1.1 工程概況

某隧道采用雙線(xiàn)分修，最大線(xiàn)間距60m,最小線(xiàn)間距30m，左線(xiàn)1800多米，右線(xiàn)將近3000米。

1.2 工程地質(zhì)

該項(xiàng)目工程地質(zhì)具有“四極三高”的顯著特點(diǎn)：地形切割極為強(qiáng)烈、構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍、巖石條件極為軟弱破碎、汶川地震效應(yīng)極為顯著；高地應(yīng)力、高地震烈度、高地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。

2、三臂鑿巖臺(tái)車(chē)與人工手持風(fēng)鉆開(kāi)挖的對(duì)比

    該隧道工程特點(diǎn)及安全、質(zhì)量、環(huán)水保、工期等方面利用三臂鑿巖臺(tái)車(chē)在施工過(guò)程當(dāng)中，充分體現(xiàn)了開(kāi)挖效率及安全性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多功能臺(tái)架 人工手持風(fēng)鉆鉆爆開(kāi)挖。下面以單線(xiàn)隧道三級(jí)圍巖為例：開(kāi)挖斷面75㎡，三臂鑿巖臺(tái)車(chē)從鉆孔、裝藥、爆破需要2.5h，與傳統(tǒng)的人工手持風(fēng)鉆開(kāi)挖相比，節(jié)約1.5h，既加快了隧道開(kāi)挖進(jìn)度，也提高了光爆效果。

隧道斷面圖

在施工過(guò)程中三臂鑿巖臺(tái)車(chē)使用液壓作為動(dòng)力，鉆孔過(guò)程中不產(chǎn)生粉塵，清潔無(wú)污染，與普通人工手持風(fēng)鉆相比，噪音小，從而把隧道施工對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境影響降到了最低，同時(shí)，操作人員在固定的平臺(tái)上操作鉆機(jī)，遠(yuǎn)離掌子面，戴上防噪音耳塞，就能大大降低噪音對(duì)身體的危害。操作平臺(tái)上設(shè)有安全頂棚，可防止落石傷人和其他突發(fā)性危險(xiǎn)，更能有效的保證現(xiàn)場(chǎng)操作人員的人身安全。

三臂鑿巖臺(tái)車(chē)簡(jiǎn)圖

2.1 成本分析比較

2.1.1 人工開(kāi)挖的實(shí)際成本

以該隧道單線(xiàn)三級(jí)圍巖開(kāi)挖為例，開(kāi)挖斷面75方/每延長(zhǎng)米，人工開(kāi)挖時(shí)需要12臺(tái)風(fēng)鉆，9人/臺(tái)班、四臺(tái)以上130kw空壓機(jī)（1.5公里以?xún)?nèi)）、一臺(tái)110kw通風(fēng)、開(kāi)挖進(jìn)尺3.0米左右，開(kāi)挖所需時(shí)間為3.5h左右，每天按2個(gè)循環(huán)班計(jì)算，其具體消耗成本如下：

（1）火工品約15.00元/m3左右

（2）鉆具約：5元/m3

（3）開(kāi)挖臺(tái)架、風(fēng)水管、風(fēng)鉆配件消耗6元/m3

（4）人工費(fèi)約：11.3元/m3（6500元/月×9÷30天÷75方/每延長(zhǎng)米÷6米＝7.3元/方＋管理費(fèi)4元/方）

（5）電費(fèi)消耗約：8元/m3（4×130×3＝1560度電，每度電按1元/度計(jì)算）

（6）空壓機(jī)、油料等費(fèi)用約：3元/m3（折舊）；配件材料消耗4元/方（經(jīng)常修理費(fèi)）；人工費(fèi)（修理人員及操作人員：3人×3500÷30天÷6米÷75方/每延長(zhǎng)米＝0.7元/方，小計(jì)7.7元/方）

合計(jì)：53元/m3

然而隨著開(kāi)挖掌子面與空壓機(jī)房的距離超過(guò)1.5公里時(shí)，其供奉的能消耗要增加25％左右，為了滿(mǎn)足以上施工要求（按每天2個(gè)班次循環(huán)）則必須增加一臺(tái)130kw的空壓機(jī)（在洞內(nèi)），人工開(kāi)挖成本將加大。

