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反井鉆機在溪洛渡水電站閘室豎井開挖中的應用
來源:www.www.penastar.com.cn 作者:admin 日期:2014-04-16 02:43:35 熱度:719 ℃
摘要:反井鉆機在20世紀五十到六十年代出現在美國和德國采礦工程領域。近年來,隨著反井鉆機技術的不斷完善與發展,開始在應用于水利水電工程豎井、斜井的施工。反井鉆機施工具有安全、快速、高質量等優勢,在溪洛渡水電站右岸導流洞閘室豎井開挖過程中,成功地應用反井鉆機完成了閘室豎井溜渣導井的開挖,大大降低了豎井開挖難度,并確保了安全與進度。關鍵詞:反井鉆機;溪洛渡水電站;豎井開挖
1 工程概述
1.1 建筑物概況
溪洛渡水電站施工期壩址兩岸各布置了3條導流洞,右岸為4#6#導流洞。導流洞平面上呈彎道布置,洞身斷面為城門洞型,襯砌后凈斷面尺寸均為18×20m。在4#導流洞樁號0+168m~0+248處及5#導流洞在樁號0+233.886m~0+313.866處設置豎井閘室,閘室由下閘室(導流洞洞身擴挖形成)、啟閉機室及閘室豎井組成,啟閉機室位于下閘室正上方,兩者之間通過閘室豎井連接。閘門豎井開挖斷面為矩形,斷面尺寸為 14.5m×34m,開挖高差43m。
1.2 圍巖主要地質狀況
右岸導流洞布置于金沙江右岸山體內,高程約在364m400m之間,洞身所在巖層主要為P2β4 P2β6層致密狀玄武巖、斑狀玄武巖及角礫(集塊)熔巖,巖石巖性堅硬,單軸抗壓強度大于100MPa,屬堅硬~極堅硬巖類。導流洞沿線巖體新鮮完整,嵌合緊密,巖體多呈塊狀次塊狀結構,地應力量值中等,巖體透水性總體較弱,圍巖穩定性較好,以Ⅱ類圍巖為主,層間、層內錯動帶發育段局部圍巖穩定性較差,為Ⅲ1類。
1.3 工期要求
閘室豎井開挖安排在啟閉機室及下閘室上層開挖完成后進行,并要求在導流洞洞身中層開挖至下閘室斷前完成,工期較緊張。
2 施工方案的研究
右岸導流洞豎井開挖,高度43m,斷面尺寸達14.5×34m,如此大斷面的豎井,必須采用先打通溜渣導井再分多次擴挖成型的方案,施工的關鍵點是溜渣導井的開挖,有如下方案可供選擇:
(1)導井人工開挖。由于豎井深度僅50m,可在上部啟閉機室設置起吊系統,人工進行導井正井法鉆爆開挖,同時,在下閘室頂部人工由下往上進行反向墊渣鉆爆開挖,上下兩方向貫通后,導井開挖完成。該施工方法優點是易于組織,設備投入最少。缺點是方法原始,特別是正向開挖,鉆爆掏槽效果差,每循環進尺不足1m,且出渣為人工作業,勞動強度大,效率低下;反向墊渣開挖作業環境差,造成導流洞閘室段交通中斷,且安全保障性小。
(2)人工吊蘭法反向鉆爆開挖。首先在啟閉機室架設地質鉆機,沿豎井中心線造孔貫穿至下閘室,在啟閉機室設置起吊設備,沿已造中心孔放下鋼絲繩掛吊蘭,人工以吊蘭為操作平臺進行反向鉆爆作業。該方法同樣存在易于組織,設備投入少等優點,效率較正井法高
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