滚筒式滑道在长河坝水电站高边坡锚索施工中的运用.pdf

第 3 4卷第3期 2 0 1 5年 6月 四川水力发电 si c h ua n w a t e r po we r vo 1 3 4 no 3 j u n 2 0 1 5 滚筒式滑道在 长河坝水 电站高边坡锚索 施工 中的运用 李 彪 刘 烈 志 梁 恒 华 李 斌 中国水利水 电第五工程局有限公 司 长河坝施工局 四川 康定6 2 6 0 0 1 摘要 在长河坝水 电站左岸开关站高边坡锚 索施工过程 中 由于地 势陡峭而无法 布置交通通道 导致 材料运输难 度加大 而材料 的供应又直接影响整个施工作业面 的施 工进度 施工 过程 中 因地 制宜 采用 斜坡滑 道 成功解决 了材料运 输的难 题 保证了施工进度 介绍了滑道设计施工方案 对类似工程施工具有借鉴意义 关键 词 长河坝水 电站 高边坡支护施工 运输 滑道 中图分类号 l t v 7 t v 5 2 文献标识码 b 文章编号 1 0 0 1 2 1 8 4 2 0 1 5 0 3 0 0 5 8 0 4 1 概述 长河坝水电站是大渡河流域梯级开发中的第 1 0级电站 位于四川省甘孜藏族 自治州康定县境 内 开关站位 于左 坝肩下游 顺河谷全长 约 1 4 0 m 自然斜坡总体坡度 为 4 5 一5 0 地形 略有起 伏 纵 向上 与河谷垂直 处于上部 陡坡与下部缓 坡之间 上部陡坡平均坡度 约 6 0 下部缓坡坡度 约 4 0 开关站开挖底面高程为 1 6 8 5 m 开挖坡 高约 5 o 1 2 0 m 后缘边坡开挖坡角 6 3 坡体基 岩裸露 岩性 为澄江 一晋 宁期 中粗 粒花 岗岩 4 2 据地 表地质调查 开关站部位地质构造 以次级小断层 节理裂隙发育为特征 次级 断层 发育有 f 1 8 123 1 123 2 t 2 4 其 中 124断层对 开关站边坡的稳定性起到重要的控制作用 电站开关站边坡最大开挖高程约为 1 8 2 0 m 边坡最大开挖高度 约 1 3 5 m 计算 至高程 1 6 8 5 m 共设 6级 马道 每隔 2 0 m设一级马道 马道 宽 2 m 由于 1 7 4 5 1 1 1 高程马道有车辆通行 故将 其加宽至 4 5 m 1 6 8 5 1 7 0 5 m高程开挖坡 比 为 1 0 3 1 7 0 5 m以上高程开挖坡 比为 1 0 5 承担开关站高程 1 8 0 5 m 以上边坡施工材料 运输任务的主要施工项 目有 c 2 0混凝土初期挂 网喷护 5 m 7 m锚杆及 1 5 0 0 k n 2 0 0 0 k n锚索 施工 设计工程量见表 1 2 材料 运输 方案 的选 择 1 金康道路是唯一通往左岸开关站的施工道 路 但是 1 金康道路只能到达开关站 1 7 4 5 i n高 收稿 日期 2 0 1 5 0 5 05 圈s ic h u a n w a t e r p o w p r 表 1 设计工程量表 工程项 目 工程量 砂运输 水泥运输 石 子运输 挂钢筋网 p 6 5 1 5 1 5 c m 锚杆钢筋运输 钢绞线运输 框格粱钢筋运输 钢架管运输 钻机运输 锚墩钢筋运输 合计 约 2 1 0 9 8 程 由于受客观条件限制 从开关站下游冲沟侧 修筑了一条施工便道到达 1 8 2 0 m高程马道进行 上部施工 该便道坡陡 急弯多 只能通行履带式 施工设备 常规运输 车辆无法通行 考虑到锚索 施工面支护及其它材料运输量大 运输难度和强 度高 运输投入大 为了解决高程 1 8 2 0 1t i 以上锚 索 喷浆及锚杆等支护工程材料和设备运输问题 采用一套滑道车进行部分材料和钻机等小型设备 的运输 该山体 自然坡角约 4 0 滑道长度为 7 0 m 垂直高度约 5 5 m 材料通过 5 t 卡车可运至高 程 1 7 4 5 i n金康 施工道路滑道 车旁 材料转 运至 料斗后 通过滑道车运达高程 1 8 0 0 it i 滑道车卸 料平台 再通过人工搬运到锚索施工面 双轨滑道车设计每次提升运输材料可控制在 3 t 以内 而且提升时间平均约为 5 mi n一趟 在 咖 伽 伽 李彪等 滚筒式滑道在长河坝水电站高边坡锚索施工中的运用 2 0 1 5年第 3期 没有安装滑道车 施工条件艰苦时只能靠人工从 l 7 4 5 m高程一袋一袋往 1 8 2 0 m高程搬运 甚至 一 