斜井開挖及支護(hù)工程施工安全技術(shù)方案.doc

廣東省清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)斜井開挖及支護(hù)工程施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四工程局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部二一二年二月五日審查：校核：編制：廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部1斜井開挖及支護(hù)工程施工安全技術(shù)方案1工程概述清遠(yuǎn)抽水蓄能電站引水隧洞斜井樁號為Y1+025.998Y1+380.874，由上彎段、直線段、下彎段組成，直線段傾角為50。斜井沿洞軸線總長為354.876m，其中直線段長292.119m，上彎段長為30.643m、下彎段長為32.114m，斜井開挖斷面為圓形斷面，開挖半徑均為5.3m。斜井開挖采用RHINO-400H型反井鉆機把先導(dǎo)孔擴(kuò)成1.4m直徑的導(dǎo)井后，再進(jìn)行斜井的擴(kuò)挖，擴(kuò)挖分兩次進(jìn)行。次擴(kuò)挖采用反井法自下而上將1.4m導(dǎo)井?dāng)U挖成3.5m導(dǎo)井；次擴(kuò)挖采用正井法，自上而下擴(kuò)挖至設(shè)計斷面。斜井上彎段和下彎段開挖采用人工手風(fēng)鉆開挖，為方便斜井次擴(kuò)挖時裝載機出碴，在斜井的下彎段應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)挖一部分。為滿足后期斜井滑模安裝和下彎段容渣空間的需要，并方便斜井開挖過程中的裝渣運輸，斜井二次擴(kuò)挖前在斜井下彎段及下平洞范圍內(nèi)進(jìn)行二次開挖。次擴(kuò)挖時采用8T卷揚機（鋼絲繩直徑26mm）牽引小車至工作面，工人站在1.2m小車平臺架上進(jìn)行打鉆、裝藥等工作。在小車?yán)镌O(shè)計安裝一套緊急停車按鈕。次擴(kuò)挖時采用2臺10T卷揚機（鋼絲繩直徑36mm）牽引斜井?dāng)U挖臺車進(jìn)行開挖，采用1臺8T卷揚機（鋼絲繩直徑36mm）牽引送料小車運送人員、材料至擴(kuò)挖臺車，在擴(kuò)挖臺車上進(jìn)行打鉆施工。根據(jù)不同圍巖類別支護(hù)參數(shù)開挖一段支護(hù)一段。斜井次擴(kuò)挖時風(fēng)、水管固定在導(dǎo)井井壁上部，通訊管路隨小車升降；次擴(kuò)挖爆破時收掉爆破危險區(qū)域風(fēng)、水、通訊管路，并適時延伸各種管路。2編制依據(jù)（1）爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）；（2）金屬非金屬礦山安全規(guī)程（GB16423-2006）；（3）一般用途鋼絲繩（GBT20118-2006）；（4）建筑卷揚機（GB/T1955-2008）；（5）施工現(xiàn)場機械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程（JGJ160-2008）；（6）錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（GB50086-2001）；廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部2（7）施工技術(shù)方案斜井開挖及支護(hù)工程施工技術(shù)措施（FCB2011B2-02-028）；（8）施工現(xiàn)場布置。3提升系統(tǒng)安全3.1卷揚機選擇及鋼絲繩受力分析次擴(kuò)挖時使用的自制小車自重約1.0T，設(shè)計承載施工人員3人、施工設(shè)備材料等重1T，總共2T，考慮摩擦力、動荷載等需要的最大提升拉力為2T1.5sin50=2.28T。配繩速16m/min、8T卷揚機，卷揚機的鋼絲繩繞過提升架定滑輪后與小車牽引。如圖1所示：圖1：次擴(kuò)挖示意圖次擴(kuò)挖時卷揚機的安全系數(shù)驗算：80KN22.8KN=3.51；鋼絲繩安全系數(shù)驗算：26mm纖維芯鋼絲繩最小破斷拉力為325KN，鋼絲繩的安全系數(shù)為：325KN22.8KN=14.259。