1.立項的背景和目的。
       （1）立項的背景。
       錦屏二級水電站主要4條長約16.7千米引水隧洞構(gòu)成，隧洞之間的中心間距60米，一般埋深1500～2000米，最大埋深約2525米。鉆爆法施工洞段為馬蹄形斷面，混凝土襯砌后洞徑11.8米。TBM開挖隧洞為圓形斷面，混凝土襯砌后洞徑為11.2米。經(jīng)查新，其設(shè)計、施工技術(shù)水平處于世界前列，為世界最大規(guī)模水工隧洞。
       由于錦屏二級水電站引水隧洞施工戰(zhàn)線長達(dá)23.2千米，其中TBM洞段5.8公里，平均每500米一個施工通道，通風(fēng)散煙條件差。其中固結(jié)灌漿鉆灌110.2萬米，施工強(qiáng)度最高達(dá)7萬米每月。隧洞的開挖支護(hù)、襯砌、灌漿、混凝土消缺等多工序、多點、密集、交叉、高強(qiáng)作業(yè)，施工難度和施工強(qiáng)度世所罕見。如何按期完成如此巨大、高強(qiáng)的灌漿工程，具有極大的挑戰(zhàn)性和風(fēng)險性。
       （2）立項的目的。
       利用我局在錦屏二級東端1、2號引水隧洞的基礎(chǔ)處理施工為依托，與專業(yè)臺車生產(chǎn)廠家聯(lián)合開發(fā)，對大型斷面、超長隧洞的鉆灌施工平臺進(jìn)行開發(fā)研究，從而提高超長距離、大斷面引水隧洞鉆孔灌漿施工機(jī)械化程度，以解決長戰(zhàn)線、高強(qiáng)度、大干擾等問題。
       2.研究內(nèi)容及目標(biāo)。
       （1）研究內(nèi)容。
       1）全液壓自行式坑道鉆孔臺車研究與應(yīng)用。
       根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境，臺車既要滿足鉆機(jī)的鉆孔高度及覆蓋范圍，滿足洞室腰線以上的全部鉆孔作業(yè)，又要達(dá)到臺車下方能通過鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛的目的。臺車的構(gòu)造要簡單、合理、安裝簡便、操作方便。
       2）全液壓自行式棧橋臺車研究與應(yīng)用。
       結(jié)合圓形洞室的施工條件，既要大型全液壓露天鉆機(jī)在臺車上鉆孔、調(diào)頭，又要滿足鋼筋、混凝土車輛的通過，達(dá)到鉆機(jī)與其他設(shè)備錯車的目的。臺車的構(gòu)造要簡單、合理，安拆簡便、操作方便，能有效承受各種荷載，整體承重可靠。
       3）自行式灌漿臺車研究與應(yīng)用。
       根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境，既要滿足灌漿作業(yè)的高度及覆蓋范圍，又要達(dá)到臺車下方能通過鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛的目的。結(jié)合公司現(xiàn)有的灌漿設(shè)備，充分利用灌漿臺車平臺的有限空間，多擺放設(shè)備，增加灌漿孔數(shù)量，提高單臺臺車的灌漿量的目的。臺車的構(gòu)造要簡單、合理、安裝簡便、操作方便。
       4）引水隧洞鉆孔灌漿施工機(jī)械配合施工研究。
       針對鉆孔、灌漿工作而言，結(jié)合引水隧洞的特點和現(xiàn)場施工實際情況，如何滿足多工作面的同時施工作業(yè)，實現(xiàn)鉆孔設(shè)備、灌漿設(shè)備的安裝、拆除及鉆孔施工作業(yè)的便捷性，采用何種輔助設(shè)施，更加有效地控制目標(biāo)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。本課題的完成,能保障各個鉆孔灌漿工序快速、高效、經(jīng)濟(jì)的實施，避免了與土建施工的干擾，保證項目在工期極其緊張、施工強(qiáng)度極大的情況下快速高效的完成各項施工任務(wù)。
       （2）研究目標(biāo)。
       保障錦屏二級水電站引水隧洞施工各個鉆孔灌漿工序快速、高效、經(jīng)濟(jì)的實施，從而保證項目在工期極其緊張、施工強(qiáng)度極大的情況下快速高效的完成各項施工任務(wù)。為今后類似的長距離、大斷面隧洞工程的基礎(chǔ)處理施工提供重要的參考價值和指導(dǎo)意義，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，解放了勞動力資源。
       3.研究方法和技術(shù)路線。
       （1）研究方法。
       本科研課題以錦屏二級水電站東端1、2號引水隧洞工程為依托對象，對洞室的施工條件進(jìn)行系統(tǒng)全面地研究與分析。通過不同施工方法的論證，對超長距離、大斷面引水隧洞鉆孔灌漿施工提出合理的施工工藝和方法。利用CAD計算機(jī)輔助設(shè)計，根據(jù)目前公司現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備情況，設(shè)計出能夠滿足超長距離、大斷面引水隧洞鉆孔灌漿施工的設(shè)備。通過現(xiàn)場調(diào)試、運行試驗確定最終的參數(shù)。根據(jù)最終參數(shù)進(jìn)行批次生產(chǎn)投入使用。
       （2）研究技術(shù)路線。

