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斜井施工安全方案

  
評論: 更新日期:2016年11月10日

1.施工場地布置
        1.1.施工設(shè)施布置
        井口右側(cè)布設(shè)充電機(jī)房、鋼筋加工棚、空壓機(jī)間、配電房;井口右側(cè)緊靠井口布設(shè)砼攪拌站、水泥庫、砂石料場。井口正前方向布設(shè)棄碴二次轉(zhuǎn)運(yùn)翻碴場地、絞車天輪、絞車機(jī)房。
        1.2.生活設(shè)施
        職工生活區(qū)布置在井口左前方。
        1.3.場地布置詳見圖1-1《斜井洞口施工場地平面布置圖》。
        2.控制測量及施工測量
        2.1.洞外控制測量
        井口附近設(shè)控制樁,用全站與控制網(wǎng)聯(lián)測;高程采用水準(zhǔn)儀實(shí)施二等水準(zhǔn)精度控制。
        2.2.洞內(nèi)控制測量
        為滿足精度要求,洞內(nèi)控制采用主控網(wǎng)、基本網(wǎng)和施工導(dǎo)線三級控制,洞內(nèi)高程采用水準(zhǔn)儀實(shí)施三等精密幾個水準(zhǔn)控制。
        2.3.施工控制測量
        2.3.1.掘進(jìn)施工測量
        在洞內(nèi)控制網(wǎng)基礎(chǔ)上,斜井和正洞在距開挖面80m左右安裝激光導(dǎo)向儀,對斜井、正洞掘進(jìn)進(jìn)行導(dǎo)向控制,縮短測量放樣時間,爭取施工時間,掘進(jìn)5?m用全站儀、水平儀精密復(fù)測調(diào)整,確保控制無誤。
        3.地質(zhì)預(yù)報
        通過地質(zhì)分析法,綜合物探法和鉆探法,探測和預(yù)測開挖工作面前方工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況,結(jié)合開挖面圍巖變化,對前方地質(zhì)和水文推斷,為完善設(shè)計、確定合理的施工方案提供地質(zhì)依據(jù)。
        4.掘進(jìn)施工
        4.1.斜井
        4.1.1.XDK0+613?95,屬Ⅴ級圍巖采用正臺階法施工,風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,弱爆破、短進(jìn)尺。
        4.1.2.XDK0+060?13Ⅴ級圍巖采用全斷面開挖,自制組裝工作臺架,風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,非電毫秒雷管起爆、光面爆破,減少圍巖松動,確保圍巖原穩(wěn)定。
        4.1.3.井底車場
        XDK0+000?60井底車場采用中壁法施工,支護(hù)緊跟,掘進(jìn)至XDK0+020處開始,施工至車場與正洞邊墻交匯處時,先進(jìn)行交匯處支護(hù)施工,支護(hù)結(jié)束后,再從交匯處跨中心左右各10m范圍內(nèi)從跨中正向向正洞對側(cè)挖挖線開挖,首先開挖據(jù)地質(zhì)情況確定寬度大約2.5?.0m,并作相應(yīng)支護(hù)處理,二次正洞開挖從首次向兩端對稱開挖,確保斜井與正洞交匯處的工程質(zhì)量和施工安全。
        4.2正洞
        開挖進(jìn)入正洞后,宜昌、萬州方向兩個工作面同時施工,DK366+890?DK368+480屬Ⅳ級圍巖地段,由于工期和隧道坡度限制及電瓶機(jī)車爬坡能力限制,宜昌方向采用正臺階施工,臺階長5.0-08.0m,用自制組合鉆爆工作臺架,風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,非電毫秒雷管起爆,毫秒微差光面爆破。若圍巖有可能轉(zhuǎn)變?yōu)棰蠹墖鷰r,即采用自制鉆爆工作臺架,采用全斷面開挖,光面毫秒微差爆破。
        萬州方向從DK367+521?67+675采用正臺階施工,若圍巖能轉(zhuǎn)為相當(dāng)III類,施工方法同宜昌方向相同。
        4.3.平導(dǎo)