台钻机需要 4个工人搬运 由于弯多坡 陡 工 人体力透支 一天一个工人才可搬 运水 泥 1 t 而 且搬运工价相当高 从而造成施工进度缓慢 成本 高的结果 3 滑道的设计 3 1结 构 设 计 滑车运输系统布置在开关站下游 1 7 4 5 m高 程冲沟处 山体 自然坡角 约 4 0 垂直高 度约 5 5 r n 设计滑道长约 7 0 m 主要 由架管铺设而成 滑 道车采用 3 m m厚钢板焊接制作而成 底座用 7 0 mm 7 0 mm角铁焊接 滚筒用 p 9 0钻杆制成 轴 径 p 4 0 图 1 滑道车侧视图 滑道车正视 图 图 1 滑 道车结构示意图 单位 m 卷 扬 机 布 置 于开 关 站 下 游侧 冲沟 处 高 程 f 滑车 自重和斗 内荷载 g 其中 g分解成垂直于 1 8 0 0 r n平台 需 开挖平整 在高程 1 8 0 0 m平 滑道 的作用力 砣 和平行于滑道的力 f 1 以及与 台靠山侧 的基岩垂直边坡上打锚杆以固定导向滑 滑车运行方向相反 的摩擦力 厂 界定滑道车负重上 轮 钢丝绳通过导 向滑轮提升材料 提升材料立 行 时为危险状态进行受力计算用以验证钢绳的牵 面示意见 图 2 引力 由于卷扬机额定荷载是确定 的 对 比钢绳 图 2 提升材料立面示 意图 3 2 系统受 力分 析与 计算 3 2 1 滑道车受力分析 滑道车在滑道上运行 其 受力 钢绳 的牵 引力 的极限荷载 取二者小值 在考虑安全系数后即可 算得滑车运行 的安全荷载 滑道车受力分析情况 见 图 3 图 3 滑道车受力分析 图 3 2 2 设计工况及荷载标准 界定滑道车负重上行时为危险状态进行受力 计算 s ic h u a n w a te r p o w e r i 1 第 3 4卷总第 1 7 4期 四川水力发电 2 0 1 5年 6月 滑道设计荷载 1 0 k n 滑道车 自重 g 1 k n 卷扬机额定提升力 3 0 k n p 1 5 5钢绳 截面积 8 9 4 9 m m 极 限抗 拔力 1 2 2 k n 五金实用手册 2 0 0 2年版 摩擦力厂 由于滑道车在滑道上运行时为 滚动摩擦 摩擦力小 考虑下滑力为 f x k 安全 系 数 取 1 5 3 2 3 设计验算 f 1 g c o s 3 5 f l g 1 c o s 3 5 1 1 0 8 5 9 3 5 k n f 2 gx s i n 3 5 1 1 0 5 2 5 7 2 k n f f 1 1 5 9 3 5 1 4 0 3 k n f 1 4 03 k n 3 0 k n 满足设计要求 安全系数 f e f 3 0 1 4 0 3 2 1 4 计算时 由于 p 1 5 5钢绳极限抗拔力f j 1 2 2 k n 大于卷扬机额定提升力 3 0 k n 因此 采用 大于卷扬机额定提升力 进行验算 满足要求 4 滑道施工 在左岸开关站高程 1 8 2 0 m以上锚索施工面 下游侧高程约 1 8 0 0 m与金康 电 站 便 道 高 程 1 7 4 5 m之间制作 安装 了一套滑道车 上料平台 高程 1 7 4 5 m 位于金康 电站施工道路边 滑道 沿山边堆积体延伸至高程 1 8 0 0 m平台 采用 3 t 卷扬机 布置于开挖边线以外高程 1 8 0 0 m平 台 通过导 向滑轮实现材料 1 0 0 0 k g 的提升 导 向滑轮固定于山坡基岩上 与 2根 p 2 5锚杆焊接 牢 固 锚杆入 岩深度大于 4 m 施工时 先用砂 浆满 注锚杆孔后再插 入锚 杆 以保 证锚 杆 的抗 拔 力 施工供风布置 锚杆施工时 采用左岸开关站 锚索高程的供风系统 就近选择供风主管分支阀 门 接 p 5 o橡胶管至工作面 施工供水布置 使用左岸开关站锚 索工程供 水系统 p 3 2橡胶管接至工作面 人工拌 制砂浆 用水时加强管理 防止水漫流 施工供电布置 使用左 岸开关站锚索工程供 电系统 从锚索施工作业面主配电柜用 p 1 o电缆 分出至滑道作业 面设置分配电柜 配电柜 内漏 电 保护装置齐备并完好 然后分接到用电部位和用 电设备 一机一闸配置 4 1 滑道基 础 的施 工方 法 皿s i c h u a n w a t e r p o w e r 滑道基础为条形浆砌石基础 断面宽 高尺 寸为 1 0 0 c m x 1 0 0 c m 采用 m1 0砂浆砌筑 并在 1 