矿山法隧道施工以人工开挖与分步支护为核心特征,多依赖竖井、斜井或洞口作为作业通道,龙门吊在此场景中承担 “通道枢纽式” 吊装任务,围绕 “空间适配、工序协同、安全兜底” 构建应用体系。当前行业依据《起重机械安全技术规程》及矿山法施工规范,结合隧道通道尺寸、支护载荷与场地限制,形成了标准化的实操模式,成为衔接地面与地下作业的关键设备。

应用定位聚焦通道枢纽功能,覆盖全周期辅助作业。竖井施工场景中,龙门吊承担垂直转运核心任务:重庆轨道交通 15 号线某矿山法隧道 22 米深竖井,采用 10 吨龙门吊将钢拱架、锚杆等支护材料分节吊入井下,配合人工完成初支结构拼装,同时将开挖产生的渣土通过吊桶垂直吊运至地面,实现 “下料 - 出渣” 双向高效流转。斜井作业场景侧重倾斜运输适配:西安地铁某砂岩隧道斜井坡度 15°,龙门吊沿井口平行轨道布设,将喷射混凝土干混料、钢筋网片等轻型构件吊运至斜井入口,通过井下小型轨道车转运至作业面,解决了斜井空间狭窄导致的运输难题。洞口作业场景则承担材料集散功能:昆明地铁某隧道洞口龙门吊将地面预加工的钢拱架拼接段吊至洞口平台,经临时调整后送入隧道内安装,大幅缩短井下作业时间。
选型适配围绕空间限制与载荷需求,实行***配置。吨位选择以支护材料重量为核心依据:常规钢拱架单节重量 3-5 吨,适配 10 吨级龙门吊即可满足需求,重庆地铁矿山法隧道均采用该吨位机型,预留 1.2 倍安全系数应对构件捆绑误差;若需吊运小型挖掘机等设备,则升级至 25 吨级,配合平衡梁实现设备水平吊放。跨度设计贴合通道宽度特性:竖井周边龙门吊跨度通常比井口宽出 2-3 米,确保吊桶起吊时不碰撞井壁;洞口作业设备跨度根据材料堆放区与隧道口的距离确定,一般控制在 12-18 米,避免占用周边施工场地。基础处理适配场地条件:受限于隧道洞口狭小空间,轨道基础多采用混凝土条形基础,若遇软弱地基则参照中交 15 号线经验,采用格构柱 + 钢支撑体系进行载荷托换,确保地基承载力满足设备行走要求。
作业规范围绕工序节奏与空间安全制定,强化协同管控。吊装流程实行 “地面预处理 + 井下***对接” 模式:钢拱架在地面预拼装成 2-3 米短节,龙门吊通过专用吊具水平起吊,至洞口或井口时由井下人员通过牵引绳调整姿态,西安地铁项目通过此流程将单节钢拱架吊装时间控制在 8 分钟以内。与核心工序的衔接注重效率匹配:开挖作业时,龙门吊每小时完成 4-5 次渣土吊运,与人工开挖进度同步;支护作业前 1 小时,提前将锚杆、锚固剂等材料吊运至作业面附近,避免施工中断。操作细节适配狭小空间:轨道铺设严格控制平顺度,采用 P43 钢轨并通过压板固定,接头处平顺过渡减少设备颠簸;吊装指挥采用对讲机 + 手势双重信号,确保地面与井下指令一致,防止构件碰撞隧道围岩。
安全管控聚焦矿山法风险特性,构建多维防护体系。设备防护强化空间安全配置:龙门吊均加装轨道端头挡轨器与大车行走限位装置,重庆地铁项目还在轨道两侧设置警示标线,限定作业边界;电气系统采用电缆卷筒供电,避免线路拖拽与隧道壁摩擦受损。环境适配防护应对复杂工况:洞口设备配备风速感应仪,风速超过 6 级立即停止作业并拉紧夹轨器;隧道内作业前需检测空气质量,确保有害气体浓度不影响设备电气系统运行。作业安全强化流程约束:爆破作业前,龙门吊需撤离至洞口 50 米外的安全区域,爆破后先检查设备结构与轨道完整性,确认无落石冲击痕迹后方可恢复作业;每日作业前核查制动器、钢丝绳状态,重点检查吊具磨损情况,青岛地铁矿山法隧道项目因此杜绝了吊具断裂隐患。
当前矿山法施工已形成清晰的龙门吊应用逻辑:根据通道类型定作业功能,竖井侧重垂直转运,洞口聚焦材料集散;依据空间尺寸定设备参数,窄通道适配小跨度机型;结合施工风险定防护措施,爆破区强化设备撤离管控。这种以场景为导向、以规范为依据的应用模式,成为地铁矿山法隧道施工高效推进的核心辅助保障。