浙江仙居抽水蓄能电站引水系统工程(XJP/C2) 斜井开挖支护施工措施
斜井开挖支护施工措施 1、工程概况
仙居抽水蓄能电站输水系统分为1#、2#引水主洞,其轴线之间相距32~52m,每一条引水主洞分别包括上平洞、上斜井、中平洞、下斜井及下平洞等主要建筑物。上下斜井与水平方向夹角53°,引水隧洞斜井长度见表1-1。
表1-1 斜井各段长度表
序号 工程部位 1 2 3 4 桩号(起) 桩号(止) 单位 m m m m 长度 309.728 314.683 310.157 313.813 备注 1#上斜井 引1 0+138.606 引1 0+357.265 1#下斜井 引1 0+578.252 引1 0+800.334 2#上斜井 引2 0+135.185 引2 0+354.102 2#下斜井 引2 0+609.811 引2 0+831.370 斜井围岩类别主要为Ⅱ、Ⅲ类,仅1#、2#洞下斜井上弯段局部围岩为Ⅳ、Ⅴ类。根据设计要求,Ⅱ、Ⅲ类围岩无系统支护仅进行局部的随机锚杆支护,开挖过程中对于Ⅳ、Ⅴ类围岩进行全断面锚杆加强支护, 引水隧洞斜井段施工主要工程量见表1-2。 表2 主要工程量汇总表
序号 1 2 3 4 5 6 项目名称 石方开挖 喷混凝土 喷钢纤维砼 挂网钢筋 随机锚杆 系统锚杆 规 格 / C25 CF25 ?6.5 Φ22; L=3000mm Φ25; L=4000mm 单位 m m3 m3 t 根 根 3数量 58427 1896 80 12.205 1883 109 备注 第 1 页 共 35 页
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2、施工重点、难点分析
本工程斜井坡度为530,长度为330m,对地交通路线长,因此施工难度大。主要表现在以下几个方面:
(1)全断面扩挖时不利于施工人员上下交通; (2)大型机械化施工设备无法布臵; (3)物资、材料及小型施工设备运输困难; (4)支护施工困难,设备材料难以布臵; (5)施工环境差,安全隐患多; (6)测量控制困难,开挖体型不易控制。 3、施工布臵 3.1风、水、电布臵
爬罐施工所需风、水、电均由施工支洞已形成的系统接引,通过爬罐轨道所设管路引至工作面。 3.1.1施工供风、供水:
斜井段开挖所用风、水均从原平段施工时供风、供水系统中接引。斜井段开挖施工供风及供水系统布臵将根据开挖部位变化进行调整,具体如下:
(1)反导井开挖的供风及供水:从原平洞开挖风源接引至爬罐平台,经爬罐自带高压风管输送至工作面。沿原平洞开挖使用的供水管路引接水管至爬罐工作平台,在爬罐操作平台设臵两个200L油桶作为水箱,经爬罐自带高压水泵和导轨高压水管输送至开挖工作面。
(2)正导井开挖供风及供水:在斜井上弯段布臵一台GA95-8.5
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型阿特拉斯电动螺杆风冷式空压机(13m3/min),采用高压橡胶风管接引至开挖工作面,并向导井输送新鲜空气。将平洞开挖使用的供水管路延伸接引向工作面供水。
(3)斜井正向扩挖供风及供水:将正导井开挖时布臵在上弯段的GA95-8.5型阿特拉斯电动螺杆风冷式空压机(13m3/min)更换为GA132-8.5型阿特拉斯电动螺杆风冷式空压机(22m3/min),采用高压风管引接至扩挖工作面,通过高压风包向工作面供风。供水采用原正导井开挖的供水管路。 3.1.2施工供电、照明:
