水電站引水洞豎井導(dǎo)井施工
1. 豎井開挖施工程序引水豎井開挖施工程序主要按以下步驟進(jìn)行:
(1)豎井開挖采用LM一200型反井鉆機(jī)形成中216mm的導(dǎo)孔,然后反井鉆機(jī)再自下而上鉆取中1.4m的導(dǎo)井。
(2)按正向擴(kuò)挖井口20m后并完成支護(hù),再進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)安裝。
(3)用手風(fēng)鉆由上而下全斷面一次擴(kuò)挖成型。具體施工程序?yàn)?反井鉆機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工、泥漿池、冷卻水池形成反井機(jī)安裝、調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)正向鉆取q216mm導(dǎo)孔鉆具安裝反井鉆機(jī)就下而上鉆取
q1.40m導(dǎo)井上彎段擴(kuò)挖垂直段一次性全斷面擴(kuò)挖系統(tǒng)支護(hù)。
2. 豎井開挖施工方法
(1)反井鉆機(jī)基礎(chǔ)施工。為滿足反井鉆機(jī)工作要求,先做好反井鉆機(jī)C20基礎(chǔ)混凝土,厚度1.0m。尺寸:長(zhǎng)X寬=3mX2m。在澆筑前將反井鉆機(jī)預(yù)埋螺栓等預(yù)埋件根據(jù)要求做好?;A(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度滿足安裝要求后進(jìn)行反井鉆機(jī)安裝及導(dǎo)孔鉆設(shè)。
(2)泥漿池、冷卻水池形成。在距鉆機(jī)附近約5-10m不影響施工的地方,開挖一容積約4m3的泥漿池,用于導(dǎo)孔鉆循環(huán)排渣,形狀尺寸可視現(xiàn)場(chǎng)情況定。反井施工中水是至關(guān)重要的,其作用最主要有三點(diǎn):第一用來冷卻液壓系統(tǒng)油溫;第二在導(dǎo)孔鉆進(jìn)中用于循環(huán)排渣;第三在擴(kuò)孔鉆進(jìn)中冷卻擴(kuò)孔頭,所以施工用水必須保證連續(xù)不斷的充足供應(yīng),每小時(shí)大約需要10m3左右
(3)鉆機(jī)的定位及角度調(diào)節(jié)。這一環(huán)節(jié)直接關(guān)系著導(dǎo)孔的偏斜度,進(jìn)而決定工程的成敗,所以必須高度重視。過程分為兩步:第一步:調(diào)整鉆機(jī)方位和垂直度;具體操作為:先用后支撐拉桿將鉆機(jī)頂起,目測(cè)前后方向與地面大致垂直即可;然后調(diào)整鉆機(jī)左右方向與地面精確垂直,一般采用線垂測(cè)量法,在鉆架的左右邊,各懸掛一長(zhǎng)兩米的線垂,通過在底板下方墊置水平鐵板辦法調(diào)整垂直度,允許偏差0.5%。完畢后再用專用的測(cè)量設(shè)備定位鉆機(jī)方位,確定無誤后即可裝上地腳螺栓進(jìn)行二次澆筑,將底板固定在基礎(chǔ)上。第二步:調(diào)整鉆機(jī)垂直角度,待二次澆筑達(dá)到強(qiáng)度后,取可通過后支撐拉桿的伸縮調(diào)節(jié)鉆機(jī)的垂直角,通過計(jì)算調(diào)整好鉆機(jī)角度,鎖緊螺母,這樣鉆機(jī)就定位了。在以后的導(dǎo)孔施工中要定期測(cè)量鉆機(jī)的垂直角,若有變化,可繼續(xù)調(diào)節(jié)拉桿校正。除此外不允許再動(dòng)鉆機(jī),直到施工完畢拆卸鉆機(jī)。
(4)豎井導(dǎo)孔鉆設(shè)。豎井導(dǎo)孔在豎井中心線位置鉆設(shè),導(dǎo)孔直徑為219mm,在鉆設(shè)導(dǎo)孔時(shí)如遇不良地質(zhì)條件或斷層,采用膨潤(rùn)土泥漿加火堿拌制成泥漿進(jìn)行護(hù)壁,若仍產(chǎn)生塌孔灌注C15混凝土并等強(qiáng)48h后繼續(xù)鉆設(shè)。導(dǎo)孔鉆進(jìn)的過程,也是對(duì)地層的勘探過程,反井鉆機(jī)雖然不是取芯鉆進(jìn),但根據(jù)對(duì)鉆進(jìn)過程觀測(cè)以及反出巖屑的情況,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),可以地地層有初步定性分析和了解,為擴(kuò)
