需要外購，TBM制造商采購時(shí)避免不了要加價(jià)，另外這兩部分的招標(biāo)采購制造期很短，不會(huì)影響TBM總目標(biāo)。

4 工程承包商方面注意事項(xiàng)

（1）各內(nèi)置油缸全部改為外置，以便于維護(hù)或更換。

（2）L2區(qū)的二臺(tái)錨桿鉆機(jī)沒必要。

（3）超前鉆機(jī)、超前注漿設(shè)備沒必要。

（4）鉆取巖芯鉆機(jī)沒必要。

（5）排水卷盤、軟管和水泵沒必要。

（6）轉(zhuǎn)渣升降皮帶機(jī)沒必要。

（7）后配套后面配置的加利福尼亞道岔沒必要。

（8）L1區(qū)的支護(hù)設(shè)備僅需要配置：一套鋼拱架安裝機(jī)構(gòu)、二臺(tái)錨桿鉆機(jī)；鋼筋網(wǎng)由人工鋪設(shè)；頂護(hù)盾設(shè)置鋼插排；其它支護(hù)機(jī)構(gòu)L1區(qū)都不需要。

（9）L2區(qū)僅需要布置兩套獨(dú)立的噴射混凝土機(jī)械手就可以，其它支護(hù)機(jī)構(gòu)L2區(qū)都不需要。

（10）刀具一般采用TBM制造商承包的方式（廠家僅安排2個(gè)人即可）。掘進(jìn)所有消耗的配件也可以采用TBM設(shè)備制造商承包的方式（廠家僅安排3個(gè)人即可）。

5 結(jié)語

TBM作為集掘進(jìn)、出渣、初期支護(hù)、通風(fēng)除塵為一體的現(xiàn)代隧洞工程大型施工設(shè)備，以掘進(jìn)速度快、施工質(zhì)量穩(wěn)定、安全作業(yè)條件好、對生態(tài)環(huán)境影響小的優(yōu)勢，在國內(nèi)外隧洞工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，且前景廣闊。為規(guī)避TBM設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，從設(shè)備供應(yīng)商、工程發(fā)包人、工程承包商等方面提出了注意事項(xiàng)，以供參考，最終目的保證施工安全、順利地進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】非開挖技術(shù)；燃?xì)夤こ蹋粦?yīng)用

前言：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)的步伐不斷加快。面對城市人口的增多，資源利用率之大，給燃?xì)夤こ烫岢隽烁叩囊蟆奈覈缆饭芾礓佋O(shè)的情況來看，還是以傳統(tǒng)的鋪設(shè)方式為主，在一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市，則采用了這種先進(jìn)的非開挖技術(shù)。

一、非開挖技術(shù)簡介

非開挖施工技術(shù)即非開挖鋪設(shè)地下管線施工技術(shù)，是指利用巖石鉆鑿、走向監(jiān)控等技術(shù)手段，在地表不挖槽和地層結(jié)構(gòu)破壞極小的情況下，對諸如供水、電纜、有限電視線路、天然氣、污水等公用管線進(jìn)行探測、檢查、修復(fù)、更換和鋪設(shè)的一種高科技環(huán)保技術(shù)。按照國際非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)的定義，這里所指的管線直徑一般不超過米，但從廣義上來說，其他如大直徑管道、地下隧道工程、地下環(huán)境治理工程等，也都屬于非開挖技術(shù)應(yīng)用的范疇

二、非開挖技術(shù)在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用類型和特點(diǎn)

非開挖施工技術(shù)首先興起于石油、天然氣行業(yè)，主要用于油、氣管道的更新修復(fù)，以后逐步應(yīng)用于污水管及給水管的翻新改造中，并隨著管等新型管材的應(yīng)用而迅速推廣。非開挖施工方法很多，目前仍在不斷增加。按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)幾大類。

1.頂管施工法在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用

燃?xì)夤こ讨械捻敼芊ㄖ饕峭ㄟ^借助千斤頂?shù)耐苿?dòng)力，將工具管和跟隨其后的相關(guān)管節(jié)材料從工作井中頂出去，穿出土層后直到接收井的一種不挖開地面就實(shí)現(xiàn)地下管道鋪設(shè)施工的方法。其主要的施工步驟包括：地質(zhì)環(huán)境條件勘查、工作井和接收井的工程建設(shè)施工、頂管施工等三個(gè)環(huán)節(jié)。頂管施工法，根據(jù)其機(jī)械設(shè)備的機(jī)械化程度也可以分為純?nèi)斯な健霗C(jī)械式及全機(jī)械式三種形式。隨著時(shí)展，對于工程施工質(zhì)量的要求越來越高，自動(dòng)化機(jī)械式頂管得到了廣泛的應(yīng)用。

2.非開挖技術(shù)中的定向鉆穿越施工在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用

所謂的定向鉆法非開挖技術(shù)，實(shí)際上是通過使用定向鉆機(jī)的鉆桿進(jìn)行導(dǎo)向性鉆孔，之后再根據(jù)需要穿越管路的口徑大小進(jìn)行擴(kuò)孔，最后將管路插入到成型的孔道中的一種施工工藝。其施工的步驟與頂管法有著很大的不同，需要根據(jù)施工現(xiàn)場勘探資料和穿越管線的設(shè)計(jì)確定好出土點(diǎn)和入土點(diǎn)，接下來進(jìn)行鉆機(jī)的定點(diǎn)安裝和調(diào)試，然后進(jìn)行泥漿的配制、導(dǎo)向性鉆孔和擴(kuò)孔，最后進(jìn)行托管安裝等。當(dāng)前燃?xì)夤こ讨械亩ㄏ蜚@法，在地質(zhì)探測方面多應(yīng)用雷達(dá)技術(shù)。操作人員可以很直觀的監(jiān)測探頭作業(yè)情況，并在運(yùn)行過程中及時(shí)調(diào)整方向和進(jìn)度，在很大程度上提高了定向鉆施工的精度。

3非開挖技術(shù)在管網(wǎng)置換中的應(yīng)用

當(dāng)城市管道由于長期使用而老化需要更換的時(shí)候，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的更換方法，會(huì)導(dǎo)致城市環(huán)境破壞。采用非開挖技術(shù)，可以按照需要對于城市管網(wǎng)進(jìn)行更新，而且不會(huì)對城市造成很大的影響。在城市管網(wǎng)的置換當(dāng)中，通常所采用的技術(shù)是爆管法。爆管法，又被稱為“脹管法”，其是將城市管網(wǎng)中需要更換的舊管道通過專業(yè)的爆破技術(shù)使其膨脹，然后將新的管道同時(shí)安裝進(jìn)去。其所采用的技術(shù)是徑向力破碎，所以，當(dāng)舊的管道膨脹到一定程度之后，就會(huì)破裂為碎片，并被擠壓到周圍的土壤當(dāng)中。應(yīng)用爆破法的好處在于，省去了重新挖掘坑槽的工序，而且還可以保證原位置安裝。此外，由于原有的坑槽經(jīng)過了爆破作用之后，會(huì)使管道坑槽的直徑增大，所以，如果更新的管道在管徑上有所增加，只要管徑增加幅度控制在2倍以內(nèi)，都可以實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)成功置換

采用爆管法，要考慮率到其適用性。在管材的選擇上，要求舊管的管材要容易破碎，比如普通的混凝土材料或者是玻璃黏土材料等的管道，都可以執(zhí)行爆管法置換。而具有較強(qiáng)韌性的管道，則不宜使用爆管法。比如鋼管或者是鐵管，由于其具有很好的延展性，所以，要成功爆裂它們，則要使用新型的特殊裝置來完成

要采用爆管法，對于舊管的管徑也有一定的要求。限于傳統(tǒng)的爆管技術(shù)，其爆管成功的有效管徑范圍限制在5厘米到90厘米之間，最大不可以超過120厘米，否則就容易出現(xiàn)爆管失敗而導(dǎo)致重復(fù)施工。使用爆管技術(shù)卞要體現(xiàn)在其經(jīng)過了爆破后的擴(kuò)張力上，-般對于管徑的擴(kuò)張可以達(dá)到3倍之多。如果擴(kuò)張的能量更大，就很有可能造成對地而的破壞

采用爆管法，對于爆管的長度也有要求，如果管道過長，就很容易出現(xiàn)階段性有效爆破的現(xiàn)象。所以，一般被爆裂管道的長度要局限在30米以內(nèi)。在管道檢修設(shè)計(jì)上，這個(gè)距離也恰好符合

4非開挖技術(shù)在管網(wǎng)修復(fù)中的應(yīng)用

在管道修復(fù)中所采用的非開挖技術(shù)中，管道現(xiàn)場固化技術(shù)被廣泛應(yīng)用。管道現(xiàn)場固化技術(shù)，在原理上所采用的是樹脂固化的方法，將沒有成型的樹脂利用水壓或者是氣壓的方式壓入到即將鋪設(shè)的管道內(nèi)部，對其進(jìn)行加熱。最為簡單的方法是使用熱水對管道進(jìn)行加熱，以使流入管道內(nèi)部的樹脂形成固態(tài)。一個(gè)新的管道就這樣形成了。值得一提的是，采用樹脂加固的技術(shù)方法，不但可以修復(fù)管道，如果管道的接口部位有漏水的現(xiàn)象出現(xiàn)，還可以采取

這種方法進(jìn)行修復(fù)，不但修復(fù)的速度快，而且效果良好。采用這種修復(fù)方法，需要注意保持管道內(nèi)清潔，如果發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部有漏水處，就要及時(shí)進(jìn)行填堵-