圖1-1：技術(shù)路線圖

       4.主要成果及創(chuàng)新點。
       （1）主要成果。
       1）專利成果。
       該項目獲得國家實用新型專利4項，目前已受理4項：
       ①自行式隧洞灌漿臺車（專利號ZL 2012 2 0307383.3）；
       ②全液壓自行式棧橋臺車（專利號ZL 2012 2 0307220.5）；
       ③自行式坑道鉆孔臺車（專利號ZL 2012 2 0307203.5）；
       ④扶正器（專利號ZL 2010 2 0563530.4）。
       該項目申報國家發(fā)明專利1項，目前正在受理中：自行式坑道鉆孔臺車。
       2）研究成果
       ①東端1、2號引水隧洞在施工過程中，開挖支護(hù)、襯砌、灌漿混凝土消缺等多工序、多點、密集、交叉、高強(qiáng)作業(yè)，施工難度和施工強(qiáng)度世所罕見，施工效果獲得業(yè)主好評。
       ②東端1、2號引水隧洞共投入鉆孔臺車17臺、灌漿臺車37臺，回填兼質(zhì)量檢查13臺，棧橋臺車2臺。東端1號引水隧洞臺車分布見圖1-2。

圖1-2：東端1號引水隧洞臺車分布圖

       ③大型全液壓露天鉆機(jī)施工洞室腰線以下的灌漿孔，鉆孔臺車施工腰線以下的全部鉆孔作業(yè)，實現(xiàn)洞室鉆孔的無縫連接。

 圖1-3：圓形洞室無縫連接方式（左圖）及平底洞室無縫連接方式（右圖）

       ④2012年2月～2012年7月東端1號引水隧洞處于施工高峰期，月均鉆孔強(qiáng)度5.7萬米， 灌漿強(qiáng)度5.0萬米，2012年11月～2013年5月東端2號引水隧洞進(jìn)入施工高峰期，月均鉆孔強(qiáng)度6.3萬米，灌漿強(qiáng)度5.5萬米。其中東端1號引水隧洞最高峰月鉆孔強(qiáng)度7.2萬米，灌漿強(qiáng)度6.4萬米，東端2#引水隧洞最高峰月鉆孔強(qiáng)度7.9萬米，灌漿強(qiáng)度7.1萬米。
       ⑤坑道鉆孔臺車：臺車安裝完畢后就可以投入使用了，根據(jù)臺車的類型進(jìn)行設(shè)備安裝，如：坑道鉆孔臺車可以配備的設(shè)備有小型全液壓坑道鉆機(jī)、中型全液壓鉆機(jī)等，該臺車的可變幅懸臂可以通過液壓鉆機(jī)自身的液壓壓力控制，每一臺設(shè)備都可以獨立操作，互不影響。見下圖。