孔鉆進(jìn)、孔壁維護(hù)以及最后擴(kuò)挖到設(shè)計(jì)直徑提供參考。導(dǎo)孔鉆進(jìn)也是反井鉆井施工中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),導(dǎo)孔偏斜率關(guān)系到鉆孔的成敗,導(dǎo)孔成功就意味著反井施工成功了80%,剩下的擴(kuò)孔鉆進(jìn)只是時(shí)間問題,所以必須高度重視。
(5)豎井反導(dǎo)井開挖。豎井導(dǎo)孔形成后,在下彎段部位安裝鉆機(jī)的鉆頭,鉆頭直徑為1.4m,鉆機(jī)的鉆頭安裝結(jié)束并達(dá)到安全可靠后開始反井鉆設(shè)開挖施工,鉆設(shè)施工嚴(yán)格按鉆機(jī)操作規(guī)程進(jìn)行,挖至反井鉆機(jī)混凝土基礎(chǔ)時(shí)結(jié)束。
(6)上彎段擴(kuò)挖。前期豎井開始擴(kuò)挖時(shí),考慮爆破飛石的影響,開挖深度在20米以內(nèi)時(shí),不安裝提升機(jī),利用在上彎段洞壁安裝爬梯進(jìn)入到工作面實(shí)施施工,當(dāng)開挖深度超過20米,爆破飛石已不至對(duì)提升機(jī)吊籃及鋼絲繩及滑輪組造成破壞時(shí),再安裝井口盤。井口盤由四道桁架梁組成,各梁端錨固于井壁上開挖的錨固洞內(nèi),用中25、L=3m砂漿錨桿錨固。桁架上安裝提升井架,及井內(nèi)施工吊盤天輪兩個(gè)。井口平臺(tái)做部分封閉,以便于井口處施工作業(yè)安全。
(7)垂直段一次性全斷面擴(kuò)挖。導(dǎo)井直徑由1.4m一次擴(kuò)挖到6.1m。施工時(shí)采用卷揚(yáng)牽引吊盤進(jìn)行材料、工具的運(yùn)輸以及人員的交通,并作為作業(yè)平臺(tái)。擴(kuò)挖采用Y26手風(fēng)鉆,根據(jù)爆破設(shè)計(jì)參數(shù),人工裝藥由上而下全斷面光面爆破,孔深3.0m,循環(huán)進(jìn)尺2.8m。為保證豎井的成形和減小超欠挖采用光面爆破。周邊孔加密至40cm,并減少藥量,根據(jù)實(shí)際爆破效果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。
(8)系統(tǒng)支護(hù):因豎井內(nèi)大型設(shè)備無法進(jìn)入,所以錨桿造孔采用手風(fēng)鉆進(jìn)行造孔.人工安插錨桿,噴混凝土采用濕噴機(jī)人工噴射。開挖后錨桿支護(hù)與開挖面距一排炮的距離同時(shí)跟進(jìn).噴混凝上支護(hù)控制在5m內(nèi)同時(shí)跟進(jìn)。
總結(jié)
(1)在豎井開挖的過程中,采用了首先反井鉆機(jī)施工導(dǎo)孔、導(dǎo)井,再用人工進(jìn)行從上而下全斷面擴(kuò)挖,使開挖的石渣從井中溜下,減少了出渣的強(qiáng)度,降
低了施工難度,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
(2)在開挖過程中嚴(yán)格控制爆破參數(shù)和施工循環(huán)時(shí)間,每?jī)蓚€(gè)開挖循環(huán)進(jìn)行一次支護(hù),即保證了工期,也在安全上得到了最大的保障。
(3)豎井人員上下采用了煤礦專用的載人罐籠,罐籠自帶防墜落裝置,保證了人員上下的安全。
(4)在滑模模體上方設(shè)計(jì)一分料大盤,解決了混凝土二次分料和局部出現(xiàn)離析問題,分料盤還兼做豎井外層鋼筋的施工平臺(tái),部分鋼筋和材料的存放平臺(tái),還起到安全保護(hù)盤的作用。