竖井施工技术(正文)

竖井施工技术

3.2技术准备

3.2.1机电设备选型

1）竖井提绞设备的组成

竖井提升设备的主要组成部分有：提升容器、提升钢丝绳、提升机（包括拖动装置）、井架和天轮，以及装载、卸载装置等。

中条山隧道竖井提升设备的主要组成部分有：

(1)、主提升绞车、副提升绞车为JK系列，主要由机械部分和电气部分两部分组成。机械部分主要包括主轴装置（滚筒）、变速箱、液压站（一用一备）、润滑站（一用一备）、两组双闸制动器、深度指示器、一个齿轮联轴器、一个弹簧联轴器等。电气部分主要包括磁力站、高压开关柜、高压换向器、操纵台（主令）、电动机、箱式电阻等。

(2)、凿井绞车部分主要包括吊盘稳车4台、风水管稳车1台、吊泵稳车1台、抓岩机稳车1台、溜灰管稳车2台、稳绳稳车2台、安全梯稳车1台、滑模稳车3台以及放炮电缆、通讯讯号电缆稳车各1台。

2）凿井提升机的选择与计算

建井用的提升机，根据井筒开凿、巷道开拓、井筒安装等不同时期的提升方式及提升量进行选择。由于巷道开拓时临时罐笼都采用双钩提升，按以下方面进行了计算，确定主提升设备以选用双卷筒提升机。

提升机的选择与计算

3）凿井绞车的选择

凿井绞车的选择主要根据所悬吊设备的重量和悬吊方法选择。一般单绳悬吊用单卷筒凿井绞车，双绳悬吊用一台双卷筒凿井绞车，如无条件亦可用两台单卷筒凿井绞车。

凿井绞车的能力是根据钢丝绳的最大静张力来标定的，因此所选用的凿井绞车的最大静张力大于或等于钢丝绳悬吊的终端荷重与钢丝绳自重之和。选用的凿井绞车卷筒容绳量要大于或等于凿井绞车的悬吊深度。

竖井提升系统主要设备选型及技术特征

(1)、主、副提升绞车选型为JK系列，其主要由机械部分和电气部分两部分组成。机械部分主要包括主轴装置（滚筒）、变速箱、液压站（一用一备）、润滑站（一用一备）、两组双闸制动器、深度指示器、一个齿轮联轴器、一个弹簧联轴器等。电气部分主要包括磁力站、高压开关柜、高压换向器、操纵台（主令）、电动机、箱式电阻等。

A：主提升绞车的主要技术特征：

型号：2JK-3.5/15.5

卷筒直径：3500mm 宽度：1700mm

最大绳速：5.67m/s

天轮直径：2500mm

主提升钢丝绳的主要参数：

直径：φ34mm 结构：18×7不扭转

单位长度重量：4.47kg/m 抗拉强度：1700MPa B：副绞车的主要技术特征：

型号：JK-2.0/15.5

卷筒直径：2000mm 宽度：1500mm

最大绳速：3.70m/s 天轮直径：2000mm

副绞车钢丝绳的主要参数：

直径：φ26mm 结构：18×7不扭转

单位长度重量：2.70kg/m 抗拉强度：1700 MPa

(2)、凿井绞车的选型及主要技术特征

凿井绞车主要包括吊盘稳车4台、风水管稳车1台、吊泵稳车1台、抓岩机稳车1台、溜灰管稳车2台、稳绳稳车2台、安全梯稳车1台、滑模稳车3台以及放炮电缆、通讯讯号电缆稳车各1台。详细的技术参数见表“提绞设备的配置及主要技术特征”。

开挖及衬砌施工技术

提绞设备的配置及主要技术特征

中铁隧道集团竖井工区

5

隧道竖井工区 6

4）竖井提升容器的选用及特征

竖井矸石吊桶的选择为座钩式吊桶，早期由于翻矸台坡度较缓，卸碴困难，而改用吊钩式。但吊钩式需由人工操作，比座钩式吊桶卸碴速度慢，且易偏斜，容易碰撞稳绳、稳定性差等缺点。

提升容器特征

5）竖井提升、悬吊钢丝绳的选择

依据煤炭工业出版社出版的《简明建井工程手册》（2003.1，第四章提绞设备），提绞钢丝绳采用多层股（不旋转）钢丝绳；悬吊设备钢丝绳采用单绳悬吊方式，选用18×7型不旋转钢丝绳，并根据终端荷重及钢丝绳的悬垂高度查表来选择悬吊钢丝绳。

钢丝绳直径的选型见表“悬吊钢丝绳的选择”、表“竖井提绞、悬吊钢丝绳的选择”。

悬吊钢丝绳的选择（m a=6）

隧道竖井工区10

悬吊钢丝绳的选择（m a=5）

隧道竖井工区11

竖井提绞、悬吊钢丝绳的选择表

隧道竖井工区12

隧道竖井工区13

6）竖井井架的选型及安装

(1)、竖井的井架采用Ⅳ型钢结构井架，该井架主要由天轮房、天轮平台、主体桁架、翻矸平台、扶梯、基础等部分组成，由基础顶面至天轮平台顶面高度为21.79m，天轮平台平面尺寸为7.0m×7.0m，井架底部跨距为14m×14m，井架金属结构质量(不含基础及天轮房)为49.059T。

(2)、安装前首先做好井架零部件的清点检查工作，井架基础的复核以及安装器具的检修。

(3)、井架的安装可采用整体吊装法或散装法。竖井采用散装法，起吊设备以25T吊车为主，由下至上分层分片安装的方法：底层安装前首先检查四个井架基础水平，最大高差为4mm，高差由钢垫板调整，井架实际中心线与设计中心线偏差为5mm，符合相关规定。然后安装各底层金属结构件并紧固；二层安装先在地面成片组装后，在与底层接触处连接，将连接螺栓紧固牢靠，垫圈加设齐全；

三层安装分四大片在地面组装，先装带主腿的主梁组件（两片），分别用拖拉绳溜位，拖拉绳上设置倒链，以备调节两者的相对间距，然后安装天轮平台的中部主梁，将其位置调好后，穿螺栓连接先将螺母带平，安装另外两侧的主梁组件，调整好位置后穿螺栓连接，将其拧紧；天轮平台的五根主梁分片依次安装用螺栓紧固，并按要求加装防松螺母。

竖井井架的选型及安装的主要技术特征

7）施工设备机械化配套

(1)、根据竖井直径、深度等条件，机械配套能力要与生产能力相适应。随着井深和及生产能力的增加，各项机械能力亦相应增大。

(2)、各施工设备之间的能力与性能要相互匹配，机械化水平相协调，施工设备与设施、机与电、主要工序与辅助工序配置成套，充分发挥设备的综合能力。本竖井提升设备采用35KV变6KV供电系统，设计容量为2600KVA，实际容量在2340KVA。

整个竖井凿井作业过程分为两阶段，其中0～26m阶段为人工配合挖掘机施工，26m～515.66m利用竖井凿井的三大件施工（伞钻、中心回转抓岩机、滑动模板）。主要凿井机电设备如下表：

竖井前26m主要施工机械设备表