        開挖施工進(jìn)入正洞后,以18#橫通道向平導(dǎo)開挖掘進(jìn),近早與萬州方向平導(dǎo)貫通,疏通斜井段正洞排水,確保隧道正常施工。平導(dǎo)屬IV級圍巖地段,采用全斷面開挖,用自制鉆爆臺架,風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,光面非電毫秒微差爆破。
        5.初期支護(hù)
        5.1.超前支護(hù)
        斜井、正洞斷層帶及圍巖破碎帶采用超前小導(dǎo)管注漿或超前錨桿加固,有設(shè)計地段嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范施工,對設(shè)計未預(yù)測之外斷層及破碎帶,提前有預(yù)備原材料,必要時做強(qiáng)支護(hù)處理。確保施工順利推進(jìn)。
        5.2.臨時支護(hù)
        斜井、正洞掘進(jìn)施工嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范施作初期支護(hù),對設(shè)計預(yù)測之外的地層變化帶增設(shè)相應(yīng)強(qiáng)支護(hù),施工前有足夠預(yù)備原材料,確保地質(zhì)實(shí)變地段順利通過。
        6.監(jiān)控量測
        隧道監(jiān)控量測是錨噴法施工過程中必不可少的施工程序,是隧道信息化施工的重要手段,通過支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測,為初期支護(hù)和二次襯砌的參數(shù)調(diào)提供依據(jù),是確保施工安全的重要工作。特別對IV級以上地質(zhì)段圍巖變化處及斷層地帶尤為重要,也不可重視的工作。
        7.出碴
        7.1斜井
        先期在20T絞車到達(dá)投入運(yùn)行前,XDK0+600?95段采用8T監(jiān)時卷揚(yáng)機(jī)提升,3.5T農(nóng)用自卸車裝運(yùn),三貓331和小松PC60小型挖掘機(jī)井內(nèi)裝碴。但由于卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行速度慢,隨井身加深,出碴時間逐漸加長,對斜井出碴形成制約。
        施工至XDK0+600時,從無軌轉(zhuǎn)化為有軌運(yùn)輸條件基本形成,從而開始運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)化。按單機(jī)雙筒大型絞車設(shè)計鋪設(shè)軌道四軌雙道,增設(shè)一臺10T小型卷揚(yáng)機(jī)。兩臺小型卷揚(yáng)機(jī)同設(shè)在距洞口19.0m位置,作為斜井開挖XDK0+450?00臨時配套運(yùn)輸設(shè)備。用小型挖掘機(jī)井內(nèi)裝碴,軌行式6m3側(cè)御式礦車或自制軌行2.5m3礦車運(yùn)碴,碴運(yùn)至洞口御碴,二次轉(zhuǎn)運(yùn)至棄碴場。但同樣由地運(yùn)輸配套設(shè)備效率限制斜井開挖逐漸加深,運(yùn)碴效率隨其降低,也是不理想的運(yùn)碴料的配套方式。
        為此,從3月下旬開始大型絞車配套設(shè)施的施工,包括絞車基礎(chǔ)施工,天輪基礎(chǔ)及敦臺和翻碴場的設(shè)計與施工,為大型絞車安裝調(diào)試創(chuàng)造有利條件和后期斜井、正洞施工運(yùn)輸配套創(chuàng)造條件,進(jìn)入規(guī)?;┕?。形成施工能力,提高生產(chǎn)效率。
        后期XDK0+000?50斜井段施工,采用小型挖掘機(jī)裝碴,6m3側(cè)卸礦車運(yùn)碴,大型轎車提升的施工設(shè)備配套方案施工導(dǎo)碴提升運(yùn)至翻碴場卸碴,二次轉(zhuǎn)運(yùn)至棄碴場。
        7.2.出碴
        7.2.1.方案一
        正洞施工檢測若無瓦斯出現(xiàn),宜昌、萬州兩個工作面均采用側(cè)卸式裝載機(jī)裝碴,6m3側(cè)卸式礦車運(yùn)碴,12T電瓶機(jī)車牽引至井地車場,每次一輛用提升機(jī)將運(yùn)碴礦車提升至井外翻碴場卸碴。
