工程施工竖井施工方案.docx

4.4.竖井的施工方案、技术措施、施工工艺和方法4. 4.1.概况芨芨沟竖井设计为进口端通风竖井，井口断面为圆形，净空直 径3米；井口顶面高程2930. 93米，井底高程2615. 93米，井身长 315米。竖井开挖5044m3；井身接受C20放射灶支护，模筑舲衬砌, 竖井衬砌1793m3；竖井井身除地表周围为第四系地层外，其他绝大部分位于三叠 系地层之中，由浅黄色、黄绿色砂岩、页岩夹薄层煤组成。井身自 上而下地层依次为粘质黄土层，厚2.53米；碎石土层，厚4米；砂 岩夹页岩及薄煤层，软硬相间，节理发育很发育，属较软岩及软 岩,弱富水,厚308.07米。4. 4. 2.总体施工方案竖井接受钻爆法施工，自上而下边开挖边支护；HK-4中心回转 式抓岩机装喳，卷扬机提升吊桶运输；开挖中接受吊泵排水；湿式 於放射机喷混凝土支护，下行式金属模板模筑硅衬砌。洞外接受8T 自卸矿车运喳到弃磴场。4. 4. 3.竖井快速机械化施工配套方案为使竖井可以快速、安全、优质的施工，本着尽量进步竖井施 工机械化程度的准绳，配置竖井施工的各种机械。竖井快速施工的 机械化配套方案参见表4-XXo4. 4. 4.竖井的施工工艺竖井的施工工艺流程图参见图4- XXo竖井快速施工机械配套表表4-XX4. 4. 4 7.井内排水工作面开挖暂时集水坑，接受80DGL-7T50吊泵排水，也可以 接受立式立式梯台开挖以便于准时排水。参见图4-33立式梯台开挖 剖面图。力 图4-33立式梯台开挖剖面图4. 4. 5. 8.井底斜井段的施工井底斜井段接受有轨运输，小型电动装硅机装硅，矿车运喳， 提升容器由吊桶改为罐笼，将矿车推入罐笼后，再由卷扬机提升到 井上。4. 4. 5. 9.进度目的根据竖井施工的机械配套及综合消费力量，结合竖井井身体所 处的围岩地质条件，竖井每月进度为55米。4. 4. 5. 10.竖井信号竖井信号接受传统与古代技术相结合的准绳进行布置。首先， 在井下布置音视频双功能电子监视器，连接到洞口值班房和井口信 号员处，设专职人员全天不间断地经过监视器对井下状况进行监视, 并经过井口信号员指挥升降机的操作。传统的信号设备次要有电铃和色灯，凡罐笼或吊桶的提升、下 降、慢行、上人、下人、运长材料、运炸药以及井筒的闭塞和开通, 用明白的音响和色灯信号显示，并加设公用电话。信号系统以井口为中心，在井口设总信号显示，在井口与井底 之间和井口与提升机房之间分别设信号信号电缆及安装，用铃声、 色灯、音视监视器联系井上、井下的作业。凿井时在吊盘上加设信 号机。4. 4. 5.11.竖井安全设备4. 4. 5.11.1.要保证提升安装上深度指示器和防过卷安装能正 常工作。4. 4. 5. 11.2.当接受矿车出磴时，通向竖井的井口轨道设阻车 器，防止车辆坠入井内。.罐笼提升时，罐顶设铁盖，罐底必需满铺钢板并 不得有孔洞。4. 4. 5.11. 4.竖井井架天轮棚加装避雷针，利用钢井架角柱作 为引下线，引下线设置两条。防雷安装接地电阻超过10Q时，应添 加接地极。4. 4. 7.竖井施工总体布置及规划.人员支配本标段设竖井工程队，专业进行竖井的施工及管理。工程队设 管理人员18人，包括行政管理、施工技术、方案、财务、材料供应、 劳动工资、办公室、后勤勤杂等人员。施工队设掘进工班、暂时支 护工班、出硅清底工班、立模砌壁工班、机电工班等人员，共计98 人。