反井施工法，导井法施工

各种导井法施工的比较
2.1 概述

水力发电站为满足不同条件和对水工结构物功能上的要求，设立地下竖井式闸门井、调压井和垂直与斜井压力管道。根据对我国68座不同坝型和不同开发型式的大型水电站的统计，其中有地下竖井、斜井的电站就有28座，占41%，而且每座电站都有数个竖井、斜井。从规模上看，调压井直径已达24m以上，井深达90m以上，垂直压力管道深度已达300m以上。天生桥二级两段斜井深已达754m，可以说竖井、斜井在水电建设中占有一定的比重。竖井、斜井开挖又是其施工的重要环节，而且由于竖井、斜井施工难度很大，往往是电站建设工期的控制项目之一。为了解决这个难题，水电建设者们克服了诸多困难，不断地学习、借鉴、研究和应用新的施工方法和技术，推动了我国水电竖井、斜井开挖技术的发展。 从开挖方法和施工设备的发展来看，已从正井人工吊碴开挖发展到人工反井溜碴法、人工配合机械的反井吊罐法、反井爬罐法。而后又发明了劳动强度较低的一次钻孔反井分段爆破法和反井钻机开挖方法等。应该说，从正井开挖进入应用重力势能的反井开挖法，是竖井开挖技术质的飞跃。一次钻孔分段爆破是一项技术进步，而反井钻机的应用更使竖井、斜井开挖进入了一个新的阶段。

正导井开挖法 上马岭电站调压井开挖和压力管道上部开挖，采用自上而下的正井开挖方法。天生桥调压井为了加快施工进展，顶部也采用上部吊碴方法。永定河上马岭电站压力管道倾角33°11†26.5‡，开挖直径6.6m，全长179m，开始从上弯段向下开挖，施工十分困难，进展很慢，后来在中间增开一条“七、一”支洞，开始从下而上的反井开挖，初步解决了出碴问题。

 

反导井开挖法  云南大朝山电站尾水设4个闸门井，开挖断面为12×16m，闸门井高45m，都是采用2×3 m断面开挖反导井，采用人工搭设脚手架平台进施工反井施工，施工中配置2台手风钻，47天向上开挖导井45m，平均日进尺0.96m，最高日进尺2.5m。  云峰四条压力管道，倾角45°，开挖直径6.3m，钢衬后直径5.3m，斜长74.37m。斜井采用上导坑反井溜碴法开挖，导井宽3m，每排炮钻孔19个，孔深1.6m，进尺1.4m。这种开挖方法通风条件较差，由于倾角较小，溜碴比较困难。  

反井爬罐导井开挖法  十三陵抽水蓄能电站竖井深54m，应用反井爬罐法开挖导井，采用由葛州坝工程局设计制造的PCD-4型电动爬罐。主罐由罐笼、操作平台和传动装置组成，辅助设备由轨道、安全装置和风水电系统组成。2台手风钻，22天向上开挖导井54m，平均日进尺2.45m，最高日进尺4m。  广蓄电站压力管道斜井，上斜井长406.22m，下斜井长347.45m。开挖直径9.7m，倾角50°。斜井开挖采用正、反井结合方法施工，先开挖2.4×2m下导井（底拱），采用上、下对口四个工作面同时开挖。上部向下开挖提升出碴，下部向上用阿立马克STH-500型（柴油）和STH-588型（电动）爬罐。上斜井导井用127天完成，最高月进尺90m；下斜井导井用125天完成，月进尺77m。上斜井下口工作面平均日进尺2.595m，下斜井下口平均日进尺1.974m。  天生桥电站压力管道，长159.5m（总计178.3m）。大井直径.7m，竖井导井用阿立马克爬罐开挖，断面2.5m×2.5m，每个循环进尺1～1.5m，平均月进尺55m，最高月进尺80m。  2.5 反井吊罐导井开挖法  

反井吊罐开挖导井，是从冶金系统引进到水电六局的，而后在一些水电站施工中推广应用。 

  7  渔子溪埋藏式竖井压力管道，总长295.21m，其中竖井为272.2m，开挖直径5.2m，钢衬直径3.4m，内水压力.92MPa。开挖采用红旗300型钻机钻设φ100mm中心孔，最高班进尺3m，实际偏差为15～40cm。竖井分三段开挖，每段约90m，反井吊罐法开挖导井，导井断面为3.24m2。折叠式吊罐重400kg，载重600kg，折叠尺寸为900mm×900mm×1250mm，展开尺寸为1760mm×1460×2100mm。钻爆人员4人，采用01-43和01-45型钻机，混合式通风方式。导井开挖平均日进尺2.88m，中心孔上部用华1型游动卷扬机牵引。  

一次钻孔反井分段爆破开挖法  三门峡改建工程排沙洞1号工作闸门井，深51m。采用一次钻孔、自下而上分段爆破的方法开挖导井，导井断面1.8m×1.8m，实际开挖成2.25m×1.93m。使用KA-2M-300型钻机，钻φ150mm中心孔，爆破孔φ110～120mm，钻机偏差小于1.7‟。开挖布置6个孔，后来增加至10个孔，装药8.5～12kg/孔，崩落孔7～11kg/孔，周边孔8～12kg/孔。岩石竖固系数为8～12。孔径120mm，药卷直径105mm（内径95mm），采用毫秒爆破，并串并联法。放炮有效天数10.33天，最高班进尺4.28m，最高日循环4次，进尺8.19m，平均日进尺4.6m。如果把钻孔和准备工作时间包括在内，则日平均进尺仅为0.807m。  天生桥二级调压井，φ24m，深90m以上，采用一次钻孔，分段自下而上爆破法开挖导井，导井φ2.4m，共钻7个孔，中间一个大孔，垂直偏差小于1%。每次进尺1m，月进尺20m。  

反井钻机导井开挖法  北京十三陵抽水蓄能电站出线竖井和黄河小浪底导流洞φ200cm通风竖井，导井开挖都使用由中国煤炭总公司建井研究所研制的LM-200型反井钻机，全液压驱动，中心孔上部主机重10t，可钻钻孔倾角60°～90°，钻深孔度可达150～200m，钻孔顺序为：先钻φ21.6cm的导孔，再扩φ140cm导井。  十三陵出线竖井高161m，导孔每小时进尺2.12m，φ141cm扩孔每小时进尺1.11m，20个班完成161m，每班完成8.05m，偏差20cm，偏差率1.18‟。  小浪底通风竖井，深61.5m，岩石饱和抗压强度40～60MPa。φ21.6cm导

 8  孔钻进每小时进尺3.2m，φ141cm导井扩孔每小时进迟0.82m，φ200cm扩孔成井每小时进尺0.69m，综合日进尺8.3m，折合月进尺211m。孔斜达1.14%，超过设计要求的0.14%。每班3～4人工作。  在煤炭系统中，导孔钻孔每小时进尺1.25～3.8m，φ141cm扩孔每小时进尺0.73～1.5m，月进尺150m。  

各种竖井导井开挖方法指标比较  将各种竖井导井开挖方法的有关技术指标列入表2-1

 说明：（1）十三陵φ21.6cm导孔，进尺2.12m/h，偏差率1.18%； （2）小浪底φ21.6cm，导孔进尺3.2m/h，偏差率1.14%，φ140cm扩孔，进尺0.82m/h，综合日进尺16m。