圖1-4：配備哈邁Dm30全液壓鉆機(jī)的臺車（左圖）及配備重探DH30全液壓鉆機(jī)的臺車（右圖）

       ⑥棧橋臺車：棧橋臺車是專門為大型全液壓露天鑿巖機(jī)提供的特殊設(shè)備。該設(shè)備為大型型全液壓露天鑿巖機(jī)提供了一個80余平米的工作平臺，鉆機(jī)可以在該平臺上施工洞室腰線以上的灌漿孔，解決了鉆孔臺車無法施工的部位，還可以讓兩種鉆機(jī)在圓形洞室內(nèi)調(diào)頭，減少鉆機(jī)來回行走的時間以及避免不必要的磨損，增加了鉆孔作業(yè)時間，提高設(shè)備工作效率。

圖1-5：D7在棧橋臺車上施工腰線孔（左圖）及D7在棧橋上停車避讓混凝土運輸車（右圖）

       ⑦灌漿臺車：該設(shè)備在安裝完畢后，能夠?qū)⑷康墓酀{設(shè)備容納在臺車內(nèi)部，形成了漿液配置、攪拌、壓送、監(jiān)控等一系列的灌漿工作的集中管理模式。

圖1-6：灌漿臺車內(nèi)部一覽（左圖）及灌漿臺車內(nèi)部一覽（右圖）

圖1-7在灌漿臺車上面，洞室頂孔觸手可及（左圖）和灌漿臺車下部的集中排污系統(tǒng)（右圖）

       （2）主要創(chuàng)新點。
       1）研制了一種新型的金剛石柱齒鉆頭扶正器，解決了彎孔、斜孔和孔壁毛糙的成孔缺陷，保證了各種灌漿器具的正常使用，提高了灌漿塞的卡塞密封能力，保證了灌漿質(zhì)量。
       2）研制了全液壓自行式坑道鉆孔臺車，解決了洞室腰線以上全部鉆孔作業(yè)。臺車的可移動懸臂和可調(diào)環(huán)距模塊，通過其自身的液壓油缸自由變換孔位和環(huán)距，輕松實現(xiàn)1-3米之間的任意環(huán)距的鉆孔作業(yè)。
       3）研制了全液壓自行式鉆孔平臺，解決了中型液壓設(shè)備的鉆孔作業(yè)。中型液壓鉆機(jī)可以完成腰線以下至底板之間的灌漿孔的鉆孔任務(wù)，配以鉆孔平臺，可以完成上頂拱至腰線的鉆孔作業(yè)。
       4）研制了全液壓自行式棧橋臺車，解決圓形洞室大型液壓鉆機(jī)與其他設(shè)備錯
       5）研制了自行式灌漿臺車，解決了全洞段的灌漿作業(yè)。在臺車上，洞室頂部灌漿孔全部觸手可及，臺車底部排污系統(tǒng)確保了洞室的文明施工。
       6）研制了一種粉塵收集袋，解決了洞室內(nèi)全液壓鉆機(jī)除塵降塵。集塵罩是可移動式的，在開孔時司機(jī)可以很清晰地觀察到開孔情況，提高開孔精度。粉塵收集袋配備了高效的粉塵預(yù)分離器，可保證除塵器工作更安全，除塵效果更佳。
       5.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
       以錦屏二級為例，采用臺車施工方案較采用大面積、多工作面排架施工方案節(jié)約3396萬元，實現(xiàn)進(jìn)度效益約4000萬元，實現(xiàn)平均月效益231萬元，平均日效益7.7萬元，具體計算見表1。

