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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.施工設施布置
        井口右側布設充電機房、鋼筋加工棚、空壓機間、配電房;井口右側緊靠井口布設砼攪拌站、水泥庫、砂石料場。井口正前方向布設棄碴二次轉運翻碴場地、絞車天輪、絞車機房。
        1.2.生活設施
        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
        井口附近設控制樁,用全站與控制網(wǎng)聯(lián)測;高程采用水準儀實施二等水準精度控制。
        2.2.洞內控制測量
        為滿足精度要求,洞內控制采用主控網(wǎng)、基本網(wǎng)和施工導線三級控制,洞內高程采用水準儀實施三等精密幾個水準控制。
        2.3.施工控制測量
        2.3.1.掘進施工測量
        在洞內控制網(wǎng)基礎上,斜井和正洞在距開挖面80m左右安裝激光導向儀,對斜井、正洞掘進進行導向控制,縮短測量放樣時間,爭取施工時間,掘進5?m用全站儀、水平儀精密復測調整,確??刂茻o誤。
        3.地質預報
        通過地質分析法,綜合物探法和鉆探法,探測和預測開挖工作面前方工程地質及水文地質情況,結合開挖面圍巖變化,對前方地質和水文推斷,為完善設計、確定合理的施工方案提供地質依據(jù)。
        4.掘進施工
        4.1.斜井
        4.1.1.XDK0+613?95,屬Ⅴ級圍巖采用正臺階法施工,風動鑿巖機鉆孔,弱爆破、短進尺。
        4.1.2.XDK0+060?13Ⅴ級圍巖采用全斷面開挖,自制組裝工作臺架,風動鑿巖機鉆孔,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,支護緊跟,掘進至XDK0+020處開始,施工至車場與正洞邊墻交匯處時,先進行交匯處支護施工,支護結束后,再從交匯處跨中心左右各10m范圍內從跨中正向向正洞對側挖挖線開挖,首先開挖據(jù)地質情況確定寬度大約2.5?.0m,并作相應支護處理,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量和施工安全。
        4.2正洞
        開挖進入正洞后,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,風動鑿巖機鉆孔,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,若圍巖能轉為相當III類,施工方法同宜昌方向相同。
        4.3.平導
        開挖施工進入正洞后,以18#橫通道向平導開挖掘進,近早與萬州方向平導貫通,疏通斜井段正洞排水,確保隧道正常施工。平導屬IV級圍巖地段,采用全斷面開挖,用自制鉆爆臺架,風動鑿巖機鉆孔,光面非電毫秒微差爆破。
        5.初期支護
        5.1.超前支護
        斜井、正洞斷層帶及圍巖破碎帶采用超前小導管注漿或超前錨桿加固,有設計地段嚴格按照設計及規(guī)范施工,對設計未預測之外斷層及破碎帶,提前有預備原材料,必要時做強支護處理。確保施工順利推進。
        5.2.臨時支護
        斜井、正洞掘進施工嚴格按照設計及規(guī)范施作初期支護,對設計預測之外的地層變化帶增設相應強支護,施工前有足夠預備原材料,確保地質實變地段順利通過。
        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,通過支護系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)實時監(jiān)測,為初期支護和二次襯砌的參數(shù)調提供依據(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絞車到達投入運行前,XDK0+600?95段采用8T監(jiān)時卷揚機提升,3.5T農用自卸車裝運,三貓331和小松PC60小型挖掘機井內裝碴。但由于卷揚機運行速度慢,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,從無軌轉化為有軌運輸條件基本形成,從而開始運輸方式轉化。按單機雙筒大型絞車設計鋪設軌道四軌雙道,增設一臺10T小型卷揚機。兩臺小型卷揚機同設在距洞口19.0m位置,作為斜井開挖XDK0+450?00臨時配套運輸設備。用小型挖掘機井內裝碴,軌行式6m3側御式礦車或自制軌行2.5m3礦車運碴,碴運至洞口御碴,二次轉運至棄碴場。但同樣由地運輸配套設備效率限制斜井開挖逐漸加深,運碴效率隨其降低,也是不理想的運碴料的配套方式。
        為此,從3月下旬開始大型絞車配套設施的施工,包括絞車基礎施工,天輪基礎及敦臺和翻碴場的設計與施工,為大型絞車安裝調試創(chuàng)造有利條件和后期斜井、正洞施工運輸配套創(chuàng)造條件,進入規(guī)?;┕?。形成施工能力,提高生產效率。
        后期XDK0+000?50斜井段施工,采用小型挖掘機裝碴,6m3側卸礦車運碴,大型轎車提升的施工設備配套方案施工導碴提升運至翻碴場卸碴,二次轉運至棄碴場。
        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卸式裝載機裝碴,6m3側卸式礦車運碴,12T電瓶機車牽引至井地車場,每次一輛用提升機將運碴礦車提升至井外翻碴場卸碴。
        方案優(yōu)點:電瓶車一次可牽引2?輛礦車到開挖面裝碴,減少了礦車調車次數(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),也增加了施工進度,是較好的出碴設備配套方案。
        方案缺點:裝載機廢氣排放量大,增加了通風量。