2.1.2 三臂鑿巖臺(tái)車(chē)開(kāi)挖的實(shí)際成本

以該隧道為例，三級(jí)圍巖，開(kāi)挖斷面75方/延米，人工開(kāi)挖時(shí)需要一臺(tái)風(fēng)鉆，9人/臺(tái)班、開(kāi)挖進(jìn)尺3.0米左右，開(kāi)挖所需時(shí)間為2.0h左右（低于人工），每天按兩個(gè)班次循環(huán)計(jì)算，其具體消耗成本如下：

（1）電費(fèi)約：200度/每小時(shí)×2小時(shí)×1元/度÷3÷75＝2元/m3

（2）火工品約：15.00元/m3（與人工開(kāi)挖基本持平）

（3）臺(tái)車(chē)機(jī)械維修費(fèi)約：21元/m3

（4）臺(tái)車(chē)機(jī)械使用折舊費(fèi)約：15元/m3

（5）人工費(fèi)約（9人×13000元＋3個(gè)維修保養(yǎng)人員×5000元＋30000元管理費(fèi)）÷30天÷6米÷75方/每延長(zhǎng)米＝11.3元/m3

（6）配件、材料（電力、油料）費(fèi)約15元/m3

共計(jì)：79.3元/m3

2.2 綜合對(duì)比

2.2.1 三臂鑿巖臺(tái)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)

應(yīng)用液壓鑿巖臺(tái)車(chē)開(kāi)挖配套技術(shù)建設(shè)長(zhǎng)大隧道，雖然比多功能臺(tái)架配風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)建造隧道增加一些投資（約20％），但其施工速度可大幅度提高（約40％），與風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)對(duì)比有如下諸多優(yōu)點(diǎn)：

（1）開(kāi)挖速度快。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)每循環(huán)時(shí)間約2.5h，人工開(kāi)挖每循環(huán)時(shí)間約4h。

（2）噪音小。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)比人工手持風(fēng)鉆噪音降低10～15db。

（3）勞動(dòng)強(qiáng)度低。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)只需三人操作，人工手持風(fēng)鉆一個(gè)斷面開(kāi)挖至少需要9人同時(shí)操作。

（4）空氣污染少。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)使用液壓系統(tǒng)鉆進(jìn)，人工手持風(fēng)鉆需要向空氣中排放濕霧狀廢氣。

（5）安全性能高。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)操作室距離掌子面較遠(yuǎn)，而人工手持風(fēng)鉆需要到掌子面跟前，并且三臂鑿巖臺(tái)車(chē)操作平臺(tái)上設(shè)有安全頂棚，可防止落石傷人和其他突發(fā)性危險(xiǎn)，更有效的保證現(xiàn)場(chǎng)操作人員安全。

（6）多功能性。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)除了鉆進(jìn)開(kāi)挖外還可以施作超前小導(dǎo)管、系統(tǒng)錨桿、超管管棚、注漿等功能?？梢圆煌嵌茹@進(jìn)，而人工手持風(fēng)鉆需要借助多功能臺(tái)車(chē)操作但仍有很大的限制，操作角度不易調(diào)整。

2.2.2  三臂鑿巖的劣勢(shì)

（1）成本高。通過(guò)圖表對(duì)比得三臂鑿巖臺(tái)車(chē)比人工手持風(fēng)鉆開(kāi)挖成本增加26.3元/m3。

（2）局限性。三臂鑿巖臺(tái)車(chē)進(jìn)行鉆爆施工時(shí)適用于全斷面開(kāi)挖施工，而采用臺(tái)階法開(kāi)挖的軟弱圍巖(Ⅳ級(jí)、Ⅴ圍巖)受機(jī)械條件本身的制約（機(jī)械長(zhǎng)度長(zhǎng)17米，占用臺(tái)階長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)），安全步距難以保證。

3、結(jié)語(yǔ)

三臂鑿巖臺(tái)車(chē)在全斷面施工中比人工手持風(fēng)鉆具有鉆進(jìn)速度快、噪音小、勞動(dòng)強(qiáng)度低、空氣污染少、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，目前操作人員對(duì)三臂鑿巖臺(tái)車(chē)操作技術(shù)水平不高，導(dǎo)致機(jī)械利用率低

不過(guò)隨著我國(guó)機(jī)械化的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的廠(chǎng)商已經(jīng)推出了各種型號(hào)的鑿巖臺(tái)車(chē)投入施工現(xiàn)場(chǎng)的使用，相信在將來(lái)鑿巖臺(tái)車(chē)在隧道施工中發(fā)展前景會(huì)越來(lái)越廣闊。