次擴(kuò)挖時采用自制送料小車運送施工人員、材料，送料小車自重約5T，設(shè)計承載3人，施工設(shè)備材料等1T，總共6T，采用1臺8T卷揚機牽引；擴(kuò)挖臺車廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部3自重約9.76T，人員、材料重3T，采用2臺10T卷揚機繞過滑輪牽引?？紤]摩擦力、動荷載等需要的送料小車最大提升拉力為6.8Tsin50=5.17T，提升擴(kuò)挖臺車單臺卷揚機最大提升拉力為12.76T2sin50=4.85T。圖2：次擴(kuò)挖示意圖次擴(kuò)挖時卷揚機的安全系數(shù)驗算：80KN51.7KN=1.54；100KN48.5KN=2.061，鋼絲繩安全系數(shù)驗算：36mm纖維芯鋼絲繩最小破斷拉力為676KN鋼絲繩的安全系數(shù)為：10T卷揚機676KN48.5KN=13.949；8T卷揚機676KN51.7=13.079。根據(jù)金屬非金屬礦山安全規(guī)程6.3.4.3條和6.3.5.8，加速度限制0.75mS2，速度限制12ms，載人用鋼絲繩的安全系數(shù)不應(yīng)小于9，運送物料用鋼絲繩的安全系數(shù)不應(yīng)小于6.5。次擴(kuò)挖時8T卷揚機速度為16m/min，次擴(kuò)挖時10T卷揚機速度為45m/min；鋼絲繩的安全系數(shù)符合金屬非金屬礦山安全規(guī)程規(guī)定。3.2卷揚機受力驗算廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部4次擴(kuò)挖時擬定主卷揚機參數(shù)為：自重2.2T，牽引為80KN，鋼絲繩直徑26mm，繩速16m/min。次擴(kuò)挖時擬定主卷揚機參數(shù)為：自重7.2T，牽引為100KN，鋼絲繩直徑36mm，繩速45m/min。卷揚機以9根錨桿固定于基巖面上，錨桿規(guī)格為25，L=2.0m，入巖1.5m。（1）抗剪驗算次擴(kuò)挖卷揚機在運行過程中，其支座抗剪能力應(yīng)滿足下式要求：KcF/（9d24）fv其中，Kc：安全系數(shù)，F(xiàn)：鋼繩牽引力，d：支座錨桿直徑，fv：鋼材抗剪強度設(shè)計值。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）第3.4.1條，fv=125MPa，并取安全系數(shù)Kc=2.0，F(xiàn)=22.8KN，將數(shù)值代入公式得：2.022800/（93.14d24）125d22.56mm所以，次擴(kuò)挖時初選的9根25錨桿滿足卷揚機抗剪強度要求。次擴(kuò)挖卷揚機在運行過程中，其支座抗剪能力應(yīng)滿足下式要求：KcF/（9d24）fv其中，Kc：安全系數(shù)，F(xiàn)：鋼繩牽引力，d：支座錨桿直徑，fv：鋼材抗剪強度設(shè)計值。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）第3.4.1條，fv=125MPa，并取安全系數(shù)Kc=2.0，F(xiàn)=4.85T，將數(shù)值代入公式得：2.048500/（93.14d24）125d32.89mm經(jīng)過計算次擴(kuò)挖時一臺10T卷揚機初選的9根25錨桿不能滿足要求，改為12根32錨桿，2.048500/（123.14d24）125，d28.49mm，即可滿足要求。2.051700/（123.14d24）125d29.41mm通過計算次擴(kuò)挖時8T卷揚機選12根32錨桿才能滿足要求，（2）抗傾覆驗算廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站水道及廠房系統(tǒng)土建工程標(biāo)施工安全技術(shù)方案中國水利水電第十四局有限公司清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項目經(jīng)理部5A、錨桿抗拉強度分析根據(jù)力矩平衡有：FL1FL2FFL1/L2式中F-鋼絲繩牽引力；L1、L2-力臂，m。由于采用上出線方式時L2L1。驗算如下：（F2）（d2/4）選用25錨桿時，取F1=22.8KN，1=23.23Mpa；選用32錨桿時，取F2=51.7KN，2=32.158Mpa；取F3=48.5KN，3=30.167Mpa。HRB335鋼筋屈服強度ReL=335MPa，所以所選25錨桿、32錨桿均滿足抗拉強度要求。B、錨桿錨固長度La根據(jù)錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（GB50086-2001）第4.2小節(jié)，采用全長粘結(jié)型25普通