三、建議：

1、非開挖技術(shù)中在線修復(fù)技術(shù)的部分試點(diǎn)應(yīng)用成功，為燃?xì)夤艿拦こ绦迯?fù)及無法傳統(tǒng)開挖施工的工程項(xiàng)目，指明了方向，因此應(yīng)繼續(xù)加大研究力度，克服技術(shù)性的缺陷，完善長輸給水管道的應(yīng)用，同時(shí)探索排水管道、燃?xì)夤艿馈⒂退艿赖膽?yīng)用。

2、加快引進(jìn)頂管技術(shù)和定向鉆技術(shù)的應(yīng)用和推廣，雖然頂管技術(shù)大慶地區(qū)道路穿越部分已經(jīng)成熟，但是在長輸管道的應(yīng)用還是空白，需加大研發(fā)力度。

3、建立健全非開挖技術(shù)的研發(fā)、推廣、應(yīng)用保障機(jī)制，強(qiáng)化應(yīng)用實(shí)際效果的檢驗(yàn)、監(jiān)督等措施，使非開挖技術(shù)在大慶油田地區(qū)的應(yīng)用有章可循。

結(jié)術(shù)語

綜上所述，非開挖技術(shù)在燃?xì)夤こ讨杏兄謴V闊的應(yīng)用前景，不僅可以減少工程施工對人們生活和工作的影響，還提高了工程的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。如何在實(shí)際的施工應(yīng)用中優(yōu)化非開挖設(shè)計(jì)工藝，采取合理的施工方法還需要我們不斷的積累經(jīng)驗(yàn)和不斷的思考和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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[3]郭華.市政工程施工中的非開挖施工技術(shù)探析[J].城市建設(shè)理論研究，2013（12）.

篇6

關(guān)鍵詞:垂直提升;連續(xù)運(yùn)輸;試驗(yàn);研究

0前言

近年來，隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)許多大城市(上海、北京、廣州、武漢、重慶、南京等)都在發(fā)展地鐵軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，目前制約盾構(gòu)推進(jìn)速度的主要問題就是配套運(yùn)輸系統(tǒng)。以上海地鐵明珠二期南浦大橋站到浦東南路站來計(jì)算，按照采用原有間斷運(yùn)輸方式，由于車輛裝土過程所耗時(shí)間多、單位時(shí)間運(yùn)量小，盾構(gòu)有效工作時(shí)間短(據(jù)地鐵建設(shè)單位介紹，盾構(gòu)有效工作時(shí)間實(shí)際不到開機(jī)時(shí)間的40%)，以及運(yùn)輸距離超過500~700m時(shí)，運(yùn)輸能力嚴(yán)重不足等因素，盾構(gòu)推推停停，每天可推進(jìn)6~8m。地鐵施工現(xiàn)場大多在繁華的城市街區(qū)，其施工場地、環(huán)保噪音都受到嚴(yán)格的限制，可見原有的運(yùn)輸方式已嚴(yán)重制約了地鐵建設(shè)的施工進(jìn)度。采取垂直提升連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)取代原來使用多年的陳舊的間斷運(yùn)輸方法是一種技術(shù)革新的趨勢所在。

1主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)

垂直提升連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)是一種適應(yīng)性強(qiáng)、提升效率高的物料輸送技術(shù)，具有運(yùn)量大、連續(xù)運(yùn)輸、安全性好、設(shè)備占用面積小等特點(diǎn)，特別適合于地鐵隧道施工現(xiàn)場受空間、時(shí)間、環(huán)保等條件限制的市政工程等項(xiàng)目。2002年以來上海地鐵建設(shè)有限公司與煤炭科學(xué)研究總院上海分院成立了聯(lián)合課題組，針對上海地區(qū)地質(zhì)條件的特殊性以及對環(huán)保的嚴(yán)格要求等因素進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，主要針對不同物理特性的物料(砂性土、粘性土等)進(jìn)行試驗(yàn)，以取得相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)參數(shù)以及針對粘土的卸料、清掃等難點(diǎn)的解決措施。本課題研究的主要內(nèi)容:(1)垂直提升連續(xù)運(yùn)輸機(jī)型選擇，要求系統(tǒng)高效率運(yùn)行時(shí)低噪音、高可靠性。垂直提升連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)可以通過多種途徑達(dá)到目的，根據(jù)對上海地鐵工地泥土土質(zhì)的調(diào)研和分析，在煤炭行業(yè)連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)中積累的經(jīng)驗(yàn)，確定采用波紋擋邊帶式輸送機(jī)來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴y擋邊帶式輸送機(jī)能根據(jù)各種特殊場合的需要，傾角從0~90°任意布置，能實(shí)現(xiàn)在極短的距離內(nèi)，將物料從水平轉(zhuǎn)換到90°提升的能力。為了取得較好的加料及卸料效果，試驗(yàn)臺(tái)采用Z形布置形式，在尾部水平段加料，在頭部水平段進(jìn)行卸料。(2)地鐵施工過程中運(yùn)輸各種不同物料的高適應(yīng)性要求，從而保證快速連續(xù)運(yùn)輸，達(dá)到盾構(gòu)快速掘進(jìn)配套運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｌ貏e是上海特殊土質(zhì)(黏泥、泥沙)這一國際公認(rèn)特殊特性物料的要求。

為了滿足地鐵盾構(gòu)后配套施工的適應(yīng)性要求，主要的關(guān)鍵技術(shù):

(1)波紋擋邊帶的結(jié)構(gòu)、橫隔板形狀及連接技術(shù)波紋擋邊帶的基帶、波紋擋邊、橫隔板之間采用較高強(qiáng)度的硫化和螺栓聯(lián)接技術(shù)，其中波紋擋邊硫化在基帶的兩邊，橫隔板與基帶及波紋擋邊的聯(lián)接均采用螺栓緊固，更換方便。

(2)黏土質(zhì)物料的可靠卸料和清掃技術(shù)

在輸送黏土物料時(shí)，依靠重力的作用不能將其有效地卸下，留在輸送帶上的殘余物料被帶回回程分支，造成改向滾筒、回程托輥上積垢而導(dǎo)致輸送帶打滑、跑偏、磨損，滾筒、托輥過早損壞，影響輸送機(jī)正常運(yùn)行，故必須用清掃裝置清除粘在輸送帶上的殘余物料。由于波紋擋邊帶具有橫隔板，不能用常用的刮板式清掃器和毛刷式清掃器，可以采用振動(dòng)式清掃器和噴水式清掃器。噴水式清掃器除了需要充足的水源和高壓泵外，還需要有排污系統(tǒng)或污水處理系統(tǒng)，以滿足城市施工環(huán)保要求。香港九廣鐵路西鐵地鐵建設(shè)就是使用噴水式清掃器和污水處理系統(tǒng)，但其價(jià)格超過盾構(gòu)和主機(jī)的價(jià)格，達(dá)到幾千萬美元。采用振動(dòng)式清掃器，在上水平卸料段安裝了由主動(dòng)拍打器和被動(dòng)拍打器組合而成的聯(lián)合清掃裝置。主動(dòng)拍打器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)拍打裝置打擊輸送帶，被動(dòng)拍打器是一種由若干個(gè)沿圓周均布的托輥組成的振動(dòng)清掃裝置，隨輸送帶運(yùn)行，托輥間斷地沖擊輸送帶引起振動(dòng)，兩者的工作原理都是拍打擋邊輸送帶的非工作面，將粘附在擋邊、隔板及基帶上的物料振動(dòng)下來，達(dá)到清掃的目的。拍打器接觸輸送帶的部件必須能轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止在輸送帶面上滑動(dòng)接觸，損壞輸送帶。主動(dòng)拍打器安裝位置距離卸料滾筒應(yīng)盡可能近，以能使用滾筒面所提供的完全支承的輸送帶平面。拍打器旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與卸料滾筒一致，打擊速度和幅度應(yīng)該都可調(diào)節(jié)，以取得最佳卸料狀態(tài)，并可在發(fā)生共振時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

為了能確保該技術(shù)攻關(guān)研究的成功，根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院上海分院在煤炭行業(yè)連續(xù)運(yùn)輸中積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合上海地鐵的實(shí)際情況，先組建模擬工況條件下的試驗(yàn)臺(tái)，通過試驗(yàn)臺(tái)的型式試驗(yàn)，對垂直提升連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)在上海地鐵隧道建設(shè)工程的應(yīng)用進(jìn)行研究試驗(yàn)，取得了該項(xiàng)技術(shù)在隧道工程領(lǐng)域應(yīng)用的階段性成果。試驗(yàn)成功后制造出結(jié)構(gòu)更合理的垂直提升連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，達(dá)到地鐵施工現(xiàn)場的生產(chǎn)要求。

2垂直提升輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概述

垂直提升連續(xù)輸送系統(tǒng)由波紋擋邊帶式輸送機(jī)(見圖1)和轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)組成。

波紋擋邊帶式輸送機(jī)主要由波紋擋邊輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、機(jī)尾拉緊裝置、改向裝置和清掃裝置等組成。

2.1波紋擋邊輸送帶

它由基帶、波紋擋邊及橫隔板組成，以普通輸送帶作為基帶，在其兩邊粘結(jié)(硫化)上波紋擋邊，并在2條波紋擋邊之間的基帶上，按一定的間距聯(lián)接(硫化或用螺栓聯(lián)接)上橫隔板。

轉(zhuǎn)貼于

(1)基帶

基帶的外形與普通輸送帶相同，但橫向剛度一般比普通輸送帶的大。其抗拉體材料(芯層)采用尼龍帆布，主要承受拉力，在芯體的上下面外加特殊加強(qiáng)層，增加橫向剛性，再覆蓋上一定厚度的膠，提高使用壽命。

