小洞径引水隧洞梭车出渣方案调研报告

1、关于XXXXX水电站引水隧洞开挖 梭车出渣方案调研考察报告 一、问题的提出XXXX涿电站弓冰隧洞全长 2.83km （其中引水洞段2.59km,埋 管段242.5m）,围岩类别以田、IV类为主，部分为V类围岩。引水洞 段断面为2.4mx 2.6m,埋管段断面尺寸为2.0mX2.0m。引水隧洞开 挖及支护工期是XXXXXK电站工程建设的直线控制工期，其施工方案 的选择与优化直接关系到总工期目标能否按期完成。XXXX项目主体工程于2013年11月1日正式开工，引水隧洞进 口段开挖及支护于2013年10月25日开始，由于电网供电故障及冬 季高海拔气候寒冷影响，截止到 2013年12月31日，进口段洞

2、挖进 尺仅仅完成70m考虑到出口端埋管段开完断面较小、又位于悬崖上， 大型机械无法靠近，拟采用人工开挖 300m以不影响埋管段的钢管 安装为准。上游侧引水洞段需开挖支护 2.53km,除去2013年已完的 70m尚需再开挖2.46km。根据现场实际情况，目前已将隧洞全线贯 通工期调整至2015年2月28日，共14个月开挖及支护工期。 2460/14=176m,则平均月开挖支护进尺 176m才能确保总工期目标实 现。由于XXXXX1J势险峻，从外部无法修路靠增加施工支洞来多增加 开挖工作面，目前仅仅依靠常规的2台农用四轮拖拉机及1台轮式扒 渣机出渣，单工作面平均月进尺在80m左右，远远满足不了总

3、工期目 标的开挖要求。故必须考虑采用出渣效率较高的梭车出渣方案来满足 开挖进度要求。XXXXXK电站的引水隧洞开挖具有断面较小、坡降较大（7.9%）的施工特点，究竟适不适合采用梭车出渣方案，带着这个 问题我们对相关项目现场及生产厂家进行了实地走访及调研。二、梭车出渣方案考察与调研1、施工现场实地考察2014年1月11日一12日，项目业主、监理、施工单位一起前往 xxx煤矿，对其梭车出渣情况进行了一次实地调研，现将考察情况报 告如下：1） xxx煤矿目前正在进行出煤用的施工巷道施工，开工已一年了，已完成开挖进尺900余米，洞内围岩多在IV-V类之间，开挖断面为 高温=3.85.0=19m2,呈城

4、门洞型。除正在开挖的工作面附近未做噫 护外，其余部分均已做过喷锚支护；2）洞内最里端，其工作面正在进行钻孔作业，3把手风钻6人在操作。在离工作面50m左右处停放1台轨道式液压扒渣机，扒渣机后 部约30m处分别停放2台斗容为9m3的矿式梭车，这是我们此行要 重点考察的设备。该梭车长、宽、高为9m1.6m1.7m,单斗容量为9m3 （详见图片），其牵引设备为5t电瓶车。当时洞内未出渣，故电 瓶车暂停放在洞口外部；3）该矿在开挖过程中，由于岩石条件不理想，围岩多为IV-V围岩，开挖断面为19m2、每天平均仅做2个循环，每循环进尺1.8m （打 2m长的钎杆），平均月进尺在100m左右，喷锚支护工作随

5、开挖工作 同步跟进，一般在打钻的时间4-5个小时内完成。其矿长介绍说，类 似19m2的开挖断面，其在贵州某项目上的II-III类围岩开挖中，他 们曾创下过月进尺245m的记录，其最高日循环曾达到过 7个循环； 5）结合XXXXX项目的引水隧洞岩石地质条件（多为II-III类围岩）， 开挖断面仅为5.62m2,矿长认为：只要设备选型合理，月平均开挖 进尺控制在200m左右是有把握的。但XXXXX隧洞开挖过程中有一 个十分重要的安全问题不容忽视，那就是洞挖坡比较大、为 7.9%, 如果电瓶车牵引力不足或电源保险管烧掉，容易出现溜车安全事故， 如果选用梭车出渣，这一点应引起高度重视。2、生产厂家调研

6、2014年3月13日一15日，施工单位带着7.9%的洞内坡度采用 梭车出渣方案究竟可不可行的疑问，分别考察了在湘潭的电瓶车生产 厂家和在萍乡的梭车生产厂家。其考察情况报告如下：1）电瓶车选型：采用“大马拉小车”的方式，经厂家技术部门受力 分析及荷载计算，在7.9%的坡比之下，选用15T的电瓶机车牵引6m3 的梭车是可行的，满足行业标准要求（见受力计算书）；2）电瓶车的制动：采用机械、电气、空气联动，制动安全可靠；运 行速度靠交流变频调速（见受力计算书）；3）电瓶车主机随车配一套充电装置和一套备用待更换的电池组；每套电池组寿命为充放电600次左右，根据XXXXX项目工期分析，原 车配带的和备用的

