斜井施工安全方案

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年11月10日

1.施工场地布置
        1.1.施工设施布置
        井口右侧布设充电机房、钢筋加工棚、空压机间、配电房;井口右侧紧靠井口布设砼搅拌站、水泥库、砂石料场。井口正前方向布设弃碴二次转运翻碴场地、绞车天轮、绞车机房。
        1.2.生活设施
        职工生活区布置在井口左前方。
        1.3.场地布置详见图1-1《斜井洞口施工场地平面布置图》。
        2.控制测量及施工测量
        2.1.洞外控制测量
        井口附近设控制桩,用全站与控制网联测;高程采用水准仪实施二等水准精度控制。
        2.2.洞内控制测量
        为满足精度要求,洞内控制采用主控网、基本网和施工导线三级控制,洞内高程采用水准仪实施三等精密几个水准控制。
        2.3.施工控制测量
        2.3.1.掘进施工测量
        在洞内控制网基础上,斜井和正洞在距开挖面80m左右安装激光导向仪,对斜井、正洞掘进进行导向控制,缩短测量放样时间,争取施工时间,掘进5?m用全站仪、水平仪精密复测调整,确保控制无误。
        3.地质预报
        通过地质分析法,综合物探法和钻探法,探测和预测开挖工作面前方工程地质及水文地质情况,结合开挖面围岩变化,对前方地质和水文推断,为完善设计、确定合理的施工方案提供地质依据。
        4.掘进施工
        4.1.斜井
        4.1.1.XDK0+613?95,属Ⅴ级围岩采用正台阶法施工,风动凿岩机钻孔,弱爆破、短进尺。
        4.1.2.XDK0+060?13Ⅴ级围岩采用全断面开挖,自制组装工作台架,风动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管起爆、光面爆破,减少围岩松动,确保围岩原稳定。
        4.1.3.井底车场
        XDK0+000?60井底车场采用中壁法施工,支护紧跟,掘进至XDK0+020处开始,施工至车场与正洞边墙交汇处时,先进行交汇处支护施工,支护结束后,再从交汇处跨中心左右各10m范围内从跨中正向向正洞对侧挖挖线开挖,首先开挖据地质情况确定宽度大约2.5?.0m,并作相应支护处理,二次正洞开挖从首次向两端对称开挖,确保斜井与正洞交汇处的工程质量和施工安全。
        4.2正洞
        开挖进入正洞后,宜昌、万州方向两个工作面同时施工,DK366+890?DK368+480属Ⅳ级围岩地段,由于工期和隧道坡度限制及电瓶机车爬坡能力限制,宜昌方向采用正台阶施工,台阶长5.0-08.0m,用自制组合钻爆工作台架,风动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管起爆,毫秒微差光面爆破。若围岩有可能转变为Ⅲ级围岩,即采用自制钻爆工作台架,采用全断面开挖,光面毫秒微差爆破。
        万州方向从DK367+521?67+675采用正台阶施工,若围岩能转为相当III类,施工方法同宜昌方向相同。
        4.3.平导
        开挖施工进入正洞后,以18#横通道向平导开挖掘进,近早与万州方向平导贯通,疏通斜井段正洞排水,确保隧道正常施工。平导属IV级围岩地段,采用全断面开挖,用自制钻爆台架,风动凿岩机钻孔,光面非电毫秒微差爆破。
        5.初期支护
        5.1.超前支护
        斜井、正洞断层带及围岩破碎带采用超前小导管注浆或超前锚杆加固,有设计地段严格按照设计及规范施工,对设计未预测之外断层及破碎带,提前有预备原材料,必要时做强支护处理。确保施工顺利推进。
        5.2.临时支护
        斜井、正洞掘进施工严格按照设计及规范施作初期支护,对设计预测之外的地层变化带增设相应强支护,施工前有足够预备原材料,确保地质实变地段顺利通过。
        6.监控量测