(2)波紋擋邊

擋邊做成波紋狀是為了使輸送帶能順利地繞過滾筒和凸凹弧區(qū)段，以滿足輸送線路的要求。同時(shí)也使擋邊上部不會(huì)產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力。擋邊的波形可以是齒形、S形、W形和WM形，目前多用S形。

(3)橫隔板

在波紋擋邊之間的基帶上，按一定的間距粘結(jié)橫隔板，橫隔板間距是根據(jù)輸送量、輸送機(jī)傾角和物料粒度等諸多因素來確定的。為了提高輸送能力，避免出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，則需要較小的隔板間距。但是為了取得較好的加料和卸料效果，則要求有較大的隔板間距。

2.2驅(qū)動(dòng)裝置

驅(qū)動(dòng)裝置是波紋擋邊輸送機(jī)的動(dòng)力部分，它主要由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和制動(dòng)器等組成。電機(jī)是驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力源，通過變頻調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)無級變速，滿足不同試驗(yàn)速度的需要。

2.3傳動(dòng)裝置

傳動(dòng)裝置主要由傳動(dòng)滾筒、機(jī)頭架等組成。傳動(dòng)滾筒是將驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力，通過摩擦力傳遞給波紋擋邊帶使之運(yùn)行的部件。傳動(dòng)滾筒的表面包上橡膠，增大傳動(dòng)滾筒與波紋擋邊帶之間的摩擦系數(shù)，減小滾筒表面的磨損。

2.4改向輪

改向輪用于擋邊帶凸弧段的下分支或凹弧段的上分支，它們托在或壓在波紋擋邊輸送帶有波紋擋邊和橫隔板的一面，其作用是改變輸送帶運(yùn)行方向。改向輪有單式和復(fù)式2種。單式改向輪支在擋邊輸送帶的空邊上，復(fù)式改向輪的大輪支在擋邊輸送帶的空邊上，小輪支在擋邊輸送帶的擋邊頂部。

2.5托輥和擋輥

托輥主要有上托輥、下托輥、緩沖托輥、凸弧段托輥和凹弧段托輥。上托輥用于支承輸送帶及其上的物料，下托輥用于支承輸送帶，緩沖托輥安裝在擋邊機(jī)的受料段，以減小物料的沖擊，使之穩(wěn)定運(yùn)行，延長輸送帶的使用壽命。凸弧段托輥和凹弧段托輥都是成組使用，相當(dāng)于改向滾筒，前者用于支承凸弧段輸送帶及其上的物料，后者用于壓住凹弧段輸送帶。波紋擋邊輸送機(jī)的托輥都是采用平托輥。擋輥安裝在凸弧段和凹弧段的基帶上分支的兩側(cè)，一般成組使用，用于防止輸送帶跑偏。

2.6清掃裝置

清掃裝置用于清掃輸送帶上粘附的物料，本機(jī)設(shè)有頭部清掃器和尾部清掃器。

在輸送黏性大的物料時(shí)，采用一種清掃裝置往往不能把輸送帶完全清掃干凈，可采用聯(lián)合清掃裝置。頭部清掃器就是采用了聯(lián)合清掃裝置，由主動(dòng)拍打器和被動(dòng)拍打器組合而成。工作原理都是拍打擋邊輸送帶的非工作面，從而將粘附在擋邊、隔板、及基帶上的物料振動(dòng)下來，達(dá)到清掃的目的。安裝位置距離卸料滾筒應(yīng)盡可能近。

尾部清掃器采用普通空段清掃器，靠近機(jī)尾改向滾筒安裝，用來清掃撒落在回程分支輸送帶上的物料，防止物料夾在輸送帶與尾部滾筒之間，發(fā)生輸送帶跑偏，損壞滾筒和輸送帶，影響輸送機(jī)的正常運(yùn)行。

2.7拉緊裝置

拉緊裝置是使輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶與傳動(dòng)滾筒之間產(chǎn)生足夠的摩擦力使輸送帶不打滑，并限制輸送帶在各托輥之間的垂度，使輸送機(jī)正常運(yùn)行。本機(jī)采用螺旋拉緊裝置，拉緊滾筒安裝在尾架上的滑架中，通過轉(zhuǎn)動(dòng)尾架上的螺桿使?jié)L筒前后移動(dòng)，以調(diào)節(jié)輸送帶的張力。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

2.8機(jī)架

機(jī)架是用于支承滾筒、改向輪、改向托輥組及承受輸送帶張力的裝置，本機(jī)機(jī)架采用了結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、強(qiáng)度高的鋼結(jié)構(gòu)矩形機(jī)架。

2.9電氣控制

試驗(yàn)臺(tái)電氣控制采用就地控制，順序啟動(dòng)，變頻調(diào)速，以接觸器、繼電器為主要電氣控制手段。實(shí)現(xiàn)對輸送機(jī)的起動(dòng)預(yù)警、停車、緊急停車、故障保護(hù)等操作，具有電機(jī)電流、輸送帶速度和設(shè)備運(yùn)行及故障狀態(tài)的LED顯示功能。系統(tǒng)布置故障沿線緊急停車的拉線開關(guān)、防跑偏開關(guān)、信號電鈴。

3試驗(yàn)參數(shù)選取與結(jié)論

本系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)必須與上海地鐵隧道掘進(jìn)的盾構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)相匹配。試驗(yàn)臺(tái)參數(shù)的選取盡量符合實(shí)際使用工況，根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)的尖峰速度計(jì)算，盾構(gòu)的最大出土速度為180t/h，盾構(gòu)后面轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)的帶速為1.6m/s，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，確定試驗(yàn)用垂直提升輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下:

經(jīng)過對地鐵施工現(xiàn)場不同特性泥土的多次試驗(yàn)后得出結(jié)論如下:

(1)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置主要元部件的性能滿足要求，運(yùn)行可靠。

(2)波紋擋邊帶的橫隔板采用TC型結(jié)構(gòu)后，橫隔板間距在300mm左右比較合適，間距太小(如200mm)時(shí)，黏性泥土不易完全進(jìn)入波紋擋邊和橫隔板之間，有泥土擱在橫隔板上，在垂直段會(huì)落下來。間距太大(如大于400mm)時(shí)，泥土在垂直段會(huì)超出橫隔板掉下來。

(3)僅采用被動(dòng)拍打器時(shí)，黏土物料在機(jī)頭滾筒處直接卸料的約30%，上水平卸料段落料約60%，垂直回程段和機(jī)尾水平回程段的落料約10%，帶速越高，回料越嚴(yán)重。即使用高壓水槍沖洗波紋擋邊帶上的殘余粘土，由于在運(yùn)行中，清掃效果并不理想。黏土用長溜槽轉(zhuǎn)載時(shí)，易造成物料飛濺、堵塞，影響系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)輸。

(4)增加機(jī)頭上水平卸料段的長度，有利于改善卸料條件，在增加了一套主動(dòng)拍打器后，基本上解決了卸料和清掃難題，泥土經(jīng)過卸載滾筒和主、被動(dòng)拍打器的振動(dòng)，在機(jī)頭水平卸料段內(nèi)落下，經(jīng)頭部卸料平型輸送帶集料機(jī)回收，卸到轉(zhuǎn)載輸送機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了物料的連續(xù)循環(huán)輸送，運(yùn)行情況良好。

(5)無論是砂性土還是黏性土，在試驗(yàn)過程中都沒有發(fā)生飛料現(xiàn)象;使用高分子聚乙烯橫隔板時(shí)黏泥情況與橡膠橫隔板相差并不明顯。

垂直提升運(yùn)輸系統(tǒng)在試驗(yàn)過程中各項(xiàng)研究內(nèi)容達(dá)到了預(yù)期的要求，解決了粘土物料的垂直提升、卸料和清掃等技術(shù)難題。

4實(shí)際應(yīng)用情況

目前垂直提升連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)已應(yīng)用到上海明珠線二期工程浦東南路站-南浦大橋站區(qū)間隧道的建設(shè)中，它與水平帶式輸送機(jī)連接組成泥土的連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行中碰到了一些諸如輸送帶跑偏、滾筒軸承損毀等機(jī)械故障以及對不同土質(zhì)的適應(yīng)性問題，但總體來說，運(yùn)行是正常的，應(yīng)用是成功的。在運(yùn)送7#土層推進(jìn)過程中，創(chuàng)造了盾構(gòu)推進(jìn)23環(huán)/d的地鐵隧道施工新記錄。可以得出如下結(jié)論:采用波紋擋邊帶式輸送機(jī)垂直提升運(yùn)輸泥土物料技術(shù)上是可行的。可以預(yù)見，對該運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)一步完善改進(jìn)后，在隧道工程領(lǐng)域和其他相關(guān)領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景，它必將充分發(fā)揮盾構(gòu)的推進(jìn)能力，大大提高推進(jìn)速度，縮短施工周期，節(jié)約大量的人力和物力，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇7

【關(guān)鍵詞】帷幕注漿 注漿材料選擇

中圖分類號： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

現(xiàn)在注漿工藝越來越收到人們的重視，但是目前的注漿材料有很多種，需要我們?nèi)シ直孀{材料的適用性在隧道工程的施工中帷幕注漿是施工的一個(gè)重要因素，而材料的選擇對施工質(zhì)量有著決定性作用。由于本身的地形因素和特點(diǎn)，我們應(yīng)具體問題具體分析。