        方案優(yōu)點(diǎn):電瓶車一次可牽引2?輛礦車到開挖面裝碴,減少了礦車調(diào)車次數(shù),縮減了出碴時間,為其他工序增加了可用時間,增加了工作面的循環(huán)次數(shù),也增加了施工進(jìn)度,是較好的出碴設(shè)備配套方案。
        方案缺點(diǎn):裝載機(jī)廢氣排放量大,增加了通風(fēng)量。
        7.2.2.方案二
        若洞內(nèi)有瓦斯出現(xiàn),兩個工作面均采用WZ-150防爆型立蟹扒碴機(jī)裝碴,6m3側(cè)卸礦車運(yùn)碴,12T防爆電瓶車牽引至井地車場,提升機(jī)將運(yùn)碴礦車分輛提升至井外翻碴場卸碴。
        方案優(yōu)點(diǎn):方案配套設(shè)備無廢氣排放,洞內(nèi)空氣不受污染。
        方案缺點(diǎn):扒碴機(jī)以尾部扒送裝碴,電瓶車每次只能調(diào)一輛礦車裝碴,增加了礦車調(diào)車次數(shù),增加了出碴時間減少了工作面循環(huán)次數(shù)。
        7.3.平導(dǎo)
        采用立蟹式扒碴機(jī)裝碴,6m3礦車運(yùn)碴,電瓶機(jī)車牽引至井底車場,利用空閑橫通道鋪叉軌做調(diào)車線。縮短調(diào)車時間,為其他工序節(jié)省可用時間,增加工作面循環(huán)時間。
        8.襯砌
        8.1.襯砌設(shè)備
        砼拌合由PCS1200自動計量配料機(jī)一臺,JS500臥式攪拌機(jī)兩臺組成集中拌合站,設(shè)在井口右側(cè)集中拌合砼,生產(chǎn)量60?0m3/h。
        砼運(yùn)輸采用兩臺4m3軌行式砼攪拌運(yùn)輸車裝運(yùn)。
        砼運(yùn)輸采用一臺HBT-60型砼輸送泵運(yùn)輸入倉。
        襯砌臺車:斜井采用一般斷面長6m 自制軌行式襯砌臺車一臺。井外組裝提升機(jī)提放斜井內(nèi)。井底車場及過度段自制長6m拱架一組,組合鋼模板襯砌拱架加設(shè)調(diào)車拱架,用于過度段襯砌使用。施工現(xiàn)場立架拼裝。
        正洞采用定制長12m定型臺車一臺,臺車用小組件,運(yùn)至隧道正洞組裝。
        8.2.砼運(yùn)輸及澆筑
        均采用砼運(yùn)輸車在井口右線軌道從拌合站不脫鉤灌裝,絞車提降至斜井底車場,正洞用電瓶車牽引至砼澆筑工作面,由砼輸送泵輸送入倉。
        8.3.砼襯砌計劃
        斜井及隧道正洞由于工期和施工條件限制,斜井及正洞前期以開挖和初期支護(hù)為主,斷層及破碎地帶以強(qiáng)初期支護(hù)過度,待正洞與萬州方向貫通后進(jìn)入正洞和平導(dǎo)襯砌,正洞及平到段襯砌結(jié)束轉(zhuǎn)入斜井襯砌。
        砼襯砌嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范進(jìn)行每道工序施工。
        9.井口洞門施工
        9.1.井口洞口開挖
        井口洞口段根據(jù)實(shí)地情況,原設(shè)計XDK0+690?95長5.0m明挖改為暗挖,提前5.0m進(jìn)洞,不能形成高邊仰坡和植被的破壞,確保井口巖層的穩(wěn)定。
        9.2.井口洞門施工
        洞門端墻計劃由原設(shè)計砼改為條石墻拱砌筑圬工,洞門右側(cè)由襯砌砼拌合與澆裝,由原設(shè)計翼墻改為6.5m高條石砌筑擋墻。洞門工程計劃在雨季來臨前施工完畢。
        10.重、難點(diǎn)施工
        10.1.巖溶高壓突泥,突水施工。
        隧道穿越地層發(fā)育,斷層破碎帶較多,地質(zhì)變化復(fù)雜,有可能產(chǎn)生局部突泥,突水情況。因此在斜井隧道及平導(dǎo)掘進(jìn)施工中,經(jīng)地質(zhì)探測儀測前方若出現(xiàn)地質(zhì)異?,F(xiàn)象時,采用超前鉆機(jī)進(jìn)以步探明前方地質(zhì)水文變化情況,根據(jù)鉆探結(jié)果,采用相應(yīng)處理措施,對于水量不打地段采用鉆孔排水,對于可能發(fā)生較大突水采用帷幕注漿止水。
        若探明有突泥可能地段,進(jìn)一步鉆孔探測,并隨時對現(xiàn)實(shí)情況,暫停掘進(jìn)施工,報請監(jiān)理及設(shè)計院制定處理方案。