竖井施工的劳力配置参见表4-26竖井施工劳力配置表。竖井施工劳动力配置表表4-26序号工种类别单位井下工地面工在册1管理人员个182掘进工班个144223暂时支护工班个66154出硝清底工班个135205立模砌壁工班个107216机电个207个1164. 4. 7. 2,施工规划根据竖井工期的要求，并根据现场平导的施工进度，竖井施工 队支配在2004年5月份进场或提早，进场后先进行场地清算、临建 设备建筑、机电设备安装调试等工作，竖井的施工确保在平导掘进 至竖井前三个月贯穿。4. 4. 7. 2.1.暂时占地和暂时房屋竖井施工暂时占地1200m2,其中井口、井架及卷扬机占地 400m2,消费及生活房屋、场地占地gOOmZ参见图4-314. 4. 7. 2. 2.施工及生活用水竖井井口周围没有可利用水源，经过现场踏勘，用汽车拉水是 较为经济的方案。因此，施工时，用水车从隧道进口拉水，供竖井 施工及生活运用。4. 4. 7. 2. 3.施工及生活用电从乌鞘岭隧道隧道进口至竖井架设暂时10KV电力干线6. 0km,在竖井暂时场地内设一台1600KVA变压器及配电房。4. 4. 8.竖井优化方案兰州至武威南段增建其次线建设项目，是国家开发大东南的战 略中铁路部门实施的重要工程之一；尽早开通兰武其次线，将给开 发大东南战略带来极大的乐观影响。而乌鞘岭隧道是兰武其次线的 把握工期工程，因此，如何尽早开通乌鞘岭隧道也就成了本工程中 需求首要处理的成绩。原设计方案中，竖井井筒直径3米，设置的次要目的是为了处 理专长隧道的通风排烟成绩，对隧道的工程进度无太多的挂念。而 由于工期的要求，隧道各项进度目的均较高，单靠平导独头掘进， 工期难以有质的进步；因此，假如将通风竖井改为施工兼通风竖井, 在平导和右线隧道中添加了工作面。可以大大减轻平导施工工作面 的压力，延长工期。4. 4. 8.1.具体方案一旦竖井优化为施工竖井，则要处理三个成绩：一、施工竖井 可以满足快速出磴；二、竖井本身的成井要快；三、竖井要尽早开 工，尽早构成平导施工的工作面。所以：4. 4. 8. 1. 1.将竖井井筒直径由3米优化为5米。其一，竖井井 筒直径扩大为5米，可以进行双罐笼提升出磴，加快施工进度；其 二，竖井井筒扩大为5米后，便于竖井本身的机械化快速施工，延 长竖井的施工工期。4. 4. 8. 1.2.施工竖井的井底由原设计的地位降低到与平导底 板平的地位，便于平导内有轨运输，接受提升罐笼的方式出磴。4. 4. 8.1. 3.假如竖井优化为施工竖井，竖井施工队伍要尽早进 场、尽早预备、尽早开工。4. 4. 8. 2.优化后竖井机械化快速施工方法4. 4. 8. 2.1,技术特点1. 4.8.2.L L合理配置机械化设备，完成快速施工。4. 4. 8. 2. 1. 2.施工各工序之间紧密连接，完成正轨循环作业。5. 4. 8.2.1. 3,井筒开凿后，马上进行永世支护，当井筒涌水量 不大时，不需进行暂时支护，节省暂时支护工夫和材料，既简化了 施工工艺，确保了施工安全，又有利于加快进度，降低工程成本。6. 4. 8. 2. 1. 4.各工种完成专业化，按“滚班制”作业。7. 4. 8. 2.1. 5.在地质条件允许的状况下，尽量进步每循环掘进 进尺。4. 4. 8. 2. 2.工艺原理工艺核心：“四大一深”。