二、帷幕注漿技術(shù)簡介

注漿技術(shù)是以堵水和加固巖土為目的的,實(shí)用性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,在隧道及地下工程中,注漿技術(shù)主要用于軟土地層的加固、富水?dāng)鄬悠扑閹У亩滤庸痰?由于圍巖軟弱破碎,穩(wěn)定性差,加之水的影響,采用一般的方法,施工極其困難,掘進(jìn)速度慢,施工安全難以保證。在這種不良地質(zhì)地段施工,采用深孔超前帷幕注漿全封閉固結(jié)止水技術(shù),是一種安全可靠的有效方法。

帷幕注漿技術(shù)是超前預(yù)注漿的一種,主要內(nèi)容包括注漿工藝、注漿材料和注漿設(shè)備等幾個(gè)方面。

1、工藝特點(diǎn)

1.1、工作面和周邊圍巖均布孔,進(jìn)行全斷面全封閉深孔注漿固結(jié)止水,在隧道開挖斷面周邊能形成一定厚度的堵水帷幕,對于水源保護(hù)要求高、以堵為主的隧道和地下工程尤為合適。

1.2、注漿孔深度大,注漿段長度20m以上,可減少注漿與開挖工序的頻繁倒換和作業(yè)循環(huán)次數(shù),故能加快進(jìn)度。

1.3、主要用于鐵路、公路、水工隧道及其他地下工程的富水?dāng)鄬訋Ш蛙浫鯂鷰r施工。

2、基本原理

隧道帷幕注漿就是沿開挖輪廓線(含底部)按軸向輻射狀布孔,按一定的間距,鉆一些直徑70～160mm的孔(孔深為20～50m),為了防止開挖面涌水,在開挖面中心也布孔。然后注入按一定比例配制而成的漿液,漿液滲透擴(kuò)散到破碎帶的孔隙中并快速凝固,與周圍破碎巖塊固結(jié)成具有一定強(qiáng)度的結(jié)石體,在隧道周邊及開挖面形成一個(gè)堵水帷幕,切斷地下水流通路,并和周圍的巖體固結(jié)成一體,從而達(dá)到固結(jié)圍巖和止水,保持圍巖穩(wěn)定、增強(qiáng)施工安全的目的。

三、巖溶隧道帷幕注漿的技術(shù)要點(diǎn)

1、巖溶隧道帷幕注漿加固地基作用提高地基的承載能力，提高土體的強(qiáng)度和土體的側(cè)向抗壓力，滿足設(shè)計(jì)要求。

2、巖溶隧道帷幕注漿加固路基原理利用液壓、氣壓或電化學(xué)的原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中。漿液以填充、滲透和擠密的方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置。經(jīng)人工控制一段時(shí)間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)路基整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好、化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。

3、注漿溶液一般采用水泥漿液，用于控制漿液的凝膠時(shí)間多采用兩種溶液混合方式，如水泥漿和水玻璃。水泥漿適用于巖土加固，路基加固多采用的是水泥漿液

四、巖溶隧道帷幕注漿材料分類

1、注漿材料的定義及分類

定義:在壓力作用下注入地層、巖石或構(gòu)筑物的縫隙、孔洞中,達(dá)到增加承載能力、防止?jié)B漏及提高構(gòu)筑物整體性能等效果的流體材料。

分類:總體可以分為固體注漿材料和化學(xué)注漿材料兩大類。固體注漿材料是由固體顆粒和水組成的懸浮液,有水泥漿、水泥黏土漿、黏土漿、水泥水玻璃等4種。化學(xué)注漿材料是由化學(xué)藥劑制成的流動(dòng)性好的液體。用它能灌入比較細(xì)微的縫隙,還能根據(jù)需要調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間,有水玻璃類灌漿材料、環(huán)氧樹脂灌漿材料、甲凝等。

2、常用注漿材料在工程中的應(yīng)用及特點(diǎn)

首先先介紹一下固體注漿材料:

2.1、單液水泥漿類漿液：

單液水泥漿類漿液是以水泥為主，添加一定量的速凝劑，用水調(diào)劑成的漿液。它具有以下特點(diǎn)：

凝結(jié)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要隨意調(diào)節(jié)，其變化范圍為幾十分鐘至幾小時(shí)；漿液結(jié)石率較高，抗壓強(qiáng)度可達(dá)5～10Mpa，對于基巖裂隙中堵水和加固是完全能滿足要求的;抗?jié)B性能好； 工藝設(shè)備簡單，操作方便，較之雙液漿有更大的優(yōu)越性；難以注入0.2mm以下巖溶裂隙；漿液無毒性，對地下水和環(huán)境無污染，較之使用化學(xué)藥劑為添加劑的漿液更安全；來源豐富，價(jià)格便宜；凝結(jié)時(shí)間相對較長。

根據(jù)注漿對漿液凝膠時(shí)間的要求，施工中試驗(yàn)人員在隧道內(nèi)對不同漿液配比進(jìn)行分組試驗(yàn)，取得不同凝膠時(shí)間下的配比，供注漿選用。

2.2、水泥―水玻璃類漿液：

水泥―水玻璃類漿液是以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定的比例采用雙液方式注入，必要時(shí)加入緩凝劑（磷酸氫二鈉）所形成的注漿材料，是一種用途及其廣泛，使用效果良好的注漿材料。它具有以下特點(diǎn)：

來源豐富，價(jià)格便宜；結(jié)石體抗壓強(qiáng)度高，可達(dá)5～20Mpa，但后期強(qiáng)度由于水玻璃的作用易降低；漿液結(jié)石率為100%，結(jié)石體滲透系數(shù)10～3cm/s，抗?jié)B性能好；難以注入0.2mm以下巖溶裂隙；采用雙液方式注入，施工工藝較單液復(fù)雜。

2.3、TGRM水泥基特種灌漿材料：

TGRM水泥基特種灌漿材料：是以特制的高性能水泥，配以適當(dāng)種類和數(shù)量的外加劑，共同混合均勻，制成具有早強(qiáng)、高性能的水硬性膠凝材料。它具有以下特點(diǎn)：

比表面積大，可注入0.2mm以下巖溶裂隙中，彌補(bǔ)了普通水泥漿液在巖溶小裂隙中不易擴(kuò)散的不足；漿液結(jié)石率可達(dá)100%，抗壓強(qiáng)度可達(dá)50MPa以上；操作技術(shù)要求高；漿液無毒性，對地下水和環(huán)境無污染，較之使用化學(xué)藥劑為添加劑的漿液更安全；價(jià)格昂貴。

2.4、粘土漿。黏土漿使用中混散物的聚合體系,有水和固體顆粒粘土組成,故粘土懸浮液的性質(zhì)隨固相的數(shù)量及其水相互作用的情況,固相中所含混散性顆粒的數(shù)量以及粘土微粒中交替離子團(tuán)的成分而變化。就注漿技術(shù)而言,粘土漿比水泥漿的優(yōu)勢就是其可注性優(yōu)于水泥漿,因?yàn)檎惩恋姆稚⑿员容^高,所以在注漿過程中更容易被用來填充那些對顆粒細(xì)度要求比較高的工程。

2.5水玻璃類灌漿材料。水玻璃(硅酸鈉)是化學(xué)灌漿中最早使用的一種材料,水玻璃類漿液是由水玻璃溶液和相應(yīng)的膠凝劑組成。水玻璃類化學(xué)注漿材料分為堿性水玻璃和酸性水玻璃. 堿性水玻璃漿材的主要缺點(diǎn)是凝膠體有脫水收縮和腐蝕現(xiàn)象,耐久性較差及對環(huán)境有污染。酸性水玻璃可在中性區(qū)域內(nèi)凝膠,凝膠體沒有堿溶出,不存在堿性水玻璃的腐蝕現(xiàn)象和環(huán)境污染問題,耐久性較好。這種材料的可注性比較好,漿液凝結(jié)后的強(qiáng)度和粘結(jié)度也比較高,耐久性也比較好,有的甚至可以達(dá)到10年以上,但到時(shí)候可能會(huì)對周邊環(huán)境和地下水有一定的影響。

2.6環(huán)氧樹脂類漿液。環(huán)氧樹脂具有強(qiáng)度高,粘結(jié)力強(qiáng),收縮小,化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。其粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土,因此對于恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性,能起很好的作用。但其漿液黏度大、可注性小、憎水性強(qiáng)、與潮濕裂縫黏結(jié)力差。

2.7甲凝漿液。甲基丙烯酸酯類漿液(甲凝漿液)是一種化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)灌漿材料。其漿液和凝膠體主要特點(diǎn)是黏度低,因?yàn)槭腔瘜W(xué)類材料這些材料所以和前面幾種材料一樣可注性比較好,而且其漿液的強(qiáng)度和粘結(jié)力都比較高,不足之處是甲凝為憎水材料,液態(tài)時(shí)怕水,在注漿前,必須用風(fēng)吹干裂縫和在漿液內(nèi)加入一定的阻聚劑等。

綜上所述，隨著注漿技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中的逐年擴(kuò)展，漿材也從早期的粘土、石灰和水泥發(fā)展到現(xiàn)在的水泥-水玻璃漿液與各種化學(xué)漿液共存的快速發(fā)展時(shí)期。注漿材料通常指漿液中的主劑，為化學(xué)材料和粒狀材料；漿液是同主劑、溶劑、固化劑等經(jīng)混合后所配成的液體，可分為溶液型和懸濁型兩大類。另外，確定注漿材料的選擇影響到注漿工程的進(jìn)度、質(zhì)量、造價(jià)以及建（構(gòu)）筑物的安全。原始階段的注漿目的相對單一，現(xiàn)代注漿需同時(shí)滿足多個(gè)目標(biāo)，注漿標(biāo)準(zhǔn)也變得復(fù)雜化和多樣化，這無疑會(huì)給注漿材料選取增加更大的難度。還必須要考慮到注漿對周邊環(huán)境的影響，也就是環(huán)保控制要求，這個(gè)問題也越來越受到關(guān)注，甚至成為注漿方案選擇或放棄的重要原則，其對注漿方式，注漿材料要求都提出嚴(yán)格的限制。