        10.2.煤層瓦斯地質(zhì)施工
        為防洞內(nèi)突含瓦斯,在洞內(nèi)安裝瓦斯檢測儀,隨時檢測瓦斯情況。通過煤層地帶加強(qiáng)通風(fēng),灑水降沉,并作好相應(yīng)防護(hù)措施。并采用防爆配套設(shè)備組織施工,并嚴(yán)格按照瓦斯隧道施工要求進(jìn)行每道工序施工。
        10.3. 斷層破碎帶施工
        隧道通過斷層破碎帶,由于巖體破碎,節(jié)理發(fā)育,極易發(fā)生坍塌或其他地質(zhì)災(zāi)害,為防止發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,先對破碎帶小導(dǎo)管超前注漿胛骨,掘進(jìn)分臺階、小循環(huán)、短進(jìn)尺、支護(hù)緊跟,對于長度在3?m笑斷層,椐地質(zhì)、涌水情況確定施工方案,對于穩(wěn)定性較好的可采用加強(qiáng)初期支護(hù)法通過。并加強(qiáng)測量監(jiān)控。
        對于長度大于5m或地質(zhì)穩(wěn)定性較好的斷層帶,除加強(qiáng)初期支護(hù)外,二次襯砌采用先拱后墻法通過。
        10.4.高地應(yīng)力地層施工
        由于隧道通過地層埋深均在300?00m,硬巖地段可能發(fā)生巖爆現(xiàn)象,對于可能發(fā)生巖爆地段,縮短循環(huán)進(jìn)尺,嚴(yán)格控制用藥量,減少爆破對圍巖的影響。并采用松動爆破法,超前鉆孔爆破法釋放巖層原始應(yīng)力。并在開挖面鉆空孔釋放應(yīng)力,防止圍巖極限應(yīng)力發(fā)生。
        11.施工通風(fēng)
        斜井施工采用以臺55+55kv軸流通風(fēng)機(jī)用軟通風(fēng)管采用壓入式通風(fēng),經(jīng)計算能滿足斜井通風(fēng)要求。通風(fēng)有效距離1500m。在井底正洞入口處三通及風(fēng)門交替向分別向正洞兩工作面通風(fēng)。在18#橫通道增設(shè)三通及風(fēng)門向平導(dǎo)通風(fēng),若遇到瓦斯地層,在井底增加以臺110kw通風(fēng)機(jī)串聯(lián)通風(fēng),加強(qiáng)排風(fēng)。施工通風(fēng)布置圖見圖11-1
        12.施工用電
        井外利用專線電網(wǎng)安裝兩臺800kvw變壓器并聯(lián),在供空壓機(jī)站,斜井排水泵站及洞內(nèi)施工照明用電,一臺10kv高壓電纜進(jìn)洞安裝儀態(tài)315kva變壓器,供洞內(nèi)施工設(shè)備用電。
        地方網(wǎng)安裝一臺315kva變壓器供生活用電拌合站用電及施工備用電源。
        13.施工排水
        13.1.洞外排水
        工區(qū)生活污水排放,集中進(jìn)入污水處理池經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后排放。
        13.1.1.自然排水
        斜井工區(qū)施工區(qū)合生活區(qū)及井口洞門天溝天然雨水經(jīng)過自然排水系統(tǒng)排處工區(qū)。
        13.1.2.施工排水
        洞內(nèi)排處的施工廢水及洞外施工廢水經(jīng)施工排水系統(tǒng)集中排入沉淀池經(jīng)過凈化處理達(dá)標(biāo)后排放。
        13.2.洞內(nèi)排水
        洞內(nèi)設(shè)計預(yù)測DK364+900~DK371+783涌水量912~4414m3/d考慮施工廢水300m3/d,洞內(nèi)每天需排除洞外665~2080m3/d,斜井垂直高度近280m考慮抽水泵功率損失,選用流量100m3/h,揚(yáng)場150m單級離心泵,分三級抽出排放,購6臺抽水機(jī),另備一臺備用,三臺正常抽水使用,另三臺預(yù)防突水抽水使用。排出洞外的施工廢水排入井外施工排水系統(tǒng)處理后排放。
       

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