表1：大面積、多工作面排架施工與臺車施工方案經(jīng)濟(jì)效益對比分析表

       備注：負(fù)為節(jié)約，其他費用只要計算的是安全和文明施工效益。
       本課題研究成果可以為今后類似的長距離、大斷面隧洞工程的基礎(chǔ)處理施工提供重要的參考價值和指導(dǎo)意義，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，解放了勞動力資源。
       二、研究內(nèi)容及成果
       1.全液壓自行式坑道鉆孔臺車研究與應(yīng)用。
       （1）研究問題。
       1）解決臺車下方能通過各類運輸車輛的問題。
       2）解決洞室腰線以上的全部鉆孔作業(yè)的問題。
       （2）研究內(nèi)容。
       坑道鉆機(jī)臺車軌道中心線跨距為5.0米，臺車輪直徑約為300～400毫米，每邊4個。臺車由電動機(jī)驅(qū)動行走，臺車行走速度5～10米/分鐘。端部設(shè)有夾軌裝置；臺車就位后需要有頂升裝置，千斤頂作用點在鋼軌頂面，千斤頂與鋼軌接觸通過橡膠塊緩沖。各千斤頂在鎖定后要能達(dá)到不讓各軌輪不承重的要求。
       臺車平臺設(shè)計長度約為9米，寬度為10～11米，端部設(shè)有活動翼板，翼板放下后與洞面距離約為30厘米，平臺兩側(cè)要附加4個千斤頂，千斤頂端部與洞面接觸通過橡膠塊緩沖。
       臺車承重及受力情況：每一部坑道鉆機(jī)總重量約為500千克，不包括鉆材、工器具、以及其他輔助設(shè)備，鉆機(jī)在工作時，單臺鉆機(jī)的推進(jìn)與提拔力最大為1400牛頓。鉆機(jī)的泵站要均勻分布在平臺上，要留有足夠的過道和維修空間。
       兩端懸臂距離，以鉆機(jī)安裝后，自動力頭回轉(zhuǎn)軸中心起測量，距離為6米。
       懸臂的移動，移動采用液壓油缸，鉆機(jī)定位根據(jù)1號引水隧洞灌漿孔位布置來鎖定，為了避讓鋼筋層和預(yù)埋管的偏差，要求鉆機(jī)實現(xiàn)在x,y方向上±12厘米的微調(diào)，并能在任意一點鎖定。
       鉆機(jī)在固定后，推進(jìn)梁端部（穩(wěn)桿器）與洞面距離控制在30厘米左右；
       各鉆機(jī)的操作平臺見圖2-1，要求每一部鉆機(jī)有足夠的作業(yè)空間，該空間包含鉆機(jī)操作臺、部分鉆桿、鉆孔時使用的必要工具和鉆機(jī)在吊裝、拆卸時所需要的空間，平臺位置要以鉆機(jī)的工作位置安裝，要能在兩孔位之間方便操作手作業(yè)；要設(shè)有頂部鉆機(jī)的吊裝，拆卸裝置，起吊重量不得小于鉆機(jī)重量。