總之，注漿設(shè)計(jì)過程是一個(gè)多模糊性，多影響因素的復(fù)雜動(dòng)態(tài)隨機(jī)過程，且因設(shè)計(jì)多采用半經(jīng)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)公式，所以導(dǎo)致實(shí)際值與計(jì)算值差別很大。

五、巖溶隧道帷幕注漿的選擇

1、帷幕注漿選擇要結(jié)合的實(shí)際情況

1.1、根據(jù)隧道水文地質(zhì)，說明該段多處淺埋、巖體松散、透水性強(qiáng)，防水的原則主要就是采用“以堵為主”，或是“排堵結(jié)合”的現(xiàn)場試驗(yàn)，通過隧道襯砌的受力分析，確定合理的防水原則，從而保證施工安全、隧道結(jié)構(gòu)永久安全。

1.2、根據(jù)對應(yīng)隧道支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)的位移量測、應(yīng)力量測及結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，并考慮施工安全和結(jié)構(gòu)安全要求，確定二次襯砌的施作時(shí)機(jī)。

1.3、通過在復(fù)雜地質(zhì)地層內(nèi)采用大管棚超前注漿加固、超前小導(dǎo)管注漿加固、超前錨桿方式，結(jié)合圍巖情況、隧道防水要求、支護(hù)襯砌受力、施工進(jìn)度及可操作性情況，確定該段的超前支護(hù)方式。

2、漿液的選用

根據(jù)實(shí)際情況中顯示地質(zhì)情況和漏滲水的狀況，應(yīng)該選用水玻璃漿液，這是一種價(jià)格較為便宜，且選用面廣的水泥材料。

影響漿液凝固時(shí)間和凝固效果的因素包括，水玻璃泥漿的濃度和水灰的比例，其中水玻璃泥漿的濃度越小需要的凝結(jié)時(shí)間就越短，水玻璃泥漿的濃度越大需要的凝結(jié)時(shí)間就越長。泥漿中的水灰的比例越大，凝固需要的時(shí)間就越長，水灰的比例越小需要的凝固時(shí)間就越短。

灌注材料的性能要求與配比

目前注漿漿液的品種繁多，種類各異，其中主要有兩大類：水泥漿液和化學(xué)漿液。水泥漿液中主要有單液水泥漿、水泥一水玻璃漿、粘土水泥漿等。

一般說來，要取得良好的注漿效果，漿液應(yīng)同時(shí)具有兩種性能：可灌性――漿液在可泵期內(nèi)保持很好的流動(dòng)性，粘度增長不大；可控性――漿液在可泵期后粘度迅速升高，從可泵期到初終凝的時(shí)間間隔較短。

巖體中節(jié)理裂隙與土體空隙的不同，地下水的滲流規(guī)律也不同。對水泥漿液性能的基本要求，應(yīng)該滿足如下幾點(diǎn)：①顆粒應(yīng)有一定的細(xì)度，便于充填含水層微細(xì)裂隙。②應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性，析水率低。③具有良好的流動(dòng)性、粘度不宜過大。④形成結(jié)石后應(yīng)致密、均一，并具有良好的防滲作用和必要的強(qiáng)度。

3.新型材料的應(yīng)用以及應(yīng)用前景

由于傳統(tǒng)固體注漿材料顆粒較大,以至于可灌性較低,不能滿足各種地層的不同要求;化學(xué)注漿材料雖黏度低、可灌性好、凝結(jié)時(shí)間易控制,但較固體注漿材料膠凝后抗壓強(qiáng)度明顯低很多;注漿材料的腐蝕性、毒性、環(huán)保性對實(shí)際工程中注漿材料的選擇產(chǎn)生了很大的局限性;很多注漿材料(如:高分子注漿材料)因自身成本及施工成本較高而不能得到廣泛的應(yīng)用。因此在應(yīng)用中應(yīng)注意一下事項(xiàng)：

3.1、巖體裂隙是天然條件下形成的不規(guī)則的破裂面 ，其不規(guī)則特征強(qiáng)烈地影響漿液的滲流過程，而裂隙的分布、表面特征具有隨機(jī)性，服從一定的隨機(jī)分布規(guī)律。

3.2、影響帷幕注漿效果的因素很多 ，受實(shí)際工程的影響較大，不能簡單地以堵水提高多少來衡量 ，而應(yīng)建立巖體結(jié)構(gòu)、注漿材料和注漿帷幕體之問的相關(guān)關(guān)系。

綜合上述原因現(xiàn)階段注漿材料的環(huán)保性、耐久性、能適應(yīng)不同環(huán)境的性能成為人們主要研究的方向。因此尋求滲透性強(qiáng)、可灌性好、無污染、固結(jié)體強(qiáng)度較高、凝膠時(shí)間易于控制、價(jià)格便宜和施工方便等綜合性能指標(biāo)高及成本較低的綠色新型注漿材料,成為當(dāng)今注漿材料的發(fā)展方向。新型材料的應(yīng)用符合世界發(fā)展趨勢和人類發(fā)展的需要，展望未來，注漿新型建材及制品既面臨機(jī)遇，也面臨挑戰(zhàn)。未來新型注漿材料將全面普及到建筑業(yè)的方方面面，成為時(shí)代的需求，是未來行業(yè)發(fā)展的新的技術(shù)風(fēng)向標(biāo)。其光輝的前景已經(jīng)展現(xiàn)在我們的面前。只要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，堅(jiān)定信心，增添措施，我國新型建材及制品工業(yè)一定會(huì)快速發(fā)展，真正成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高作出更大貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

帷幕注漿環(huán)節(jié)的好壞決定著工程的質(zhì)量。注漿材料的選擇對施工的重要性不可言喻。怎樣區(qū)分各種注漿材料，選擇合適的注漿材料進(jìn)行注漿，是巖溶隧道帷幕注漿技術(shù)成功的關(guān)鍵。在實(shí)際施工中，我們一定要做好試驗(yàn)，將外界因素考慮全面，合理選擇材料，確保工程的順利完工。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔玖江，水下隧道注漿堵水[M].人民鐵道出版社，2011,3（2）

篇8

關(guān)鍵詞：GPS定位系統(tǒng)　GPSKTK

引　言

近年來，GPS接收機(jī)的小型化、小功耗給GPS用于工程測量提供了有利的硬件條件。在軟件方面，GPS快速定位方法也有較大的進(jìn)展，這些都促使GPS在工程測量中得到較廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐證明，在縮短工期、降低成本和設(shè)計(jì)的靈活性方面，GPS技術(shù)較常規(guī)技術(shù)有不少優(yōu)越之處。

1、GPS定位系統(tǒng)的fit成、定位原理

GPS(全球定位系統(tǒng))為美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS定位系統(tǒng)由衛(wèi)星星座(空間部分)、地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面部分)、GPS接收機(jī)(用戶設(shè)備部分)組成。星座由24顆衛(wèi)星組成，其中21顆GPS工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，大致均勻分布在6個(gè)近似圓的軌道面上；地面監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞，由5個(gè)監(jiān)測站、1個(gè)主控站、3個(gè)注入站組成，分布在美國本土和科羅拉多以及三大洋的美國軍事基地，它主要的功能是：完成對GPS衛(wèi)星信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測，向每顆衛(wèi)星提供其編寫并播發(fā)的導(dǎo)航電文，包括衛(wèi)星星歷(即一系列描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道參數(shù)的數(shù)據(jù))、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)等；GPS接收機(jī)是能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設(shè)備，由主機(jī)、天線和電源組成。GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號即GPS信號，是一種全球共享的信息資源。各類用戶，在任何地點(diǎn)、任何氣候、任何時(shí)刻均可用GPS接收機(jī)接收信號，進(jìn)行導(dǎo)航定位測量。

GPS定位原理，類似于傳統(tǒng)的后方交會(huì)。如果已知空間GPS衛(wèi)星的瞬時(shí)位置，若僅確定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)則GPS接收機(jī)只要接收到3顆GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，即得衛(wèi)星到測站點(diǎn)的幾何距離，就可根據(jù)后方交會(huì)原理，確定出測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。由于造價(jià)的原因，GPS接收機(jī)中的時(shí)鐘精度有限。與GPS時(shí)間相比有較大的偏差，因而需要將這一時(shí)間作為待定參數(shù)，與待定空間參數(shù)并求解，故最少需要觀測4顆GPS衛(wèi)星。由于各種偏差的存在，GPS接收機(jī)根據(jù)接收信號所確定的量不是上述的幾何距離，而是帶有一定偏差的偽幾何距離一偽距。由于偽距是通過測碼或測相而確定的，因此，作為GPS的基本觀測值，一般是指測碼偽距和測相偽距(載波相位)。

2、GPS在工程測量中的應(yīng)用

2.1　建立工程控制網(wǎng)

