斜井施工工法

中国水利水电第三工程局

施工工法设计

斜井施工工法

编写：刚

皮高华

姬脉兴

中国水利水电第三工程局

二00六年十月十日

目录

1、前言 (1)

2、工法特点 (1)

3、适用围 (1)

4、工艺原理 (1)

4.1 斜井导井施工工艺原理 (1)

5、爬罐导井施工 (2)

5.1、掘进升降机安装与运行培训 (3)

5.2 爬罐施工前准备 (3)

5.3 爬罐安装 (3)

5.4 爬罐反导井开挖 (3)

5.5二次安装激光定向仪及其控制办法 (7)

5.6、ALIMAK爬罐安全操作规程 (7)

5.7、爬罐施工安全措施预案 (9)

5.8起爆方式及爆破安全措施 (9)

6、反井钻导井施工 (10)

6.1、施工工序 (10)

6.2、施工方法 (10)

6.3、技术保证措施 (11)

6.4.质量保证措施 (12)

6.5、安全保证措施 (12)

7、人工正导井施工 (15)

7.1、施工工序 (15)

7.2、施工措施 (16)

7.3、斜井正导井施工中应注意问题 (17)

7.4、安全保证措施 (17)

8、斜井扩挖施工 (18)

8.1、施工方案综述 (18)

8.2、施工特点 (18)

8.3、施工工序 (18)

8.4、施工准备 (18)

8.5、测量放样 (18)

8.6、斜井初始段开挖 (19)

8.7、扩挖辅助设施安装 (20)

8.8、扩挖施工 (20)

8.9、斜井施工的工序衔接问题 (22)

9、斜井施工技术保证措施 (22)

10、安全保证措施 (22)

10.1、爆破作业 (23)

10.2、卷扬机操作 (23)

11、文明施工 (24)

12、经济社会效益分析及工程实例 (24)

12.1社会效益 (24)

12.2、经济效益 (25)

12.3、推广应用 (25)

斜井施工工法

1、前言

本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作，以规施工，确保斜井施工快速、安全。目前采用通用斜井开挖方法为“先导后扩法”即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法，基本上采用人工钻爆方式进行施工。只是在导井开挖上有所区别，按施工导向分为：正导井法和反导井法；按照采用的施工手段分为：纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为：人工辅助设备施工法（掘进升降机）和机械施工法（反井钻法）。目前国常用爬罐法进行施工，它具有快速、安全、高效、经济等优点。具有很高的应用前景和推广价值。通过西龙池抽水蓄能电站斜井（目前中国第一长斜井）、十三陵抽水蓄能电站斜井施工以及宝泉抽水蓄能电站等斜井的施工已经证明了其可靠性和适应性。

2、工法特点

本施工工法特点，爬罐为施工人员提供了一个快速、便捷、安全可靠的施工平台和交通工具，并且可以方便的操控整个系统，快速准确的完成钻爆施工工。

3、适用围

本施工工法适用于长度超过60m以上，倾斜角度超过350以上的斜井施工。并且考虑到施工投资经济原则选用此工法。

4、工艺原理

4.1 斜井导井施工工艺原理

目的：在现有的技术条件下难以一次开挖成型或施工难度较大，为减少施工难度，降低安全隐患，先行在开挖作业面开挖一条小型导洞，为扩挖施工提供通同道和爆破临空面。

导井开挖一般分为：正井法和反井法，人工正导井的方法：是从上至下的开挖方法，一般施工钻爆开挖，人工或辅助一定小型出渣设备通过导井在导井顶部出渣的施工方法。正导井法由于钻爆成本高，出渣困难，在实际施工中采用较少；在条件允许的情况下一般选用反导井开挖的方法，与正导井开挖相比反导井开挖具有：快速、安全、出渣便捷等优点。而反导井开挖一般选用爬罐法和反井钻施工方法。

4．1.1爬罐导井施工法

爬罐（ALIMAK掘进升降机）法，是利用爬罐作为施工平台人工进行导井钻爆作业的方法，同时也作为施工人员往返于工作面的交通工具。具体工艺如下：

4.1．2 反井钻法

反井钻一般常用于竖井施工，近年来由于设备技术进步和性能的改进，反

井钻也常用来进行斜井施工，但受钻孔精度限制，一般施工长度较短，特别是国产反井钻，精度和功率及扩孔钻头的直径都无法满足施工需求。

工艺原理：①导孔钻进（正钻）使用电力驱动液压控制钻杆及钻头将岩体磨成细小颗粒在用流动水将颗粒携带出地面，导孔一般22cm（国产L300型反井钻）。②导孔形成后，在将导孔钻头换下，安上扩孔钻头（国产扩孔钻头较小一般1.4m ,不超过2m）反拉将导孔扩大成导井。

它的优点是：无安全隐患，施工速度快，使人员从繁重的体力劳动中解放出来，同时导井面光滑便于溜渣。

爬罐安装运行程序框图

5、爬罐导井施工

5.1、掘进升降机安装与运行培训

5.1.1培训容：

STH-5 《ALIMAK掘进升降机故障排除与修理手册》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机技术要求》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机使用维护说明书》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机安装与掘进作业》

5.2 爬罐施工前准备

5.2.1、导井尺寸确定

根据厂家提供的爬罐施工平台的尺寸设计斜井导井的开挖尺寸，设计时考虑安全空间。

5.2.2、爬罐安装平台及安装空间及位置确定

根据工程特点在满足设备基本条件的前提下合理设计爬罐的安装空间及安装平台的设计形式，并保证爬罐运行期间的安全，同时满足施工时作业空间及机械设备运行要求。

爬罐反导井施工

5.2.3、爆破设计

爬罐导井施工中爆破设计也是一个重要的环节，特别是点火方式，在保证安全的前提下，经济高效的点火装置，会提高爬罐施工的效率，降低施工成本。

5.2.4、爬罐施工程序

采用ALIMAK爬罐自下而上进行反导井开挖施工，爬罐安装及施工运行程序见下图。

5.3 爬罐安装

①爬罐平台在平洞段用钢架管搭设爬罐平台，平台距顶拱2.8m，宽4m，长10m，平台距导井起弧点5m。爬罐平台可满足装载机在平台下方行走。

②轨道安装安装高程距拱顶约50cm，先在弯段安装弧形轨道，继而向两端延伸。轨道采用膨胀螺栓（爬罐自带）固定在岩壁上。

③爬罐安装爬罐组件有5t手拉葫芦吊至已搭设好的平台，组件安装在平台和轨道上进行，安装严格按说明书操作，安装结束经调试运行进入施工循环阶段。

5.4 爬罐反导井开挖

5.4.1领先导井开挖爬罐安装前，先在弯段反导井井口开挖领先导井，使爬罐能进入斜井段。领先导井采用脚手架进行钻孔开挖，开挖深度为6~8m，断面同反导井断面。

5.4.2爬罐反导井开挖（循环时间见表2）