竖井扩大开挖施工工法

1、竖并扩大开挖施工工法竖井扩大开挖施工工法中国水利水电第一工程局遇柏成1 .前言在水利水电建设中，随着社会的进步，施工技术的发展，竖井开 挖的截面积和竖井深度越来越大。深大竖井的施工如何保证施工安 全、施工质量及保证施工进度是施工中的一大难题。小湾水电站地下厂房，设有地下连通上室圆筒阻抗式调压井两座，调压井尺寸（直径X高）32.0m X 90.0m。1#、2#调压井两井 轴线相距99.5m。中国水利水电第一工程局在小湾电站竖井施工中， 工程技术人员科学研究、精心施工，掌握并改进了竖井施工工艺技 术，解决深大竖井开挖施工的问题。为中国大直径竖井开挖施工做出 了典范，其在施工的安全上、开挖质量上、进

2、度上均得到了保障。2.工法的特点2. 1开挖采用反井钻机进行导井施工2. 2采用六部位分层分区扩挖。2. 3尾水调压井开挖断面大，又有 F27断层穿过，施工难度 大，施工安全问题突出。2. 4洞室断面大，开挖需分层分块进行，且一次支护工程量 大，要求及时，施工通道的安排和施工组织协调较为困难。.适用范围大直径、深竖井开挖施工。.工艺原理4.1反井钻机导孔施工完成后，立即安装大钻头进行反导井施工，从而 可先期进行上部开挖施工。4.2扩挖爆破必须严格控制爆破参数。4.3由于扩挖分层分区进行，保证了导井出渣的畅通。4.4随时进行支护，加强施工安全管理。.施工工艺流程及操作要点5. 1施工工艺流程：调

3、压井开挖顺序：连通上室上层开挖f调压井球冠开挖f连通上室下层开挖f井筒反导井开挖f导井扩挖f井筒扩挖安全支护。5.2操作要点：5.2.1调压井开挖一、导井开挖连通上室下层开挖结束后，首先用反井钻机在每条尾水调压井中心钻一216mm导孔，然后采用LM-200反井钻机钻取一 6 1.4m反导井。LM-200反井钻机导孔、导井开挖如下图所示；自上而T号孔赣进自上而T号孔赣进LM-200反井钻机导孔、导井开挖方法示意图二、调压井扩挖由于尾调井开挖直径大，开挖溜渣量大，为保证导井溜渣顺畅，对导井进行二次扩挖，扩挖成。5.0m，采用人工手风钻由上至 下分层开挖，根据开挖揭露的实际地质情况，对岩层破碎带进行

4、随 机锚杆和挂网喷砼支护，以保证导井扩挖安全，人员及材料用吊笼 运输。井筒每层扩挖分成两半圆、三个台阶共 6个区依次开挖，开 挖顺序见下图，内圈、中圈和外圈呈台阶状扩挖，内圈 14.0 m， 中圈26.0 m，外圈3438m，由内向外依次超前1排炮。采用 手风钻造孔由上至下分层开挖，外台阶设计轮廓线实施光面爆破， 人工配小型反铲扒渣，分层进尺2.5m，人员及材料用吊笼运输。遇 断层破碎带视情况采取超前固结灌浆和超前锚杆等措施。扩挖顺序图扩挖分区图扩挖顺序图扩挖分区图扩曜井筒向下扩挖10米后，在EL1012.9m制作安装一个悬臂平台，作为人员、材料进入吊笼的通道。人员和材料上下靠布置在连通上室廊

5、道的卷扬机经过起吊平台起吊吊笼上下。爆渣下落到尾水隧洞内，然后用3m3装载机配20T自卸车出渣。支护紧跟开挖面，每扩挖一个进尺后即进行支护。5.2.2爆破设计导井形成后，即进行井筒扩挖、内圈、中圈及外圈的开挖。具体爆破参数如下：一、井筒爆破参数：见表5.2.2-1井筒爆破参数表5.2.2-1部位孔名钻孔参数装药参数孔径mm孔深cm孔距m炸药单耗Kg/m3药径mm单孔药量 kg总装药量 kg井筒崩落孔50300900. 63352.3713.0扩挖周边孔50300600. 63250.7571.25合计784.25二、扩挖爆破参数：见表5.2.2-2扩挖爆破参数表5.2.2-2部位孔名钻孔参数装

6、药参数孔径mm孔深cm孔距m炸药单耗Kg/m3药径mm单孔药量 kg总装药量kg内圈扩挖崩落孔50300120-1260.66352.2103.4中圈扩挖崩落孔50300119-1230.67352.2314.6井筒扩挖崩落孔50300121-1220.57352.2270.6周边孔50300550.57250.7578.0合计780.65.2.3井筒扩挖循环井筒扩挖循环作业时间见表5.2.3。尾水调压井井筒扩挖循环作业时间表表5.2.3、工序部位时间单位测量放线超前支护钻孔装 药 爆 破通 风 散 烟安全处理围岩支护扒渣其它循 环 时 间扩挖H20520.51450.520备注1、排炮循环进

7、尺2.5m，每层共分6个区开挖。2、月进尺估算：根据作业循环时间，并考虑断层处理、 支护影响及时间利用系数等，估计月进尺为50m/月。6、开挖工艺：开挖工艺详见第十三章相关部分。5.3劳动力组织见表5.3)表5.3劳动力组织情况表序号单项工程所需人数备注1管理人员162开挖工403司机144起重工65电工46炮工87测量工68空压机工69其它工种12合计112.材料与设备本工法无需特别说明材料，采用的机具设备见表6.1表6.1机具设备表序号设备名称规格及型号生产能力数量1手风钻YT-2835m/班402反井钻机LM-2005 m/班13空压机英格索兰25.525.5m3/min14空压机4L-20/820m3/min35装载机WA-380