工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)、管理和維護(hù)的基礎(chǔ)，其網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模密切相關(guān)。一般來講，工程控制網(wǎng)覆蓋面積小、點(diǎn)位密度大、精度要求高。用常規(guī)的方法，多采用邊角網(wǎng)。采用GPS定位的方法建立工程控制網(wǎng)，具有點(diǎn)位選擇限制少，作業(yè)時(shí)間短，成果精度高，工程費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。可應(yīng)用于建立工程首級控制網(wǎng)，變形監(jiān)測控制網(wǎng)，工礦施工控制網(wǎng)，工程勘探、施工控制網(wǎng)，隧道等地下工程控制網(wǎng)等等。應(yīng)用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，通常采用載波相位靜態(tài)差分技術(shù)，以保證達(dá)到毫米級精度。應(yīng)用GPS技術(shù)建立道路勘探、施工控制網(wǎng)和隧道工程控制網(wǎng)等具有顯著的優(yōu)勢。道路勘探、施工控制網(wǎng)，具有橫向很窄、縱向很長的特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的三角鎖、導(dǎo)線方案，多數(shù)需要分段實(shí)施，以避免誤差積累過大。采用GPS技術(shù)，由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要通視，可以布設(shè)很長的GPS點(diǎn)構(gòu)成的三角鎖，以保持長距離線路坐標(biāo)控制的一致性。通過在實(shí)際應(yīng)用的情況比較，我們總結(jié)出在平均邊長在5公里以下的工程GPS控制網(wǎng)，用雙頻接收機(jī)觀測20-30min即可達(dá)到滿足工程精度要求的良好結(jié)果。因此在實(shí)際工作中，當(dāng)觀測條件良好時(shí)，工程GPS控制網(wǎng)的觀測時(shí)段可以比規(guī)范規(guī)定的時(shí)間縮短10-20min，這對進(jìn)一步提高GPS測量的效率無疑具有積極的作用。

2.2　變形監(jiān)測

變形監(jiān)測主要是監(jiān)測像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物、構(gòu)筑物的地基沉降、位移以及整體的傾斜等狀況。監(jiān)測工作的特點(diǎn)是被監(jiān)測體的幾何尺寸巨大，監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測技術(shù)要求高。常規(guī)的監(jiān)測技術(shù)是應(yīng)用水準(zhǔn)測量的方法，監(jiān)測地基的沉降；應(yīng)用三角測量(或角度交會(huì))的方法，監(jiān)測地基的位移和整體的傾斜。GPS技術(shù)在該領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。我們在坑口塘水庫大壩變形監(jiān)測中建立高精度GPS監(jiān)測網(wǎng)，最后得出毫米級精度的絕對平面位移與相對垂直監(jiān)測數(shù)據(jù)；最后用TCAl800全站儀(1mm測距精度的自動(dòng)照準(zhǔn)精密型全站儀)進(jìn)行檢測比對，實(shí)踐證明GPS測量完全可以取代高精度邊角網(wǎng)測量。這樣給我們啟示：在不低于二等精度的GPS控制網(wǎng)。應(yīng)用在短邊監(jiān)測網(wǎng)如水庫大壩監(jiān)測中，完全可以替代常規(guī)邊、角監(jiān)測網(wǎng)，而且可以取得毫米級甚至亞毫米級精度的絕對平面位移與相對垂直監(jiān)測數(shù)據(jù)；在有條件(解決多路徑效應(yīng)，如采用扼流圈天線)的情況下，小范圍內(nèi)以大地高取代高精度的水準(zhǔn)測量的正常高也是有可能的。

2.3　帶RTK的碎部測量與放樣

RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)，即載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測站載波相位觀測量的差分方法。RTK系統(tǒng)由兩部分組成：基準(zhǔn)站(坐標(biāo)已知)和移動(dòng)站(用戶接收機(jī))。其基本原理是：將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶，用戶根據(jù)基準(zhǔn)站的差分信息進(jìn)行求差解算用戶位置坐標(biāo)。RTK技術(shù)可應(yīng)用于測繪地形圖、地籍圖，測繪房地產(chǎn)的界址點(diǎn)，平面位置的施工放樣等。采用RTK技術(shù)測圖時(shí)僅需一人進(jìn)行。將GPS接收機(jī)放在待定的特征點(diǎn)上1、2秒鐘，同時(shí)輸入該特征點(diǎn)的編碼即可。把一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的地形、地物特征點(diǎn)測定后傳入計(jì)算機(jī)，由專業(yè)成圖軟件、在人工適當(dāng)?shù)母深A(yù)下，形成所要的成果圖。采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定界標(biāo)點(diǎn)，是坐標(biāo)的直接標(biāo)定，不像常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡捷易行。

2.4　區(qū)域差分網(wǎng)下的碎部測量與放樣

區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)下的碎部測量與放樣，是基于區(qū)域GPS差分網(wǎng)進(jìn)行的。區(qū)域差分與RTKJ基點(diǎn)載波相位差分的原理相似，不同的是區(qū)域差分的基準(zhǔn)站往往多于1個(gè)，多基準(zhǔn)站組成基準(zhǔn)，基準(zhǔn)網(wǎng)提供各個(gè)基準(zhǔn)站的差分信息，用戶接收機(jī)根據(jù)自己的位置確定各基準(zhǔn)站差分信息的權(quán)，按非等權(quán)平差后形成自己的差分改正數(shù).實(shí)現(xiàn)差分定位。

3、優(yōu)缺點(diǎn)

3.1　優(yōu)點(diǎn)

(1)用途廣泛：GPS技術(shù)可應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。對于測繪行業(yè)而言，GPS定位系統(tǒng)已應(yīng)用于：大地測量，地殼板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測，建立各種工程監(jiān)測網(wǎng)和進(jìn)行各種工程測量等。GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用有著廣泛的前景，特別是自動(dòng)變形監(jiān)測系統(tǒng)、工程施工的自動(dòng)控制系統(tǒng)是未來應(yīng)用研究的重要方向之一。

(2)定位精度高：短距離(15公里以內(nèi))精度可達(dá)毫米級，中、長距離(幾十公里甚至幾百公里)相對精度可達(dá)到10－7－10－8米級。差分導(dǎo)航的精度可達(dá)米級至厘米級。大型建筑物、構(gòu)筑物變形監(jiān)測，在采用特殊的觀測措施、精密星歷和適當(dāng)數(shù)據(jù)處理模型和軟件后，平面精度可達(dá)亞毫米級，高程精度可穩(wěn)定在1毫米左右。

(3)自動(dòng)化程度高：用GPS接收機(jī)進(jìn)行測量時(shí)，測量員只要將天線準(zhǔn)確地安置在測站上，量測天線高，接通電源，啟動(dòng)接收單元，儀器即自動(dòng)開始工作。在結(jié)束測量時(shí)，只需關(guān)閉電源，收裝接收機(jī)，便完成了野外數(shù)據(jù)采集任務(wù)。如果在一個(gè)測站上需要做長時(shí)間的連續(xù)測量，還可實(shí)行無人值守的數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)傳輸將所采集的定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的GPS測量和計(jì)算。

(4)全天候觀測：應(yīng)用GPS定位、導(dǎo)航，不受天氣的影響，可以全天候地工作，這一特點(diǎn)，保證了變形監(jiān)測的連續(xù)性和自動(dòng)化。

3.2　缺點(diǎn)

(1)建立工程控制網(wǎng)時(shí)一些帶有隱蔽性和遮擋性地區(qū)無法使用或不便使用GPS技術(shù)。如在進(jìn)下地下工程、隧道控制測量中地面首級控制網(wǎng)可以采用GPS技術(shù)，在地下施工控制方案中卻無法采用，因?yàn)榈叵聸]有GPS信號。在大森林中布設(shè)控制網(wǎng)，如果道路較窄而道路兩旁的樹木茂盛，GPS信號就會(huì)被樹木遮擋而呈現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)，很難解算出符合精度要求基線向量。

(2)碎部測量與放樣時(shí)，高大的建筑物會(huì)遮擋GPS信號，使得觀測值產(chǎn)生周跳，破壞了整周計(jì)數(shù)的連續(xù)性，需要重新確定初始周未知數(shù)。這樣，不但影響觀測工作的效率，也影響了工作人員的情緒。如果這種現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，將造成記錄的支離破碎，影響成圖精度甚至?xí)l(fā)生錯(cuò)誤。

(3)高程測量時(shí)應(yīng)用GPS定位技術(shù)不能直接得到地面點(diǎn)的正常高，而只能得到大地高，確定地面點(diǎn)的正常高，必須要知道地面點(diǎn)的高程異常，這就限制了GPS技術(shù)在高程測量方面的作為。

(4)變形監(jiān)測的一次性投入成本和長期監(jiān)測運(yùn)行成本較高，高程精度不象水準(zhǔn)測量那樣容易達(dá)到監(jiān)測測度要求，而且組織復(fù)雜。

篇9

【關(guān)鍵詞】共同管溝工程技術(shù)建設(shè)費(fèi)用 管理模式

中圖分類號：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：

近幾十年來我國的經(jīng)濟(jì)以不可思議的速度高速發(fā)展，特別是沿海地區(qū)的一些較發(fā)達(dá)城市，城市日新月異。然而在快速發(fā)展的背后我們也必須看到，在這些城市建設(shè)發(fā)展中存在著大量的重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題，這似乎與建設(shè)和諧社會(huì)的目標(biāo)格格不入。

水電、通訊等各個(gè)部門將道路一次又一次拉開缺口維修或重新敷設(shè)管道，這樣的場景在全國大部分城市每天都在上演，耗費(fèi)了大量的社會(huì)資源，對國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了很大的阻礙。確實(shí)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平的提高，人們不斷向城市集中，加劇了對城市供水、供電、通信等基礎(chǔ)設(shè)施的要求，地下管線的擴(kuò)容問題不可避免。那么怎樣才能使城市建設(shè)達(dá)到一勞永逸的效果呢？很多發(fā)達(dá)國家都意識(shí)到了這個(gè)問題，他們都不約而同的采取了共同管溝這個(gè)解決方法。