7、共2套电池组，如使用得当，整个项目运行的2年 工期内是不需再更换电池的；4）梭车选型：选用2台单车容量为6m3的梭车，一般来说，超过800m轨道长必须要设会车道，本项目拟每间隔 600m左右设一个会车道, 采用2台梭车、一台电瓶车牵引，以提高出渣效率，考虑到石渣的松散系数，单循环进尺2m只需3台次梭车运输即可完成出渣任务；5）梭车也可以配带气制动，但考虑到电瓶车牵引计算，制动系数已足够大，故本次购买梭车不必要再配置气制动；6）梭车厂家人员介绍说，他们的 2台6m3梭车在山西某煤矿的3m*3m断面掘进中，曾创下过平均月进尺 250350m的好成绩，他 们分析XXXXX项目情况时说，采用该梭车类似

8、工艺水平，月进尺控 制在200250m是不成问题的；7）电瓶车和梭车生产厂家的订货制造周期均为60天，自下订单、合同签订日算起；8）厂家推荐15T电瓶车选用单重37kg的轨道，考虑到水电施工周期较短，不比煤矿运行周期长，故拟选用单重24kg轨道即可；9）如采用此方案，设备投入运行之前，必须厂家人员到现场进行调试，同时要对现场施工操作人员进行上岗前技术培训，重点要做好安 全注意事项、安全操作规程的培训工作。3、考察调研得出结论如下：1） XXXXX水电站引水隧洞开挖采用电瓶车牵引-梭车出渣方案是切 实可行的，订货周期为60天，应加快方案的审批和订货；2）初步测算平均可达到月进尺 200m左右，大

9、于月平均开挖强度176m,完全可满足总工期目标的月进度要求；3）与常规出渣方式相比可节省约16个月工期，若该方案在XXXXX 水电站施工中使用成功，在 XXXXX临近项目的小断面、长隧洞施工中有较高的推广应用的价值；4）考虑到开挖后期的排烟、排水问题以及后期隧洞的衬砌压力， 拟 在与主洞交汇的1+200桩号处设置一条360m长的施工支洞，因外 部洞口处于较陡的岩壁上，无法从外部修路接近支洞口，故需从主洞 内向外反打的方式来完成；5）当梭车出渣方案投入运行后，施工支洞开挖可采用现有的2台农 用拖拉机和1台轮式扒渣机进行；施工支洞开挖的钻爆机具和人员采 用出口段的机具和人员，待出口段完成300m洞

10、挖后进行，预计支洞 开挖在2014年9月底进行，施工支洞贯通后，预计主洞开挖至1 + 1500 桩号；6）施工支洞贯通后，一是解决了通风及排水问题，二是提高了 1+500 桩号以后的出渣效率，三是 1+200桩号之前的洞段可提前进入衬砌 工序，四是当主洞全线贯通后，支洞内可布置拌合系统和储存部分骨 料等，便于冬季硅施工，从而可大大缓解硅衬砌的工期压力；7）考虑到本工程投标报价时施工支洞的漏项和采用梭车出渣方案而 引起的会车道增加（拟在洞内3个会车道平台），可能会引起少部分 工程量的增加，这些均需在工程实施中按合同变更形式加以解决；蓄电池式电机车筒介1ST番电池式电机车牵引制动加线15T蓄电池式

11、电机车是专为大整隧道、城铁引水工程建 设而开发的工程用电机车.调速方式为电昭调速、膜w号 调速和变频调速三机机车配置机队电9两曲至电方左孑 用V型松胶弹费可承受啊向、垂向及横向三个方肘意动 和呼市,其有隼引力大、速度高、运毂能力读醇等点”冶武费电横军性鳍一鼠,1L4V .Eft E! j-IIWRIRMqat IS *eC三 1 Tl，四躅魁一=11 Jja13 12CTYB/3八 9GPaCTLB/。八 9GP81317CTV12 抬.7.9 81A 7JJ）CTU5Mk7.MPCTY12/679GPUTUM九九 9GpDC E2/与J. sop（快 速】IdL 1 JLcmz/ts .九9

12、Gp（飙速）XGQ 二台.W?5fr4*20 92CT15/。.9 Gp15CTflB/6 ，- GF*睛3c M餐篇电池式爱好电“l金币四学又：T用电子i内一里丽畤舞玷G I*-WI5MIWP-17.77 77 7S.7Q14 119 69.网（K他p*冏怛室ltf_ FfW11020Bt321442oa1401022rMi25曲fid4AJB建徵与相应轴3TO440 I5w 27370440球44044D 壮 774404402?*30 m ?n5&Q 314 m 330 215* 占203cl.才修.ZJO4S . If波承;建蚯&胭同）审一rm 针桁E 审， A4f*;国电一 电t丽不

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14、量放样1项0.5 21所3 5_3T|-lJ b装药爆破11项1.04通风散烟1项0.55安全检查1项0.56出 碓1项1.0作业时间进度(h)3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16说明：单循环时间7h,进尺2m平均每天3.4个循环，进尺6.8m,月进尺204m表 2:引 1+200T| 1+500于号项目 二重测量放样1项钻 孔1项装药爆破1项通风散烟1项安全检查1项出 磴 1项作业作业时间进度(h)I(h)123456789 10 11 12 13 14 15 160.5 -3.51.01.00.51.5说明：单循环时间8h,进尺2m平均每天3个循环，进尺6m,月进尺180m。23表 3