即提升选用凿井公用“大提升机二 配“大吊桶”；出喳选用“大抓岩机”；凿井接受“伞钻深孔”光面 爆破。断面布置图参见图4-35,机械化配套表示图参见图4-36。图4-XX竖井横断面布置图3m吊桶2人双层吊盘 3一通风筒4 一安全梯5动力电缆6照明电缆7信号电缆8高压风管9 一供水管10一排水管11 一碎振动下料管12一纲绳堪道图4-29井下喷射碎布置示意图（睑卜.料管模钢4. 4. 8. 2. 2.工艺流程及操作要点4. 4. 8. 2. 2.1.工艺流程伞钻凿眼、升井出殖、清底、下伞钻4. 4. 8. 2. 2. 2.操作要点4. 4. 8. 2. 2. 2.1.装备足够的提升力量满足快速施工的需求。选 用2JK-3. 5/20卷扬机作为主提升，JK-2. 5/20卷扬机作为副提升。4. 4. 8. 2. 2. 2. 2.选用FDJ-6型伞钻，配YGZ-70导轨式高频凿 岩机凿眼，优化爆破设计方案，在围岩波动条件允许的状况下，尽 量进步掘进进尺。4. 4. 8. 2. 2. 2. 3布置两台HZ-6型中心回转抓岩机同时出喳， 延长出喳工夫。4. 4. 8. 2. 2. 2. 4接受MJY型全体金属刃脚下行模板，该模板脱 模力强、刚度大、变形小、立模便利，由34台稳车悬吊，段高24m。混凝土由混凝土搅拌站供应，强迫式搅拌机拌料，混凝土保送 管下料。4. 4. 8. 2. 2. 2.竖井机械化快速施工配套设备选型参见表4-35竖井机械化快速施工配套设备表竖井机械化快速施工配套设备表表4.XX序号设备称号规格型号力量数量（台）备注1伞钻FDJ-61苗有2抓岩机HZ-650m3/h2装硅3座钩式吊桶 16503m32提喳3翻磴安装座钩式14自卸汽车KB2I28T2洞外运喳5主提升2JK-3.5/2O6.6m/s1提升设备118.5t6副提升JK-2.5/204.7m/s60.8t1提升设备7井架拼装钢井架1副8吊盘双层1平台、爱护9吊泵8ODGL-7-15O15OKW1抽、排水10空压机L-22/722 m3/min211跄放射机TK-9615 m3/min212下行式金属模MJY1套模筑衬砌13硅搅拌机JQ-1OOO40 m3/h2硅施工14罐笼2#单层2.2t215风机JBT61-2390 mVmin阐明：当竖井作为施工竖井，隧道施工出磴时，将提升容器由 吊桶改为罐笼。4. 4. 8. 2. 2.进度目的根据优化方案，根据地质条件并结合类似工程的阅历，竖井施 工每月成井80米。4. 4. 8. 2. 2.优化方案后的工期比较优化方案后，竖井自2003年2月1日开头做施工预备；施工 预备及设备安装调试工夫为三个月，竖井自2003年5月1日开头施 工，2003年8月底可以建成。竖井建成后，马上担当左线平导的施 工，每月综合均匀进尺按80米考虑；平导自2003年4月1日进洞,(进洞里程为DK163+350)施工到竖井处(DK168+750)需29. 4个 月，则竖井担当平导施工的工夫约为24个月，可承建平导1920米 左右，可节省总工期9. 6个月。4. 4. 8. 2. 2.工程成本竖井实行优化方案，需添加工程成本300万元。序号设备称号规格型号力量数量（台）备注1环形钻架63600 (nun)1凿岩2抓岩机HK-440m 7h1装硅3座钩式吊桶 13202m32提磴3翻喳安装座钩式14自卸汽车CZ1415T2洞外运磴5主提升2JK-3. 