所謂的共同管溝就是在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將市政、電力、通訊、燃?xì)狻⒔o排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門檢測、監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對城市生命線的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理。因?yàn)楣餐軠线\(yùn)輸著城市最基本的供需，所以共同管溝又被稱為城市地下生命補(bǔ)給綜合走廊。

共同管溝的建設(shè)最早開始于1833年的法國巴黎，隨后德國、英國、美國等發(fā)達(dá)國家都開始了共同管溝的建設(shè)。我國的共同管溝始于1958年，北京在天安門廣場的地下敷設(shè)了一條長1076米的共同溝，但是較大規(guī)模的共同管溝建設(shè)從1993年才開始，上海浦東新區(qū)初步建成了國內(nèi)第一條規(guī)模較大、距離較長的共同溝，全長11.125公里。最近幾年我國濟(jì)南、杭州、廈門等較沿海較發(fā)達(dá)城市也在嘗試著共同管溝的建設(shè)。但是與日本、美國等國家動(dòng)輒幾十公里的大規(guī)模建設(shè)相比，我們的建設(shè)規(guī)模、發(fā)展速度在一定程度上顯得落后了許多。那么究其根本是什么原因?qū)е挛覈墓餐軠习l(fā)展如此艱難呢？

一、技術(shù)方法方面

目前世界上關(guān)于地下管線建設(shè)主要有這樣幾種方法：明挖法、盾構(gòu)法、潛埋暗挖法。根據(jù)下面的表格比較分析發(fā)現(xiàn)：1）明挖法：適合在尚未開發(fā)地區(qū)使用，否則需要進(jìn)行大量的地表建筑拆除，道路線路修改，對環(huán)境和交通影響很大，同時(shí)拆遷費(fèi)也是很大的開銷;2)潛埋暗挖法：不需要太大的場地，能夠適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，但是難以采用大型機(jī)械，施工緩慢，地下施工環(huán)境差，隧道防水容易出現(xiàn)問題；3）盾構(gòu)法：機(jī)械化程度高，施工速度快，防水較好，施工人員安全得到保證，但是對操作要求高，前期投資很大，比較適合管線較長的大型工程。

從工程技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面就可以看出關(guān)于共同管溝建設(shè)存在很大的矛盾。用潛埋暗挖法，需要配合各種輔助工具用于地質(zhì)加固，所以造價(jià)相當(dāng)高昂，并且進(jìn)度緩慢；盾構(gòu)法是目前最適合城市管線建設(shè)的方法之一，機(jī)械化程度高，進(jìn)度快，環(huán)境影響小，適合各種規(guī)模的管線建設(shè)，尤其是長距離、大規(guī)模的管線敷設(shè)，但是由于目前國內(nèi)關(guān)于共同管溝的理念還未完全成熟，一般都是小規(guī)模建設(shè)，所以盾構(gòu)法的優(yōu)勢沒有得到發(fā)揮。其實(shí)就工程建設(shè)費(fèi)用來看明挖法是最理想的共同管溝建設(shè)方案，造價(jià)便宜、工藝簡單、施工安全、進(jìn)度迅速，唯一的缺點(diǎn)是需要很大的工作場地，所以若優(yōu)先采取這樣的方法需要一個(gè)前提條件―不需要大規(guī)模建筑拆遷、管線修改。然而一般我國建設(shè)共同管溝都會(huì)是比較發(fā)達(dá)的城市，例如上海，杭州等，這些城市由于本身的地面基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，若要用明挖法修建共同管溝，需要進(jìn)行大量的房屋拆遷，交通管制工作，所以前期工作量很大，整體造價(jià)也很高，所以目前幾乎所有國家的共同管溝建設(shè)都集中在新城區(qū)，就是像美國、日本這樣發(fā)達(dá)國家也不愿意在舊城區(qū)大規(guī)模建設(shè)共同管溝，因?yàn)榇鷥r(jià)實(shí)在巨大。從共同管溝的建設(shè)歷史來看，很多管溝建設(shè)比較完善的國家都是采用了明挖法。例如日本，在1963年日本開始大規(guī)模建設(shè)共同管溝時(shí)，當(dāng)時(shí)的日本正處于戰(zhàn)后重建時(shí)期，城市正在重新規(guī)劃，所以明挖法正符合當(dāng)時(shí)日本的城市管線建設(shè)的需要。

因此對于新興城市的建設(shè)就牽扯到政府的規(guī)劃前瞻性問題了。如今我國正在進(jìn)行大規(guī)模新城市建設(shè)、新城區(qū)規(guī)劃，政府需要考慮到這些城市以后的可持續(xù)發(fā)展問題，而不是目光短淺局限于十幾年，前瞻性的規(guī)劃建設(shè)將惠及子孫后代。

二、經(jīng)濟(jì)方面

共同管溝的建設(shè)涉及給排水、通信、市政等各個(gè)方面，規(guī)劃建設(shè)復(fù)雜困難，造價(jià)也很高昂。共同管溝的建設(shè)費(fèi)用包括內(nèi)部成本和外部成本，其中內(nèi)部成本指共同管溝的建設(shè)、管理和維護(hù)費(fèi)用，外部成本指共同管溝施工時(shí)對周圍環(huán)境造成的影響。

根據(jù)臺(tái)北市統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)共同管溝的平均建設(shè)費(fèi)用約為13萬元/m，每年的維護(hù)費(fèi)用為830元/m，因?yàn)楣餐軠显诮ㄔO(shè)工程中不可避免的要進(jìn)行道路破壞，植物遷移或砍伐，以及原有管線的遷移破壞，這也是一筆巨大花銷。粗略估算，每米的共同管溝的一次性投資至少需消耗15萬元。這樣的一大筆費(fèi)用對于中國的大部分城市來說是難以支付的。雖然有一部分發(fā)達(dá)城市擁有這樣的財(cái)力完成這樣的浩大工程，但這勢必會(huì)占有很大一部分的社會(huì)資源，使其他一些更需要建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施無法開展，例如教育、醫(yī)療、交通。這對于民生確實(shí)也會(huì)造成很大影響。

三、管理方面

由于歷史的原因，我國目前的市政基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營和管理都是有相關(guān)的利益機(jī)構(gòu)執(zhí)行，如電力機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)供電，那么他只關(guān)心電線的敷設(shè)，而電信部門也只關(guān)心通信線路的敷設(shè)。這導(dǎo)致了各個(gè)利益相關(guān)者由于既得利益問題會(huì)各自為政甚至有時(shí)會(huì)相互推卸責(zé)任。而共同管溝的發(fā)展需要各個(gè)利益相關(guān)者相互合作、統(tǒng)一規(guī)劃、共同建設(shè)、共同管理、統(tǒng)一運(yùn)營。這就會(huì)打破原本各自為政的格局，不可避免的形成了利益矛盾，短時(shí)間內(nèi)這樣的矛盾難以解決，這就給共同管溝的建設(shè)與發(fā)展帶來了難以調(diào)和的阻力。

從根本來講，還是因?yàn)楣餐軠吓c可持續(xù)發(fā)展這樣的理念在中國還沒有普及，國內(nèi)至今都還沒有一部完整的關(guān)于共同管溝建設(shè)的政策法規(guī)。目前在亞洲共同管溝發(fā)展比較迅速有日本和中國臺(tái)灣地區(qū)，而就目前情況來看，日本和臺(tái)灣都已經(jīng)頒布了一系列法規(guī)來保證共同管溝的發(fā)展。日本是目前擁有共同管溝規(guī)模最大的國家之一，共同管溝的總長度達(dá)到了600km。而在1963年以前，日本的共同管溝建設(shè)只得到了小范圍的發(fā)展，直到后來日本政府制定了《共同管溝法》等相關(guān)法規(guī)和建設(shè)費(fèi)用的分?jǐn)偡椒ǎ瑪M定了長期發(fā)展計(jì)劃，才促進(jìn)了共同管溝的快速建設(shè)。臺(tái)灣地區(qū)共同管溝的發(fā)展也借鑒了日本的經(jīng)驗(yàn)，即以立法確保施行，以法規(guī)推動(dòng)管溝的推廣，目前臺(tái)灣地區(qū)的共同管溝規(guī)模居亞洲第二，總里程超過240km。

所以一個(gè)城市想要大規(guī)模建設(shè)發(fā)展共同管溝，需要頒布一系列的法規(guī)政策來確保共同管溝的推廣順利，并且引進(jìn)學(xué)習(xí)國外成熟的管理運(yùn)營模式。目前國內(nèi)外廣泛運(yùn)用的B-O-T模式（build-operate-transfer）即“建設(shè)-經(jīng)營-轉(zhuǎn)讓”具有很大的優(yōu)勢，政府允許私營企業(yè)在一定時(shí)間內(nèi)融資建設(shè)該項(xiàng)目并擁有經(jīng)營管理權(quán)，但是這種方法適合共同管溝比較成熟的國家，而國內(nèi)共同管溝起步晚，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未形成，相關(guān)的配套政策法規(guī)還未頒布施行，所以這種方法在國內(nèi)暫時(shí)還無法推廣。而國內(nèi)(廣州大學(xué)城)的做法是由政府出資建設(shè)并租借給企業(yè)，日常的維護(hù)費(fèi)用由政府和管線使用單位共同負(fù)擔(dān)，這種管理方法是一種大膽的嘗試，但是它的缺點(diǎn)是投資主體單一，融資困難，這很大程度上也影響了共同管溝的推廣與建設(shè)。

