青藏铁路风火山隧道施工设备配套方案

   青藏铁路风火山隧道地处青藏高原腹地的可可西里无人区，山顶最高海拔4996m，轨面海拔4905m，最大埋深10Om，最小埋深10.13m，起讫里程为DIKl159+000—DIK1160+338地段，全长1338m。由于其海拔高、空气稀薄、气压低、自然条件和地质条件恶劣，施工难度极大。风山隧道为高原多年冻土隧道，洞身全部位于冻岩之中，含冰层、饱冰、富冰冻土发育，穿越地层地质主要为砂岩、泥岩，层状结构风化严重，全风化层厚度大于20m。中铁十局集团承担了这个世界第一高隧的施工任务。

针对高海拔的地形、地质构造变化无常以及缺氧等问题，中铁二十局集团决定隧道施工采用有轨运输方案，重点解决好通风、供氧问题，减少了废气污染。混凝土集中搅拌，出渣、混凝土浇注采用有轨运输、模板台车衬砌等先进施工机械和施工工艺及方法，保证了施工人员身体健康，施工机械性能也得到充分发挥。

风火山隧道2001年10月21日开工，2003年7月31日完工，历时1年零10个月。根据工程总工期及现场实际情况，该隧道划分为进口区和出口区两个口，采用两边同时向前掘进的施工方法，配备两套施工机械设备，分别由隧道进口队、隧道出口队施工。具体施工机械设备配套方案见附表。

动力设备

    主要是确保隧道施工的用电和用风，即发电机组和空压机的配备。根据混凝土自动计量拌和站、混凝土输送泵、制氧站、通风机、电瓶车充电机、钢筋制作机械以及施工生活用电的总功率，每个口需要500kw的用电量。考虑到发电机组24h工作，需有1台替换备用发电机组，施工单位在隧道进出口分别配备了2台扬州英泰功率为250KW的250GF型移动式发电机组、1台扬州华东动力机械有限公司功率为264kw的HDV325型移动式发电机组。前者采用KTA19-G2型重庆康明斯发动机和扬州英泰电机；后者采用瑞典沃尔沃TADl240GE型电喷式发动机和法国斯坦福HC4E型电机。这两种发电机组的特点是低温启动性能好，同时在高零缺氧的环境里功率损失小，工作可靠。根据出渣能力决定掘进打眼同时使用风枪的用风量，每个口需要2台750HH型美国寿力移动式空压机。考虑到有替换备用品，隧道进出口分别配备了3台该型号空压机。此种空压机的公称容积流量为21.2 m³／min (750CFM)，发动机功率为224kW，适应在高海拔、缺氧地区的隧道施工使用。

掘进设备

    隧道进出口各使用20套天水风动机械厂生产的YT28型凿岩机，耗风量3.5m³／min。每个口使用1 0套风枪，采用4m长的钻杆，进行全段面开挖，光面爆破，3h可打完按照光面爆破要求布局的装药孔，1 h可装完炸药进行爆破，每次可以掘进4m。

装渣设备

    隧道进出口各使用1台斗容量1m³的PC220-6小松挖掘机进行装渣，配合3台梭式搭接有轨运输矿车，1台ZLC40B型侧卸式装载机在弃渣场平整，4～6h可出完废渣，进行下一个掘进循环。初衬支撑完后，进行仰拱施工仍然使用该挖掘机装渣。

运渣设备

    隧道排出口各使用3台TDSF-1A14型梭式搭接有轨运输矿车、3台CDXT-1 2型蓄电池机车组成3组进行循环运输。每台梭式矿车一次可以装废渣10 m³。蓄电池机车功率42kW，具有足够的牵引力。运输完一次循环废渣后，蓄电池机车电瓶进入充电房进行充电，梭式矿车进行保养，以便下一个循环使用。出完废渣未喷锚前用钢筋制作的支撑隔栅支撑，保证安全。

通风设备

    夏季施工每个口使用1台天津通风机厂生产的88-1型轴流通风机向隧道内通风，风量1000 m³／min，加上向隧道内通入的氧气，确保隧道内空气新鲜，保证了施工人员的身体健康。寒季施工因气温偏低，每个口使用1台石家庄铁道学院和天津通风机厂联合研制生产的STDK-100型空气加热隧道通风机，风量880 m³／min，保证了寒季施工时隧道内空气温暖、新鲜。

喷锚设备

    隧道进出口各使用1台KSP-2型湿喷机、1台PC-8型湿喷机、1台PZ-5型干喷机、1台MAl400型注浆泵和1台HBY50门20型压浆机。根据不同的岩层选择湿喷或干喷，喷浆前先打入锚杆。

混凝土衬砌设备

    喷锚后的工序就是铺设防水PU板，绑扎钢筋，进行初衬。初衬后开挖制作仰拱，然后进行二衬。隧道进出口各用2台郑州华中建筑机械厂的JS500型强制式混凝土搅拌机组和2套PLBl200型自动计量配料机，按照设计的配合比上料，集中拌和混凝土。拌和好的混凝土用2台TST-6型6 m³轨行式混凝土搅拌运输车运入隧道内，由2台长沙中联重工科技股份公司的HBT60.16.75ZAG型混凝土输送泵送至模板台车内。进出口各用1台中铁五局机械厂的9m长轨行式初衬台车进行初衬的施工，用1台中铁二十局集团机械厂的6m长轨行式二衬台车进行二衬的施工。

其他设备

    隧道进出口各使用1台北京科技大学和中铁二十局集团联合研制的医用制氧站向隧道内供氧，保证施工人员的身体健康。使用2台铁一局机械厂的KCV-80／275V型充电机给蓄电池机车的蓄电池充电。1台西安锅炉总厂的DZL2-1.0-AX型蒸汽锅炉在寒季施工日寸，向混凝土拌和保温棚内供暖。1台SLGS4T型锅炉在寒季施工时，向混凝土搅拌站供应热水，向生活区供暖。此外，还有3台重庆重汽的CQ3300红岩自卸汽车运输砂石料。

    自风火山隧道开工以来，全体施工人员克服了高原缺氧的恶劣自然环境，面对世界第一高隧的特殊地质结构，采用了科学合理的隧道施工设备配套方案，取得了满意的效果和可靠的施工质量。