圖2-1：操作平臺布置圖

       臺車總電源，配電箱，分電箱：主電源與照明電源的布置與保護(hù)，每臺鉆機(jī)功率為18千瓦，分電箱要與泵站實行一對一控制。照明設(shè)備共設(shè)8盞，每端4盞，功率大于1千瓦并有防水功能的燈具。兩端還需設(shè)有220伏多用插板，便于給維修提供電源。
       臺車的上水管布置，主水管要位于臺車下部，方便與水源連接，主水管直徑不得小于2.5英寸，并使用鍍鋅管。主水管由下至上，在平臺的兩端各分設(shè)4個1英寸的球閥，每個球閥上要有一根長度不小于15厘米的拔梢短管，管口向上。
       為方便水、渣收集，要求平臺中間略高于兩側(cè)，但坡度不大于3.5‰，兩側(cè)制作U型集水槽，由端部引管集中排放，平臺各個接縫要做防水處理。
       平臺中部開孔，便于設(shè)備、材料的運輸。開孔尺寸請參照已提供的鉆機(jī)外形尺寸來定，在不使用時用蓋蓋住，要求所用的蓋要能承受鉆機(jī)最大件的重量。
       上下扶梯，建議設(shè)在臺車端部，坡度不大于60°。
       針對中型液壓鉆機(jī)的特點，研制了全液壓自行式鉆孔平臺，解決了中型液壓設(shè)備進(jìn)行全洞段的鉆孔作業(yè)問題。中型液壓鉆機(jī)的工作平臺可以自行升降且移動方便，主要針對平底板洞室，可以完成腰線以下至底板之間的灌漿孔的鉆孔任務(wù)，同時配以鉆孔平臺，可以完成上頂拱至腰線的鉆孔作業(yè)。由于中型液壓鉆機(jī)體積較小，在施工過程中占用空間小，富余了施工通道，避免了與土建施工的相互干擾，提高了整體施工效率。
       針對洞內(nèi)使用風(fēng)動鉆機(jī)降塵除塵困難的問題，專門設(shè)計了一種粉塵收集袋、集塵罩是可移動式的，在開孔時司機(jī)可以很清晰地觀察到開孔情況，提高開孔精度。粉塵收集袋配備了高效的粉塵預(yù)分離器，可保證除塵器工作更安全，除塵效果更佳。
       大型全液壓露天鉆機(jī)的鉆孔質(zhì)量控制，由于大型全液壓露天鉆機(jī)屬于錨固型液壓鉆機(jī)，使用金剛石柱齒鉆頭配以高頻頂沖擊器來鉆孔，其鉆孔效率可高達(dá)1米/分鐘，由于金剛石柱齒鉆頭在施工傾斜孔和水平孔的時候其導(dǎo)向性較差，再加上鉆進(jìn)速度快，鉆具自重等因素，這就導(dǎo)致了成孔出現(xiàn)彎孔、斜孔和孔壁毛糙的現(xiàn)象，使得灌漿器具在部分孔位不能正常使用，經(jīng)過長期觀察并結(jié)合現(xiàn)場施工人員的研究，為金剛石柱齒鉆頭設(shè)計了一種新型的扶正器。該扶正器的投入使用，徹底解決了彎孔、斜孔和孔壁毛糙的成孔缺陷，保證了各種灌漿器具的正常使用，提高了灌漿塞的卡塞密封能力，保證了灌漿壓力。
       （3）研究成果。
       1）設(shè)計“全液壓自行式坑道鉆孔臺車”，滿足臺車下方能通過鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛，結(jié)合小型、中型全液壓鉆孔設(shè)備，滿足洞室腰線以上的全部鉆孔作業(yè)。
       2）大型全液壓露天鉆機(jī)施工洞室腰線以下的灌漿孔，鉆孔臺車施工腰線以上的全部鉆孔作業(yè)，實現(xiàn)洞室鉆孔的無縫連接。
       3）設(shè)計了全液壓自行式鉆孔平臺，解決了中型液壓設(shè)備的鉆孔作業(yè)。中型液壓鉆機(jī)可以完成腰線以下至底板之間的灌漿孔的鉆孔任務(wù)，配以鉆孔平臺，可以完成上頂拱至腰線的鉆孔作業(yè)。
       4）設(shè)計了一種新型的金剛石柱齒鉆頭扶正器，解決了彎孔、斜孔和孔壁毛糙的成孔缺陷，保證了各種灌漿器具的正常使用，提高了灌漿塞的卡塞密封能力，保證了灌漿質(zhì)量。
       5）設(shè)計了一種粉塵收集袋，解決了洞室內(nèi)全液壓鉆機(jī)除塵降塵。集塵罩是可移動式的，在開孔時司機(jī)可以很清晰地觀察到開孔情況，提高開孔精度。粉塵收集袋配備了高效的粉塵預(yù)分離器，可保證除塵器工作更安全，除塵效果更佳。
       2.全液壓自行式棧橋臺車研究與應(yīng)用。
       （1）研究問題。
       1）解決圓形洞室各類運輸車輛通過的難題。
       2）解決圓形洞室中型全液壓露天鉆機(jī)錯車、調(diào)頭、鉆孔作業(yè)的問題。
       （2）研究內(nèi)容。
       棧橋式臺車軌道中心線跨距為5米，臺車輪直徑約為300-400毫米，每邊4個。臺車由電動機(jī)驅(qū)動行走，臺車行走速度5-10米/分鐘。端部設(shè)有夾軌裝置。平臺面至洞底的垂直高度要小于1.7米。
       結(jié)構(gòu)形式：過車平臺長度約10米，寬度約8米。棧橋平臺長度與引橋長度驗證，要便于運輸、安裝、拆卸，平臺的承重總質(zhì)量要大于55噸（不包括臺車自身重量）。整個臺車要具有抗沖擊和反推力的能力，特別是針對汽車上下橋時的晃動。