四、結(jié)語

隨著城市化水平的不斷提高，人們對城市的基礎(chǔ)設(shè)施要求將會(huì)不斷提高，共同管溝的建設(shè)將成為不可避免的問題。就目前我國的共同管溝建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，共同管溝的建設(shè)完全不存在技術(shù)問題，盾構(gòu)法、潛埋暗挖法、明挖法等建設(shè)方法在國內(nèi)的地鐵、隧道工程建設(shè)中已得到多次實(shí)踐。阻礙共同管溝推廣的因素主要是融資、費(fèi)用攤派以及運(yùn)營管理問題，所以政府部門需要結(jié)合我國實(shí)際狀況，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的管理運(yùn)營模式，規(guī)劃要有前瞻性，管理要有針對性。只有這樣相信共同管溝的發(fā)展才必將為人們的生活提供便利，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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篇10

近年來，伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國電線電纜行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，現(xiàn)已成為世界第一大電線電纜制造大國。但是由于常規(guī)電力電纜技術(shù)含量不高、市場準(zhǔn)入門檻較低，使整個(gè)行業(yè)的企業(yè)數(shù)量已達(dá)到6000多家，市場競爭如火如荼，呈現(xiàn)持續(xù)的白熱化狀態(tài)。

為了打破這種局面，電纜家族中的特種電纜開始受到我國電線電纜市場的開放接納，這為我國電線電纜行業(yè)帶來了新生機(jī)，為我國電線電纜行業(yè)這位“夕陽老人”注入了一針強(qiáng)心劑。

大力扶持促發(fā)展

特種電纜就是有諸如耐高溫，耐酸堿，防白蟻等特殊用途，可以在要求相對苛刻的，在諸如輪船、飛機(jī)、核電站等特定場合使用的電線電纜。作為具有獨(dú)特性能和特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，特種電纜相對于產(chǎn)量大、用途廣、市場成熟的常規(guī)電線電纜而言，具有技術(shù)含量較高、使用條件較嚴(yán)格、批量較小、附加值較高的特點(diǎn)。往往采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新的設(shè)計(jì)計(jì)算。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前特種電纜約占中國線纜市場總銷售的30%。加之，特種電纜在軌道交通、隧道工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，因此高技術(shù)規(guī)格的特種電纜具有廣闊的發(fā)展前景。這為國內(nèi)具有一定實(shí)力的光電線纜企業(yè)帶來了新的市場機(jī)會(huì)。有業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為：“特種電纜產(chǎn)品市場需求為我們搭起了一個(gè)巨大而又劃分精細(xì)的舞臺(tái)，需要我們自己去把握、去開發(fā)、去占領(lǐng)。在普通產(chǎn)品競爭激烈、無利可圖的今天，何不著力開發(fā)特種電纜產(chǎn)品。“

我國把特種電纜放在做大做強(qiáng)的戰(zhàn)略發(fā)展高度。出臺(tái)了《硅橡膠絕緣電力電纜》、《硅橡膠絕緣控制電纜》、《變頻器用電力電纜》、《計(jì)算機(jī)及儀表電纜》、《風(fēng)能電纜》五項(xiàng)特種電纜通用技術(shù)要求，讓電線電纜生產(chǎn)企業(yè)有章可循，有法可依。新一輪線纜標(biāo)準(zhǔn)的制定將改變我國新型電纜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)無依無據(jù)的弊端，使我國電纜產(chǎn)品質(zhì)量邁上一個(gè)新的臺(tái)階。這不僅有利于行業(yè)有序發(fā)展，也便于國家監(jiān)督管理，同時(shí)也為消費(fèi)者購買提供指南。而面對激烈的市場競爭，如何取得先機(jī)成為國內(nèi)廠商亟需考慮的問題。

隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的持續(xù)深入，昔日單靠毫無差異的產(chǎn)品，以廉價(jià)為優(yōu)勢的方法打天下的時(shí)代已經(jīng)過去了，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的繁榮、生活的提高，差異化產(chǎn)品和細(xì)分化產(chǎn)品的時(shí)代已經(jīng)來臨，發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化國家在產(chǎn)品開發(fā)上走過的道路，也就是我國現(xiàn)在和未來所要走的道路，而特種電纜就是在這樣的大背景下日益發(fā)展壯大。

市場廣闊前景佳

盡管我們對由產(chǎn)品導(dǎo)向型企業(yè)向市場導(dǎo)向型企業(yè)轉(zhuǎn)變這個(gè)理念和觀點(diǎn)在口頭上是認(rèn)同的，但是由口頭認(rèn)同到在實(shí)際工作中認(rèn)同是兩回事。是真認(rèn)同還是假認(rèn)同，標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)，這就由我們的特種線纜在市場上的表現(xiàn)和市場反映所決定。

大型軍工企業(yè)這些單位和企業(yè)肩負(fù)著國家高科技裝備的科研和現(xiàn)代化裝備的任務(wù)，其所需要的電線電纜大多是阻燃、耐溫、質(zhì)輕的產(chǎn)品，所需求的特種電線電纜的數(shù)量也在迅速增長，其中某些特殊材質(zhì)的線纜尚需依靠進(jìn)口。以裝備某型導(dǎo)彈為例，僅特種電線電纜就需要200km左右；而裝備某些電子對抗車，需特種屏蔽電纜多達(dá)300km以上。某航空導(dǎo)線生產(chǎn)企業(yè)表示，有業(yè)務(wù)往來的軍品需求量多達(dá)45000km，但按該企業(yè)目前的設(shè)備、技術(shù)條件，該企業(yè)最多僅能滿足5000km，占需求量的11%，前景廣闊，供不應(yīng)求。

需求大的不僅僅只有軍用，特種電纜在民用方面同樣有著極大的需求。高層建筑發(fā)生火災(zāi)難以撲滅，一直以來都是世界各國急需攻克的難題。上世紀(jì)90年代開始，美國和歐洲紛紛轉(zhuǎn)變思路，既然高空滅火是世界性難題一時(shí)難以解決，那么就在防災(zāi)、減災(zāi)方面下功夫，阻燃、低煙、耐高溫電纜也就在那時(shí)開始，被應(yīng)用于高層建筑。近幾年來，國內(nèi)興起的智能大樓中也有不少采用阻燃耐高溫的電線電纜和燃燒后低發(fā)煙、無毒素?fù)]發(fā)的環(huán)保型電線電纜，目的也是防止不安全事故產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一棟20層高的辦公大樓，其各類綜合布線的需求總量就超過40km。因此，建筑用線品種繁多，用途廣泛，市場容量是極其巨大的。

無獨(dú)有偶，能源一方面作為國家安全戰(zhàn)略的保障，一方面作為人民工作生活的保障，其對特種電纜，也有著不小的需求。國內(nèi)最大的測井電纜生產(chǎn)企業(yè)之一，江蘇華能電纜股份有限公司總經(jīng)理陶明在接受我們采訪時(shí)表示：“油田測井電纜的需求數(shù)量與油井鉆探、建設(shè)的數(shù)量有著直接關(guān)系，我國每年新建、維修石油平臺(tái)需要各類電纜約8000到10000km，預(yù)計(jì)到2020年將超過25000km。但是，目前國內(nèi)80%的測井電纜采購自國外，尤其是深度大，地質(zhì)復(fù)雜的西部地區(qū)，對絕緣材料和鎧裝鋼絲有著很高的防腐蝕、耐開裂要求，國內(nèi)尚無能力生產(chǎn)，國產(chǎn)化潛力巨大。”

記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著目前全球石油、天然氣能源日益緊張，由陸地的開采開始大規(guī)模地轉(zhuǎn)向海洋領(lǐng)域，海洋石油、天然氣工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，需要從陸地向海上石油平臺(tái)、平臺(tái)與平臺(tái)之間進(jìn)行電力、通訊的傳輸及技術(shù)數(shù)據(jù)的反饋、控制，使綜合海底電纜的需求量在不斷增長。根據(jù)我國石油發(fā)展規(guī)劃，我國海洋石油開發(fā)將迎來一個(gè)高速發(fā)展期，今后5年將有上千億元的投資用于海洋石油開發(fā)。預(yù)計(jì)今后10年，我國石油平臺(tái)的增加速度將保持在8%~10%。

陳規(guī)陋習(xí)勿帶入

像航天航空、民航飛機(jī)、高鐵機(jī)車、磁懸浮、核電這樣的高精尖產(chǎn)業(yè)，像石油化工、冶金機(jī)械，地產(chǎn)建筑、信息通信、汽車艦船這樣的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，或多或少都會(huì)找到特種電纜的身影。面對中國龐大的特種電纜需求，國內(nèi)諸如遠(yuǎn)東、寶勝、上上，國際上諸如耐克森、百通等企業(yè)，均在開發(fā)自己的特種線纜項(xiàng)目。眾多的企業(yè)、龐大的資金進(jìn)入這個(gè)尚未充分開墾的處女地，值得我們欣喜，但是切莫將電線電纜行業(yè)固有的老問題，帶到新市場上來。

我們都知道，電線電纜行業(yè)發(fā)展至今，開創(chuàng)出輝煌過去的同時(shí)，也帶來許多問題，過分競爭就是目前該行業(yè)所面臨的最大問題。首先是產(chǎn)品價(jià)格競爭，由此引發(fā)了一系列的企業(yè)間的仇視和痛恨，進(jìn)而在行業(yè)內(nèi)發(fā)生了一系列的企業(yè)關(guān)系危機(jī)和恐慌。祭出產(chǎn)品價(jià)格大旗的目的是擴(kuò)大市場份額。于是，“市場不相信眼淚”便成了一些企業(yè)的經(jīng)營信條，不擇手段的利用產(chǎn)品價(jià)格武器，造成整個(gè)行業(yè)市場秩序混亂。