        隧道监控量测是锚喷法施工过程中必不可少的施工程序,是隧道信息化施工的重要手段,通过支护系统的稳定状态实时监测,为初期支护和二次衬砌的参数调提供依据,是确保施工安全的重要工作。特别对IV级以上地质段围岩变化处及断层地带尤为重要,也不可重视的工作。
        7.出碴
        7.1斜井
        先期在20T绞车到达投入运行前,XDK0+600?95段采用8T监时卷扬机提升,3.5T农用自卸车装运,三猫331和小松PC60小型挖掘机井内装碴。但由于卷扬机运行速度慢,随井身加深,出碴时间逐渐加长,对斜井出碴形成制约。
        施工至XDK0+600时,从无轨转化为有轨运输条件基本形成,从而开始运输方式转化。按单机双筒大型绞车设计铺设轨道四轨双道,增设一台10T小型卷扬机。两台小型卷扬机同设在距洞口19.0m位置,作为斜井开挖XDK0+450?00临时配套运输设备。用小型挖掘机井内装碴,轨行式6m3侧御式矿车或自制轨行2.5m3矿车运碴,碴运至洞口御碴,二次转运至弃碴场。但同样由地运输配套设备效率限制斜井开挖逐渐加深,运碴效率随其降低,也是不理想的运碴料的配套方式。
        为此,从3月下旬开始大型绞车配套设施的施工,包括绞车基础施工,天轮基础及敦台和翻碴场的设计与施工,为大型绞车安装调试创造有利条件和后期斜井、正洞施工运输配套创造条件,进入规模化施工。形成施工能力,提高生产效率。
        后期XDK0+000?50斜井段施工,采用小型挖掘机装碴,6m3侧卸矿车运碴,大型轿车提升的施工设备配套方案施工导碴提升运至翻碴场卸碴,二次转运至弃碴场。
        7.2.出碴
        7.2.1.方案一
        正洞施工检测若无瓦斯出现,宜昌、万州两个工作面均采用侧卸式装载机装碴,6m3侧卸式矿车运碴,12T电瓶机车牵引至井地车场,每次一辆用提升机将运碴矿车提升至井外翻碴场卸碴。
        方案优点:电瓶车一次可牵引2?辆矿车到开挖面装碴,减少了矿车调车次数,缩减了出碴时间,为其他工序增加了可用时间,增加了工作面的循环次数,也增加了施工进度,是较好的出碴设备配套方案。
        方案缺点:装载机废气排放量大,增加了通风量。
        7.2.2.方案二
        若洞内有瓦斯出现,两个工作面均采用WZ-150防爆型立蟹扒碴机装碴,6m3侧卸矿车运碴,12T防爆电瓶车牵引至井地车场,提升机将运碴矿车分辆提升至井外翻碴场卸碴。
        方案优点:方案配套设备无废气排放,洞内空气不受污染。
        方案缺点:扒碴机以尾部扒送装碴,电瓶车每次只能调一辆矿车装碴,增加了矿车调车次数,增加了出碴时间减少了工作面循环次数。
        7.3.平导
        采用立蟹式扒碴机装碴,6m3矿车运碴,电瓶机车牵引至井底车场,利用空闲横通道铺叉轨做调车线。缩短调车时间,为其他工序节省可用时间,增加工作面循环时间。
        8.衬砌
        8.1.衬砌设备
        砼拌合由PCS1200自动计量配料机一台,JS500卧式搅拌机两台组成集中拌合站,设在井口右侧集中拌合砼,生产量60?0m3/h。
        砼运输采用两台4m3轨行式砼搅拌运输车装运。
        砼运输采用一台HBT-60型砼输送泵运输入仓。
        衬砌台车:斜井采用一般断面长6m 自制轨行式衬砌台车一台。井外组装提升机提放斜井内。井底车场及过度段自制长6m拱架一组,组合钢模板衬砌拱架加设调车拱架,用于过度段衬砌使用。施工现场立架拼装。
        正洞采用定制长12m定型台车一台,台车用小组件,运至隧道正洞组装。
        8.2.砼运输及浇筑
        均采用砼运输车在井口右线轨道从拌合站不脱钩灌装,绞车提降至斜井底车场,正洞用电瓶车牵引至砼浇筑工作面,由砼输送泵输送入仓。
        8.3.砼衬砌计划
        斜井及隧道正洞由于工期和施工条件限制,斜井及正洞前期以开挖和初期支护为主,断层及破碎地带以强初期支护过度,待正洞与万州方向贯通后进入正洞和平导衬砌,正洞及平到段衬砌结束转入斜井衬砌。