圖2-2：棧橋平臺長度與引橋長度驗證

       平臺的舉升通過液壓油缸實現(xiàn)，平臺舉升高度考慮在20厘米左右，要保證油缸伸出后整個平臺與洞面有15～20厘米的空隙；升降油缸的布置盡量不要凸出平臺，避免鉆機(jī)碰撞。
       平臺下落后，兩側(cè)要有橡膠板與洞面隔開，橡膠板要具有很高的抗壓、防滑性能，該橡膠塊要方便采購（加工）和更換。當(dāng)平臺完全與洞面接觸后，升降油缸要留有一定的浮動余量，該余量要大于平臺過車時橡膠塊的變形量，以保證鋼軌不承受主要載荷。
       引橋的長度，要求引橋與洞底的夾角控制在9～12°左右，保證各種施工車輛能順利通過。
       引橋的強(qiáng)度，要滿足施工現(xiàn)場最大質(zhì)量的車輛正常通過并保證不變形，為保護(hù)洞面，引橋下端部要安裝橡膠塊，該橡膠塊要有高的抗壓、抗裂性能并方便采購（加工）和更換。
       棧橋電源，要配有配電箱，各走線要進(jìn)行保護(hù)。泵站布置在平臺下方，升降油缸控制要安全、可靠，操作要方便。照明設(shè)施：預(yù)計4盞具有防水功能的燈具，分布在平臺四周，每盞燈的功率預(yù)計為1千瓦。
       （3）研究成果。
       設(shè)計“全液壓自行式棧橋臺車”，解決鉆機(jī)工作與通行車輛的難題，滿足Atlas Roc D7、湯姆洛克700-2全液壓露天鉆機(jī)在臺車上鉆孔、調(diào)頭，滿足鋼筋、混凝土車輛的通過，達(dá)到鉆機(jī)與其他設(shè)備錯車的目的。
       3.自行式灌漿臺車研究與應(yīng)用。
       （1）研究問題。
       1）解決臺車下方能通過各類運輸車輛的問題；
       2）解決洞室全部灌漿作業(yè)的問題。
       （2）研究內(nèi)容。
       灌漿臺車軌道中心線跨距為5米，臺車輪直徑約為300～400毫米，每邊4個。臺車由電動機(jī)驅(qū)動行走，臺車行走速度5～10米/分鐘。端部設(shè)有夾軌裝置；臺車就位后需要有頂升裝置，千斤頂作用點在鋼軌頂面，千斤頂與鋼軌接觸通過橡膠塊緩沖。各千斤頂在鎖定后要能達(dá)到不讓各軌輪不承重的要求。臺車平臺設(shè)計長度約為6米，寬度為9米，平臺兩側(cè)要附加4個千斤頂，千斤頂端部與洞面接觸通過橡膠塊緩沖。
       臺車承重及受力情況：每一臺灌漿泵總重量約為900千克，共放置4臺；600型儲漿槽在攪漿時總重約合900千克/臺，共放置2臺；雙層低速攪拌機(jī)攪漿時總重約合500千克,共放置4臺。以上設(shè)備在工作狀態(tài)下合計重量約合7噸，灌漿臺車設(shè)計承重不得低于12噸。
       為方便水、渣收集，要求平臺中間略高于兩側(cè)，但坡度不大于3.5‰，兩側(cè)制作U型集水槽，由端部引管集中排放，平臺各個接縫要做防水處理。
       上下扶梯，建議設(shè)在臺車端部，坡度不大于60°。
       （3）研究成果。
       設(shè)計“自行式灌漿臺車”，滿足臺車下方能通過鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛；在灌漿臺車上，完成洞室邊頂拱灌漿孔的卡塞作業(yè)問題。使用灌漿臺車完成全洞段灌漿作業(yè)。
       4.鉆孔灌漿施工機(jī)械配合研究。
       （1）研究問題。
       1）解決各類臺車與現(xiàn)有設(shè)備的配合施工問題；
       2）解決洞室鉆孔灌漿設(shè)備配置與施工進(jìn)度問題
       （2）研究內(nèi)容。
       在澆筑過橫通道之前，灌漿無法安排施工。襯砌臺車過橫通道之后，安裝配套的臺車，同時輔以D7或多臂鉆。進(jìn)行施工，灌漿臺車按照月強(qiáng)度1500米/臺，在襯砌完成后兩個月可以完成灌漿施工。不同的工作面根據(jù)具體的交通，襯砌、工程量進(jìn)行安排。