5/206. 6m/s118. 5t1提升设备6副提升JK-2. 5/204. 7m/s60. 8t1提升设备7井架拼装钢井架1副8吊盘双层1平台、爱护9吊泵80DGL-7-150150KW1抽、排水10空压机L-22/722 mVmin211硅放射机TK-9615 mVmin212金属模板MJY1套模筑衬砌13跄搅拌机JSY50012 m3/h2校施工4. 4. 5.竖井的施工方法4. 4. 5. 1.开挖竖井开挖接受钻爆法施工，环形钻架（与YTP-26HJ钻机配套运 用）钻孔，直眼掏槽，光面爆破，视围岩地质条件，每排炮进尺L 52m,开挖后准时进行喷硅支护。竖井开挖的炮眼布置参见图4-XX竖井开挖炮眼布置图。图4-22竖井开挖炮眼平面布置图说明：1、木图以设计图竖井B型开挖断面进行炮眼布置。2、本图尺寸以厘米计。00Z 097:爆破参数见表4T9炮眼爆破掺数表。炮眼爆破参数表表4-19开挖面积钻孔直径眼距最小抵制线炸药直径装药集中度(m2)(mm)(cm)(cm)(mm)(Kg/m)12. 574050 707022 320. 150. 45阐明：表中小数值为周边眼的爆破参数，大数值为掘进眼的爆 破参数。4. 4. 5. 2.开挖技术措施环形钻下井安装前，进行地面预组装实验。风水管 路应经过压力为8X10'5pa的试压15min,不降压、无渗漏。.运用前，将环形形钻架程度对中，以保证打眼质量。4. 4. 5. 2. 3.运用时作业面与环形形钻架间，环形形钻架与吊盘 间设安全软梯，便于人员上下。建立牢靠的联系信号，防止吊桶降 落损坏外伸跑道，和在井下发生涌水或其它事故时，保证人员设备 安全。4. 4. 5. 2. 4.钻眼结束，将环形形钻架提升至适当的安全高度， 防止爆破损坏环形钻架部件、凿岩机具、风水管路等。4. 4. 5. 2. 5.悬吊机具应保持残缺无损，经常检查悬吊风动绞车 制动安装能否牢靠，确保安全。.钻眼后进行吹孔，并用炮棍检查深度能否合格，合 格后马上用木楔将炮孔口暂时堵塞，以免罐子落入孔中。木楔长约 50cm,有水时应高出井底水面。4. 4. 5. 2. 7.竖井装药接受串装法，即把几个药卷串在一同装入 炮眼。竖井内有水时，用防水药包或胶质炸药。装药时，禁止在两 个吊盘上进行其它作业。4. 4. 5. 2. 8.竖井内运送起爆药包时，须将药包放在公用木箱中， 不得运用底卸式吊桶，禁止同时运送起爆药包和炸药。4. 4. 5.2. 9.炸药装好后，马上按爆破设计堵塞炮孔。炮孔堵得 密实，可以进步爆破效果使掌子面爆得平整；若堵得不密实或不堵 塞，则会使炮根段的岩石爆破得很碎，给清底及进一步施钻等下步 工作带来困难。.起爆时，禁止运用火雷管、导火索起爆。起爆雷管严厉防水，起爆前要严厉检查，以免消灭瞎炮。4. 4. 5. 4.通风排烟4. 4. 5. 2. 1风量计算以工作人数计算：需求风量87nl7min；按洞内同一工夫爆破运用的最大装药量计算：需风量为 53m7min；洞内无内燃设备，无须按内燃设备计算风量。按井内最小风速验算：需求风量：113m：'/min；风机工作风量：风简直径600mll1,百米漏风率1.5虬Q二PQ隧则 Q=113X 1. 05=119m3/min；4. 4. 5. 2. 