        7.2.2.方案二
        若洞內有瓦斯出現(xiàn),兩個工作面均采用WZ-150防爆型立蟹扒碴機裝碴,6m3側卸礦車運碴,12T防爆電瓶車牽引至井地車場,提升機將運碴礦車分輛提升至井外翻碴場卸碴。
        方案優(yōu)點:方案配套設備無廢氣排放,洞內空氣不受污染。
        方案缺點:扒碴機以尾部扒送裝碴,電瓶車每次只能調一輛礦車裝碴,增加了礦車調車次數(shù),增加了出碴時間減少了工作面循環(huán)次數(shù)。
        7.3.平導
        采用立蟹式扒碴機裝碴,6m3礦車運碴,電瓶機車牽引至井底車場,利用空閑橫通道鋪叉軌做調車線??s短調車時間,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.襯砌設備
        砼拌合由PCS1200自動計量配料機一臺,JS500臥式攪拌機兩臺組成集中拌合站,設在井口右側集中拌合砼,生產量60?0m3/h。
        砼運輸采用兩臺4m3軌行式砼攪拌運輸車裝運。
        砼運輸采用一臺HBT-60型砼輸送泵運輸入倉。
        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。井外組裝提升機提放斜井內。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調車拱架,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,運至隧道正洞組裝。
        8.2.砼運輸及澆筑
        均采用砼運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為主,斷層及破碎地帶以強初期支護過度,待正洞與萬州方向貫通后進入正洞和平導襯砌,正洞及平到段襯砌結束轉入斜井襯砌。
        砼襯砌嚴格按照設計及規(guī)范進行每道工序施工。
        9.井口洞門施工
        9.1.井口洞口開挖
        井口洞口段根據(jù)實地情況,原設計XDK0+690?95長5.0m明挖改為暗挖,提前5.0m進洞,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計砼改為條石墻拱砌筑圬工,洞門右側由襯砌砼拌合與澆裝,由原設計翼墻改為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,地質變化復雜,有可能產生局部突泥,突水情況。因此在斜井隧道及平導掘進施工中,經(jīng)地質探測儀測前方若出現(xiàn)地質異?,F(xiàn)象時,采用超前鉆機進以步探明前方地質水文變化情況,根據(jù)鉆探結果,采用相應處理措施,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,進一步鉆孔探測,并隨時對現(xiàn)實情況,暫停掘進施工,報請監(jiān)理及設計院制定處理方案。
        10.2.煤層瓦斯地質施工
        為防洞內突含瓦斯,在洞內安裝瓦斯檢測儀,隨時檢測瓦斯情況。通過煤層地帶加強通風,灑水降沉,并作好相應防護措施。并采用防爆配套設備組織施工,并嚴格按照瓦斯隧道施工要求進行每道工序施工。
        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)生坍塌或其他地質災害,為防止發(fā)生地質災害,先對破碎帶小導管超前注漿胛骨,掘進分臺階、小循環(huán)、短進尺、支護緊跟,對于長度在3?m笑斷層,椐地質、涌水情況確定施工方案,對于穩(wěn)定性較好的可采用加強初期支護法通過。并加強測量監(jiān)控。
        對于長度大于5m或地質穩(wěn)定性較好的斷層帶,除加強初期支護外,二次襯砌采用先拱后墻法通過。
        10.4.高地應力地層施工
        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)進尺,嚴格控制用藥量,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力。并在開挖面鉆空孔釋放應力,防止圍巖極限應力發(fā)生。
        11.施工通風
        斜井施工采用以臺55+55kv軸流通風機用軟通風管采用壓入式通風,經(jīng)計算能滿足斜井通風要求。通風有效距離1500m。在井底正洞入口處三通及風門交替向分別向正洞兩工作面通風。在18#橫通道增設三通及風門向平導通風,若遇到瓦斯地層,在井底增加以臺110kw通風機串聯(lián)通風,加強排風。施工通風布置圖見圖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),在供空壓機站,斜井排水泵站及洞內施工照明用電,一臺10kv高壓電纜進洞安裝儀態(tài)315kva變壓器,供洞內施工設備用電。
        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,集中進入污水處理池經(jīng)過處理達標后排放。
        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)過凈化處理達標后排放。
        13.2.洞內排水
        洞內設計預測DK364+900~DK371+783涌水量912~4414m3/d考慮施工廢水300m3/d,洞內每天需排除洞外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,揚場150m單級離心泵,分三級抽出排放,購6臺抽水機,另備一臺備用,三臺正常抽水使用,另三臺預防突水抽水使用。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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