水利工程引水隧洞竖井施工技术
1. 工程概况
中铁二十三局集团XX公司负责施工的山西引沁入汾浮山供 水工程郭店隧洞 2#竖井位于南寺头村东南,与总干桩号 4+860 相连,地面高程
981.758m,主洞设计底面高程 848.758m,井深 133m竖井直径4m地
层岩性为二迭系上统石千峰组厚层砂质 泥岩、泥岩与长石砂岩互层夹砂岩。主洞线位于地下水位以下 30.61m,基岩的强风化带厚 17.6m。2#竖井覆盖土层厚 15.9m, 井深15.9m〜88.4m为V类;井深 88.4m〜133.0m为W类。
2. 施工辅助系统和设施 在竖井的井壁设通风、供风、供水、排水管
道,在另一侧设 电缆线,所有管线均紧靠井壁直接引入隧洞至工作面。
在竖井平面内设人行梯一座,人行梯采用直梯,并每隔 10m 设置休息平台, 供施工人员紧急情况上下使用。 人行梯道的宽度 不得小于50cm,踏步严禁使用圆钢,并设置护圈。
2.1 通风
地面安设一台型号FBDNO7.1/2X 30对旋轴流通风机,功率
2X 30kW 风量 410m3/min〜0m3/min,悬吊一条 ① 600mnt勺软 风
筒到工作面,工作面采用压入式通风。风筒采用钢丝绳悬吊。
2.2 压风
采用一台型号BLT-180A螺杆空气压缩机供给压风,功率
132kW 风量24m3/min,配1.5m3储气罐,可满足工作面的供风 要求。从
储气罐接 3\" 钢管作为供风管送至工作面,钢管法兰连 接,并距工作面20m左右接通风软管,通风软管在每次爆破之前 撤离到安全距离之外。风管布置在井壁,每隔10m设置一个50cm 长锚杆固定。
2.3 供水 主要供凿岩机、混凝土养护等用。由附近溪流截留取水,
水
泵抽至蓄水池,用 1.5\" 钢管引至工作面。用管卡固定在竖井洞 壁上。
2.4 排水
采用①50钢管管路,每10m设一吊点。涌水量较小时,也 可采用吊桶提升出井筒。
2.5 供电
在进行各项施工前, 需要准确知道变压器下面的配电箱输出 端接线至配电室位置, 紧接着再进行各项工作, 使用三相五线制 线路。
照明用电地面采用新型密闭带罩碘钨灯照明,井下采用 36V 低压灯泡照明。
2.6 通信
井下无通信信号。采用对讲机及电铃进行通信。
2.7 提升系统
竖井井口设塔式井架。井架高 36m,边长6m井架立柱、横 梁用①30卷管制作,辅以L15角钢固定,井架顶铺设 8mm花纹 钢板。斜撑架采用 ①30卷管和L15角钢制作。井架顶焊接130 工字 ?用以固定天轮。主天轮为六辐单槽固定天轮,型号
TLG-1200/20。天轮直径1200mm选配钢丝绳直径20mm绞车采 用JTP-1.2 X 1.0型矿用提升绞车。该绞车的主轴装置由固定卷 筒、主轴、
轴承座等部分组成。整机效率在 绞车。
90%以上,属节能型
3. 竖井开挖技术 3.1 土方开挖
竖井通常情况下从上面往下面进行开挖。 土方位置一般使用 纯人工进行开挖。并紧跟布设风水电管路。
3.2 石方开挖
石方开挖自上而下分层梯段爆破。 在施工过程中, 如遇破碎 岩石,严格控制进尺深度在 1nr- 1.5m。在岩体较完整部分,爆 破进尺可提高到
1.5m〜2m。实际施工时,根据爆破效果进行调 整。渣料运输由人工装入
吊桶,再由绞车吊出竖井,自卸车弃至 渣场。
4. 竖井支护技术 4.1 竖井井圈锁口施工
为了防止井口坍塌, 保证井下安全, 对竖井井口进行加强防 护。锁口段高4m喷砼厚12cm钢筋砼衬砌厚50cm最下部1m 范围施工扩大壁座。上部 60c m范围为井圈锁口,锁口钢筋砼衬 砌厚度加强为1m锁口段施工工艺与井身段相同
4.2 中空组合锚杆结构 中空组合锚杆主要有以下组成部分:止浆塞、
垫板、螺母、 中空锚杆体、注浆通道、出浆通道、排气通道、锚头等组成,由 于中空锚杆出浆通道就在连接套上, 可以把相关材料做到最大程 度地
使用,这实现了不浪费,提高经济效益。
中空组合锚杆一般情况下会有以下优势: 中空设计, 采取了 注浆管的优势,减少砂浆流失。有助于将注浆饱满,可以进一步 提高压力注浆的限度,提升工程质量。
4.3 钢筋网施工
钢筋网是当前使用的重要材料之一。 它具有极强的防腐蚀抗 氧化、焊接牢固等特点。在实际使用中,能节省钢筋
30%左右,
缩短钢筋工程 70%、相关工艺可以减少一般会发生的病态情况。 在相关严格的制度管理下, 以及工作人员的专业指导下, 可以在 施工的过程中熟悉掌握焊接网的实际操作工艺技术, 有利于减少 施工中复杂的过程步骤, 减少了劳动的难度系数, 有利于提升工 程整体性的性质, 这样做可以确保工程的质量, 使得混凝土抗裂 能度系数提升。
4.4 钢拱架施工
钢拱架采用 I14 型钢,一榀钢架共分 4节,场地内加工好后 运至竖井现场拼装,拱架拼装连接处采用10mn厚 16X 16cm钢板、 M20螺栓连接。每隔90°设2根①25锁脚锚杆,锚杆长2m当 钢拱架和井壁之间间隙过大时设置垫块。
4.5 喷射混凝土
喷射混凝土是依靠喷射机械, 利用压缩空气实用的动力, 结 合实际, 将材料的配比度进行中和的拌合料。 这种混凝土是经过 高强度的喷射后受到硬化而组成的, 该材料具有很强的科学依据 以及剧透很强的使用耐久性。
4.6 竖井衬砌施工
衬砌采用定型钢模板拼装,一环模板由 12 块拼装成,每环 模板1.2m高。共加工制作3环3.6m高模板。采用 ①42mn钢管 搭设模板支撑架,钢管支撑架的间距为
50cm-70cm,浇筑分节
长度为3.6m,衬砌砼由洞外自动计量拌合站生产,罐车运至井 口,利用串筒进投料孔下料,混凝土浇筑应均衡上升,每层不超 过50cm,用50振捣棒振捣,振捣时防止振捣棒碰撞模板,插入 下层砼5cm- 10cm,严防漏振。振捣时,混凝土不再运动,停下 冒泡,基础面上不会有变动,十分稳定,泛浆为止。砼强度达到 2.5MPa后方可拆除模板。拆模完成后及时进行浇水养护,养护 时间不少于 14天。
结语
郭店隧洞 2#竖井已经安全顺利触底,开挖断面和初期支护 符合设计要求, 为正洞施工创造了良好的条件。 竖井施工因其断 面小、作业空间受限,安全风险高。因此必须加强施工管理,确 保工程安全、质量和工期, 为业主和当地人民交一份满意的答卷。