        砼衬砌严格按照设计及规范进行每道工序施工。
        9.井口洞门施工
        9.1.井口洞口开挖
        井口洞口段根据实地情况,原设计XDK0+690?95长5.0m明挖改为暗挖,提前5.0m进洞,不能形成高边仰坡和植被的破坏,确保井口岩层的稳定。
        9.2.井口洞门施工
        洞门端墙计划由原设计砼改为条石墙拱砌筑圬工,洞门右侧由衬砌砼拌合与浇装,由原设计翼墙改为6.5m高条石砌筑挡墙。洞门工程计划在雨季来临前施工完毕。
        10.重、难点施工
        10.1.岩溶高压突泥,突水施工。
        隧道穿越地层发育,断层破碎带较多,地质变化复杂,有可能产生局部突泥,突水情况。因此在斜井隧道及平导掘进施工中,经地质探测仪测前方若出现地质异常现象时,采用超前钻机进以步探明前方地质水文变化情况,根据钻探结果,采用相应处理措施,对于水量不打地段采用钻孔排水,对于可能发生较大突水采用帷幕注浆止水。
        若探明有突泥可能地段,进一步钻孔探测,并随时对现实情况,暂停掘进施工,报请监理及设计院制定处理方案。
        10.2.煤层瓦斯地质施工
        为防洞内突含瓦斯,在洞内安装瓦斯检测仪,随时检测瓦斯情况。通过煤层地带加强通风,洒水降沉,并作好相应防护措施。并采用防爆配套设备组织施工,并严格按照瓦斯隧道施工要求进行每道工序施工。
        10.3. 断层破碎带施工
        隧道通过断层破碎带,由于岩体破碎,节理发育,极易发生坍塌或其他地质灾害,为防止发生地质灾害,先对破碎带小导管超前注浆胛骨,掘进分台阶、小循环、短进尺、支护紧跟,对于长度在3?m笑断层,椐地质、涌水情况确定施工方案,对于稳定性较好的可采用加强初期支护法通过。并加强测量监控。
        对于长度大于5m或地质稳定性较好的断层带,除加强初期支护外,二次衬砌采用先拱后墙法通过。
        10.4.高地应力地层施工
        由于隧道通过地层埋深均在300?00m,硬岩地段可能发生岩爆现象,对于可能发生岩爆地段,缩短循环进尺,严格控制用药量,减少爆破对围岩的影响。并采用松动爆破法,超前钻孔爆破法释放岩层原始应力。并在开挖面钻空孔释放应力,防止围岩极限应力发生。
        11.施工通风
        斜井施工采用以台55+55kv轴流通风机用软通风管采用压入式通风,经计算能满足斜井通风要求。通风有效距离1500m。在井底正洞入口处三通及风门交替向分别向正洞两工作面通风。在18#横通道增设三通及风门向平导通风,若遇到瓦斯地层,在井底增加以台110kw通风机串联通风,加强排风。施工通风布置图见图11-1
        12.施工用电
        井外利用专线电网安装两台800kvw变压器并联,在供空压机站,斜井排水泵站及洞内施工照明用电,一台10kv高压电缆进洞安装仪态315kva变压器,供洞内施工设备用电。
        地方网安装一台315kva变压器供生活用电拌合站用电及施工备用电源。
        13.施工排水
        13.1.洞外排水
        工区生活污水排放,集中进入污水处理池经过处理达标后排放。
        13.1.1.自然排水
        斜井工区施工区合生活区及井口洞门天沟天然雨水经过自然排水系统排处工区。
        13.1.2.施工排水
        洞内排处的施工废水及洞外施工废水经施工排水系统集中排入沉淀池经过净化处理达标后排放。
        13.2.洞内排水
        洞内设计预测DK364+900~DK371+783涌水量912~4414m3/d考虑施工废水300m3/d,洞内每天需排除洞外665~2080m3/d,斜井垂直高度近280m考虑抽水泵功率损失,选用流量100m3/h,扬场150m单级离心泵,分三级抽出排放,购6台抽水机,另备一台备用,三台正常抽水使用,另三台预防突水抽水使用。排出洞外的施工废水排入井外施工排水系统处理后排放。
       

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