圖2-3：典型斷面灌漿布置圖

       臺車的布置充分考慮襯砌工作面的長度，剩余工程量，施工干擾、施工工期等因素。回填臺車緊跟每個襯砌臺車，同步進(jìn)行施工；鉆孔臺車和灌漿臺車按照1:1或者1:2的比例進(jìn)行協(xié)調(diào)配置；棧橋臺車布置在圓形洞室洞段，為其它施工提供交通，保證灌漿的進(jìn)行。
引水隧洞內(nèi)目前的設(shè)備配置見下表：

表2-1：引水隧洞內(nèi)目前的設(shè)備配置表

       東端1、2號引水隧洞共投入鉆孔臺車17臺、灌漿臺車37臺，回填兼質(zhì)量檢查臺車13臺，棧橋臺車2臺，湘豹全液壓鉆機(jī)18臺，阿特拉斯D7鉆機(jī)10臺，湯姆洛克700-2全液壓露天鉆機(jī)4臺，多臂鉆4臺。
       （3）研究成果。結(jié)合大型全液壓鉆機(jī)和開發(fā)的鉆孔臺車、灌漿臺車、棧橋臺車、回填兼質(zhì)量檢查臺車，完成洞室內(nèi)的全部鉆孔灌漿作業(yè)，實現(xiàn)超長距離、大斷面引水隧洞鉆孔灌漿施工機(jī)械化。
       實現(xiàn)各類臺車之間，臺車與現(xiàn)有設(shè)備之間的合理配置，保證在工程量巨大、工期緊、施工強(qiáng)度高情況下，引水隧洞鉆孔灌漿作業(yè)任務(wù)的完成。
       三、主要結(jié)論
       1.大型全液壓露天鉆機(jī)的鉆孔質(zhì)量控制，由于大型全液壓露天鉆機(jī)屬于錨固型液壓鉆機(jī)，使用金剛石柱齒鉆頭配以高頻頂沖擊器來鉆孔，其鉆孔效率可高達(dá)1米/分鐘，由于金剛石柱齒鉆頭在施工傾斜孔和水平孔的時候其導(dǎo)向性較差，再加上鉆進(jìn)速度快，鉆具自重等因素，這就導(dǎo)致了成孔出現(xiàn)彎孔、斜孔和孔壁毛糙的現(xiàn)象，使得灌漿器具在部分孔位不能正常使用，經(jīng)過長期觀察并結(jié)合現(xiàn)場施工人員的研究，為金剛石柱齒鉆頭設(shè)計了一種新型的扶正器（如下圖）。該扶正器的投入使用，徹底解決了彎孔、斜孔和孔壁毛糙的成孔缺陷，保證了各種灌漿器具的正常使用，提高了灌漿塞的卡塞密封能力，保證了灌漿壓力。