施工供电均采用近距离供电,除动力电采用220V电压或380V电压外,其它用电均采用36V安全电压。所用供电线路均采用带绝缘皮的铝线或电缆。上斜井反导井开挖从中平施工支洞B4供电点接引,该变压器容量为400KVA,为爬罐驱动及洞内照明供电;上斜井正导井开挖及正向扩挖从1#施工支洞口B1供电点接引,该变压器容量为630KVA,为扩挖设备及施工照明供电;下斜井反导井开挖从3#施工支洞B5供电点接引,该变压器容量为630KVA,为爬罐驱动及洞内照明供电;下斜井正导井开挖及正向扩挖从B4供电点接引,为扩挖设备及施工照明供电。
斜井施工照明布臵主要分为三个部分:(1)爬罐反导井施工照明:爬罐反导井施工照明由爬罐自带照明装臵提供;(2)正导井施工照明:沿正导井开挖延伸,在导井顶部布臵一条36V照明线路,每隔10米设臵一盏装有防护网的隧道灯,作为交通照明;(3)正向扩挖施工照
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明:除监测平台下方布臵1台220V探照灯外,斜井每10m设有一盏装有防护网的隧道灯,作为交通照明;扩挖台车上设有专为施工服务的照明灯具;每30m设有一盏应急灯;工人配备蓄电池矿灯,增加照明强度。
3.2施工通风、排烟
斜井导井开挖通风重点在爬罐施工段,利用爬罐自备的高压风、高压水强制排烟除尘,斜井工作面的废气被送入的新鲜空气驱赶至斜井底部,在施工支洞加强通风机压风使浑浊空气较快排除支洞外,同时向爬罐通风系统的进气端供送新鲜空气。2#、3#施工支洞是斜井开挖的唯一通风换气通道,利用各支洞布臵的轴流通风机每400~500m串联接力向内鼓风,风带接引到距斜井段30m处,风筒直径为1000mm,通风设计采用压入式风管通风,当斜井导井贯通之后,以自然通风为主。
正导井供风采用直径为40cm风带接引至工作面,在正导井口布臵一台正压通风机。
斜井正向扩挖时从相应的支洞将通风机尾端引至扩挖工作面后30m进行压风,保证爆破后的烟尘能在规定时间内降低到标准值。为加快排烟的效率,可采用人工喷水降低空气粉尘含量。 3.3排水
爬罐反导井、人工正向扩挖的废水及岩体渗水顺导井流入下部平洞集水坑,利用平洞排水系统排至洞外污水处理池。定期对集水坑泥浆岩屑及排水沟进行清理。
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3.4施工交通及渣场布臵
斜井开挖利用原有的施工支洞和形成的平洞作为施工通道。1#施工支洞作为上斜井正导井开挖弃渣及材料运输通道;2#施工支洞作为上斜井反导井、正向扩挖及下斜井正导井开挖弃渣及材料运输通道;3#施工支洞作为下斜井反导井开挖、正向扩挖弃渣及材料运输通道。
上斜井正导井的开挖料运至上库区中转料场,上斜井扩挖及下斜井开挖料运至下库区中转料场。并服从渣场承包人的管理。 3.5 通讯
爬罐施工中采用电磁式电话实现爬罐与安装平台实时通讯,电磁式电话分别安装在爬罐专用电话箱和斜井下部平段爬罐安装检修平台上;爬罐上下反导井、斜井扩挖及正导井开挖过程中用对讲机通讯;携带备用对讲机,防止因对讲机故障导致通讯中断。
爬罐施工平台安装一摄像头,终端显示器安装在爬罐操作平台,随时对爬罐作业面进行监控,监控人员发现异常情况及时通过应急信号灯或电铃向作业人员发出信号。 3.6 安全设施 3.6.1 人行爬梯
在已完成扩挖斜井轴线右侧45°底板处及正导井轨道一侧设50cm宽人行爬梯,爬梯由Φ25钢筋焊接而成,每隔3~5m用锚杆固定在底板岩石上,左侧设防护栏杆。 3.6.2 应急避车区
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