2风量修正竖井井口顶面高程2930米，风量应进行修整，修正按以下公式 计算：Q 高二(760/516) X186=175m7min；4. 4. 5. 2. 3风压计算竖井的摩阻系数取0.025,风筒直径600mm,管道内摩阻系数取 0. 021 o通风总阻力二风管段阻力+隧道段阻力，经过计算风压为 945Pao4. 4. 5. 2. 4风压修正竖井井口处空气密度取0.92kg/m海立体空气密度1. 2kg/m3, 修正后风压为1228Pa。4. 4. 5. 2. 5风压选型根据以上计算结果，选用JBT52-2型风机，风量145225m3/min；风压 500Pa2400Pa。风机布置在洞口外地面上，接受直径600mm的风筒向竖井内压 入通风。4454.管、线路竖井内的管、线路接受井内固定吊挂法，在井壁上打短锚杆， 将各种管、线路靠近井壁固定。参见图4-25井内管路固定表示图。管线包括高压风管、高压水管、排水管、硅振动下料管、动力 电缆、照明电缆、信号电缆、通风筒、吊桶喇叭口等。参见图4-26, 吊盘结构表示图。4. 4. 5. 4.井盖和吊盘竖井井盖接受钢梁和木梁制造骨架，骨架上铺钢板。骨架嵌在 井口的井壁上。井盖上设有井盖门及其他悬吊设备经过的孔口，井 盖门在吊桶经过前开启，经过后关闭。其他孔口不经过悬吊物运用 盖板盖严。当竖井作为施工竖井时，出磴接受罐笼，井盖上铺设钢 轨，与井口运输轨道连接。吊盘选用双层吊盘，由钢圈和钢梁做骨架、上铺木版组成，盘 上布置经过吊桶、吊泵、安全梯和各种管线路的孔口，地位与井盖 布置绝对应；盘边设可伸缩的插销以固定吊盘的地位。4. 4. 5. 4.竖井出喳竖井接受HK-4靠壁式抓岩机装硅，消费力量40m：'/h；井内设 吊桶，吊桶容积2n接受2JK-3. 5/20卷扬机提升，提升速度6. 6m/so 井口设拼装钢井架及座钩式翻硅安装，硅提升至井口后，由自卸汽 车运到弃破场。参见图4-27,井口拼装钢架表示图。图4-27竖井拼装钢井架示意图4. 4. 5. 4.喷柱支护竖井开挖后，要准时进行喷聆支护。喷舲接受湿喷工艺。当井深较浅时，将胫放射机布置在井口地面上，放射手在井下进行放射。 井深较深时，将放射机移至井内吊盘上，搅拌机仍设在井口，用於 振动溜管送料，湿喷机放射腔支护。参见图4-29井下放射碎布置表 示图。图4-29井下喷射径布置示意图井前4. 4. 5. 5.竖井模筑衬砌竖井井壁模筑衬砌混凝土，接受下行式金属滑模工艺，根据围 岩波动程度，每开挖25nl后，进行模筑衬砌。搅拌机设在井口，混 凝土经漏斗、套管、输料管、缓冲器、活节溜筒保送到模板内。为 防止混凝土产生离析和堵管景象，混凝土的水灰比不大于0.65,坍 落度用812cm。为使灌注混凝土后能尽早进行爆破作业，混凝土内 掺速凝剂。下行式金属滑模主体在井筒圆周上，由上中下三个槽钢圈及立 柱构成刚性支撑框架，框架上焊接钢板作为模板，滑模长3. 5米，每 板可浇筑3米左右。滑模框架用钢丝绳悬吊在吊盘地面上。模板下设 单独悬吊的托盘。下行式金属滑模工艺可以与工作面的开挖平行作 业。参见图4-30於筑壁施工表示图。图4-29井下喷射碎布置示意图:碎下料管溜腌 TF.r1下行式金属滑模2%名义名 钢模板4. 4. 5. 6.竖井柱壁座竖井井壁舲施工中，在第四系与三叠系的岩层分界处设舲壁 座，舲壁座的方式参见图4-31竖井於壁座方式图。图4-31竖井於壁座方式图