圖3-1：扶正器圖

圖3-2：扶正器、T38（T45、T51）鉆桿、金剛石柱齒鉆頭裝配圖

圖3-3：扶正器工作原理示意圖

       2.設(shè)計了“全液壓自行式坑道鉆孔臺車”，滿足洞室腰線以上的全部鉆孔作業(yè)。該臺車在設(shè)計時通過對灌漿孔位分布設(shè)計的總圖分析，充分考慮了鉆孔角度的控制，比如：該工程的引水隧洞都以上部圓的圓心作為洞軸線，在設(shè)計時臺車，通過不同高度的立柱梁來調(diào)整臺車懸臂中心軸的高度，使其始終與洞軸線重合（見下圖），這樣，小型全液壓鉆機(jī)在臺車的懸臂上就可以繞洞軸線旋轉(zhuǎn)，讓鉆具的中心線始終保持與灌漿孔位的切線呈垂直狀態(tài)，保證了鉆孔角度的精確度。根據(jù)灌漿孔位分布布置總圖，還確定了灌漿孔位的環(huán)距長度，坑道鉆孔臺車可以通過其自身的液壓油缸自由變換孔位的環(huán)距長度，輕松實現(xiàn)1-3米之間的任意環(huán)距，確保了各種密度孔位的鉆孔（如下圖5-4、5-5）。
       坑道鉆孔臺車的可移動懸臂和可調(diào)環(huán)距模塊，特別適用于各類不同孔位、不同環(huán)距的隧洞施工，突出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全高效等多方面的優(yōu)勢，是一種可在同類型隧洞建設(shè)工程中廣泛推廣應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。

圖3-4：坑道鉆孔臺車正視圖坑道鉆孔臺車側(cè)視圖

       3.研制了全液壓自行式鉆孔平臺，解決了中型液壓設(shè)備的鉆孔作業(yè)。中型液壓鉆機(jī)可以完成腰線以下至底板之間的灌漿孔的鉆孔任務(wù)，配以鉆孔平臺，可以完成上頂拱至腰線的鉆孔作業(yè)。由于中型體積較小，在施工過程中占用空間小，富余了施工通道，避免了與土建施工的相互干擾，提高了整體施工工作效率。
       4.根據(jù)鉆機(jī)的鉆孔高度及覆蓋范圍，針對鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛的通行問題，結(jié)合現(xiàn)有的中型全液壓鉆孔設(shè)備，針對圓形洞室大型全液壓露天鉆機(jī)在臺車上鉆孔、調(diào)頭，鋼筋、混凝土車輛通行的問題，設(shè)計了“全液壓自行式棧橋臺車”，達(dá)到鉆機(jī)與其他設(shè)備錯車目的，充分利用現(xiàn)有的大型全液壓露天鉆機(jī)鉆孔設(shè)備滿足洞室腰線以下的鉆孔作業(yè)。
       5.根據(jù)灌漿作業(yè)的高度及覆蓋范圍，針對鋼筋運輸車輛、混凝土運輸車輛通行的問題，結(jié)合公司現(xiàn)有的灌漿設(shè)備，設(shè)計了“自行式灌漿臺車”，充分利用灌漿臺車平臺的有限空間，多擺放設(shè)備，增加灌漿孔數(shù)量，提高單臺臺車的灌漿量。
       6.研制了一種粉塵收集袋，解決了洞室內(nèi)全液壓鉆機(jī)除塵降塵。集塵罩是可移動式的，在開孔時司機(jī)可以很清晰地觀察到開孔情況，提高開孔精度。粉塵收集袋配備了高效的粉塵預(yù)分離器，可保證除塵器工作更安全，除塵效果更佳。（主創(chuàng)人員：夏中伏、李紅福、殷國權(quán)、張剛武、胡小順、單衛(wèi)華、曾  健、曾  建、雷  艦、蔣  陵、楊  軍、王天西、方  虎、韓文豐、韓衛(wèi)東）