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卓力经验·浅谈闸门井吊罐反井施工方法

来源:www.zmgk.net 作者:admin 日期:2014-03-08 02:32:30 热度:600 ℃

摘 要:闸门井在水电工程的过流洞室中是常见的,但其施工难度和施工安全要求都很高,本文就泄洪洞闸门井中的开挖施工方法做了简要的叙述。

关键词:闸门井 吊罐反井 施工方法 
一、工程概况:
  某泄洪洞检修闸门井位于泄洪洞0+120.00~0+136.500桩号处,长为16.5m,宽为25.4m,包括上部启闭机室、中部井筒和下部闸室。
  闸门室段开挖尺寸16.5m(长)×25.4m(宽)×16m(高),检修闸门分为2孔布置,每孔设置5m×12m的事故检修闸门各一扇;闸门井总高123.2 m,中间井筒开挖尺寸为9.8m(长)×23.4m(宽)×108m(高),闸门室高15.2 m。
  泄洪洞检修闸门井段地质构造松散,围岩多为强风化花岗岩体,地下水有但不充沛,随着自然落雨量增减而增减。根据现场风、水、电、等施工条件,为加快溜渣井施工进度节约工期,并防止在贯通下面泄洪洞洞顶时出现塌顶现象,拟采用吊罐反井法施工来加快溜渣井的施工进程,确保安全与泄洪洞贯通。
二、施工总布置:
1、竖井作业风水电布置
  闸门井扩挖时风、水、电的布置沿着井壁向下延伸,风、水、电管线路外套钢管固定在井壁上,固定锚筋间距1.5m。随着扩挖支护工作面的向下延伸而延伸,为了施工方便及爆破作业时对风、水、电路的保护在距开挖工作面10m左右改用高压橡胶管。
2、井下通讯及交通
  (1)井下通讯
  井下通讯采取光电信号+对讲机的方式。井口、工作面、龙门吊机房等处设置信号灯、电铃,并配备对讲机。由于工作面距地面深度较大的时侯对讲机往往没有讯号,所以采用电缆从上井口向下延伸,并在一定距离设置接口,将对讲机天线接在电缆上就可以与地面工作人员进行通讯。
  (2)井下交通
    在闸门井上方布置一台20t龙门吊机,作为井下施工设备、材料的垂直运输设备。岩井壁安装一台SCD200型施工升降机,作为施工人员、小型设备材料的垂直运输设备。
三、施工方法:
  1、在泄洪洞内测量放线,精确确定溜渣井的下轴点。
  2、搭设排架,用潜孔钻机沿轴点左右20cm垂直向上钻φ110mm先导孔两个,直接贯通上面溜渣井。先导孔既有利于施工时垂放钢丝绳、送风、水、电、通讯管线,又可为掏槽孔爆破时提供自由面。
  3、EL825平台安置固定卷扬机,溜渣井口浇筑混凝土护圈,制作安置导向支架。垂放钢丝绳经先导孔至泄洪洞内,用钢筋制作施工吊罐一个,吊罐上部中央设置缓冲器及挂钩,吊罐上方设置活动顶盖及缓冲弹簧。使用前先将吊罐移至钢丝绳下,挂上挂钩并提升至作业面,先在活动盖板保护的情况下排险,再进行造孔装药作业,每次布好起爆网络检查完毕后再放下吊罐,取下挂钩收回钢丝绳及风水通信管线,等吊罐移至安全地点警戒完毕后再起爆,合理布置炮孔,装药、连线安全准确,确保正常起爆,避免哑炮。
  4、先导孔贯通后,自EL825平台导向支架垂放钢丝绳经先导孔下放到泄洪洞挂吊罐,风、水、电、通讯线路经另一先导孔接入吊罐内,吊罐升降时,风、水、电、通讯线路同步提升与下降。
  5、提升吊罐至工作面,沿先导孔周边用手风钻垂直钻进掏槽孔2个,周边呈梅花型打设辅助孔7个,外围设周边预裂孔16个。打孔完毕,验孔装药填塞、检测起爆网络,放下吊罐并移开,收回钢丝绳及风、水、电、通讯线路。警戒清场起爆。
四、爆破方案:
  1、采用潜孔钻机在泄洪洞顶部沿溜渣井中心轴点左右垂直向上打两个先导孔,一次性贯通上面溜渣井。
    2、为保持岩壁稳定,减小爆破震动对围岩的影响,周边预裂孔在其他炮眼起爆后起爆。采用两个先导孔和两个掏槽孔组成的菱形掏槽法。
  3、掏槽参数设定
  a、先导孔直径D越大越有利,但考虑到设备能力和经济性,一般D=(2~3)d较合理,(d为理论设计掏槽孔直径:d=40mm)凭施工经验及相关资料,当钻孔高度大于10m时,取D=110mm为宜。
    b、先导孔间距a,按先导孔的补偿空间计算。
    a≤

式中:D1—先导孔1的直径,D1=110mm,K—岩石碎涨系数,取K=1.30
  D2—先导孔2的直径,D2=110mm,代入a≤662mm,取a=400mm
    c、掏槽孔与两空孔中心连线的距离b。
    根据最小抵抗线不大于暴露面宽度的原则计算。
b≤a+d  式中:a-两先导孔间距  a=400mm  代入得b≤470mm
            d-掏槽孔直径    d=70mm  取d=300mm
  d、一次爆破的高度
  根据利文斯顿爆破漏斗理论和实践经验,结合现场岩质判断,一次爆破段高不宜超过3m,故将打孔深度定为2.5m。
 4、爆破参数设定
 a、钻孔偏斜率
  钻孔偏斜率是爆破质量的关键,要求不大于1%,随时进行孔斜检测,对超偏的孔需移位后再补打,炮孔钻完后要进行测斜。
 b、辅助孔与周边孔间距的确定
  掏槽孔之外设计布设一圈辅助孔,圈经1.6m,辅助孔间距720mm共布置7个,周边孔间距定为600mm,共布置16个。
    c、炮眼的装药量与装药结构。
    施工断面共布置炮孔27个,使用水胶炸药30kg,雷管30发。
 d、在吊罐天井中进行爆破时,必须采取抗杂散电流的和确保作业人员到达安全地点的起爆方法。在任何情况下,禁止从吊罐往下投掷工具和材料。吊罐检修应移至安全地点进行;
 e、信号通讯线路不准和吊罐钢丝绳设置在一个吊罐孔内;
 
参考文献:
  [1] 赵中伟 包叔平 王燕《察汗乌苏水电站泄洪洞闸室开挖与支护施工》【刊物】人民长江 2007-38-5
  [2]《水利水电施工工程师手册》中科多媒体电子出版社2003年出版
  作者简介: 朱相鹏,单位:武警水电第一总队糯扎渡项目部,职称:助理工程师,研究方向:工程施工管理,学位:工程学士学位

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