7 4 5 i l l 高程滑道起始部位砌筑一防撞 墩 施工 程序 测量放线 确定滑道布置位置及高程 将在滑道范 围内的山边堆积体坡脚较大 的石块进行人工解体 块石间填充浆砌石 使其稳 定 高程符合要求 对于山坡坡脚堆积体 中部及上部位置 轨 道范围内采用人工清除坡表松渣 用浆砌石砌筑 滑道基座 堆积体下部由于地势较低和不平 主要 用浆砌石砌筑体找平 滑道基座 砌筑体最高部位 超过 1 5 m 浆砌石施工需控制好砂 浆标号 和砌筑体 砂浆饱满度 滑道基座上每 隔 1 5 i l l 水平方 向埋设外 径 4 8 m m 壁厚 3 5 m m架管 每根架 管 长 度 为 1 2 m 用砂浆嵌注在滑道基座上 采用 自下而上进行施 工的方法 浆砌块石料 就近选取 在坡脚金康电站施工便道边布置施工 场地由人工拌制水 泥砂浆 然后人工搬运至各工 作面 块石料砌筑之前 应将块石上的砂土去除 湿润后再进行砌筑施工 滑道基座见图 4 4 2滑道 的施 工 方法 待基础施工完成一段 约为 1 5 i n长 后滑道 便可进行施工 其施工程序 在滑道 基 座 上纵 向等 间距 铺 设外 径 4 8 mm 壁厚 3 5 mm架管 8根 架管选用顺 直新架 管 形成宽 1 i l l 的滑道 用施工线定位每根钢管 确保每根钢管平 行 定位好每根钢管后 将每根钢管 与嵌埋在 滑道基座上的水平横杆接触处用焊机焊牢 固 焊 条选用丁 4 2 2焊条 p 3 2 每根钢管对接采用焊接法 相邻焊缝错 开 1 it i 焊缝应 圆润饱满 焊缝 两侧各 帮焊一根 p 1 2 螺纹钢筋 钢筋长度为 1 5 c m 检查滑道与基础面接触情况 并保持滑道 平直 不弯曲 滑道两侧设 置 4 0 c m高的护栏 护栏 由高 度问隔 2 0 c m的两根外径 4 8 i t l m 壁厚 3 5 m m平 行滑道的钢管构成 第 3 4卷总第 1 7 4期 四川水 力发 电 2 0 1 5年 6月 要的是大大降低了粉尘对人体的伤害 有效地防 止了尘肺病的产生 在锦屏二级水 电站超长引水隧洞开挖 中 由 于采用了 自动化程度较高 的 t b m 减少了因高地 应力产生 的岩爆 坍塌导致 的人员伤亡 这些高科 技设备的投入 大大降低了人员伤亡 对职业病的 发生也起到有效的预防作用 目前 国家大力提倡科技创新 各个企业也都 积极响应这一号召 一旦将最新 的科技成果应用 到一些高危工作场所和行业 不仅能够提高生产 力 而且能够提高职业健康安全管理水平 大势所 趋 5 结语 工作场所是组 织内每个员工工作 的园地 组 织和员工都有责任关注工作场所 对于组织能控 制 的工作场所 组织应保证工作场所满足相关法 律法规的要求 对于组织不能控制的工作场所 员 工应当加强关注意识和相关知识 的掌握 防止事 故的发生 应当树立这样的观念 防止人身伤害 健康损害或死亡是组织和员工的共同责任 作者简介 徐鸣 1 9 5 6 一 男 江苏 常熟人 高 级工程师 高级经 济师 从事 工程监理工作 责任编辑 李燕辉 上接第 6 1页 4 5滑道 车的制 作 滑道车采用 3 m m厚钢板焊接制作而成 底 座用 7 0 mm x 7 0 m m角铁焊接而成 滚筒用 t p 9 0 钻杆制成 轴径为 4 0 4 6 卷 扬机 的安 装 方法 卷扬机布置于高程 1 8 0 0 m平台前面靠河侧 的平台上 需开挖平 整 卷扬 机机座下浇 筑 1 5 e m厚混凝土 采用地锚 固定 48架管搭设 2 m 2 m的卷扬机房 顶棚绑扎竹夹板 在其上面盖彩 钢瓦防雨水 四周绑扎竹夹板 以防开挖区爆破 飞 石损坏 在高程 1 8 0 0 m平台靠山侧 的基岩垂直 边坡上打锚杆 锚杆孔 内采用灌注砂浆锚固 锚杆 人岩深度为4 5 m 锚筋为 p 2 5 以固定导向滑轮 钢丝绳通过导 向滑轮提升材料 在运行过程 中 定期派专人对钢丝绳进行检查更换 以保证 运输 车的运行安全 上接第 9 1页 于管道声学条件较好 管径较小且所处环境电磁 干扰较小 的输水管道 5 插入式超声流量传感器很好地解决了外 夹式传感器存在的固有缺 陷 该传感器需要 在监 测管道的适当部位钻孑 l 将两个换能器插入与水 直接形成声耦合 从 而大大提高了超声波 的传输 效率 适用于大管径 和管壁透声 性不 良的输水管 道 由于其采用 了特殊的安装工艺 因此亦可以 实现