CN114575851A - 一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，属于导井施工技术领域。一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，包括以下步骤：S1，导井开挖：采用深孔爆破法形成溜渣导井；S2，竖井扩挖：自上而下分层爆破开挖竖井；S3，翻渣；采用吊车将反铲吊入竖井作业面，利用反铲将爆破石渣翻入溜渣导井，出渣完成后利用吊车再将反铲吊至井外；S4，支护：对竖井进行支护施工；S5，循环：重复步骤S2‑S4；S6，出渣：采用装载机在下部平洞段装渣，运送至洞外，自卸汽车拉运至暂存料场。本发明，有施工工序简单、设备投入少、施工周期短、安全性高等特点，具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及导井施工技术领域，尤其涉及一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法。
背景技术
对于竖井及斜井开挖，目前的方法有反井钻机钻孔、二次扩挖、阿里玛克爬罐施工、正井开挖等。在工程地处偏远地区，且资源匮乏时，受现场地形地势条件所限，以上方法存在一定的施工局限。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中，部分区域闸门井开挖受条件限制，难以采用常规方式进行施工的问题，而提出的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，包括以下步骤：
S1，导井开挖：采用深孔爆破法形成直径3.0m的溜渣导井；
S2，竖井扩挖：自上而下分层爆破开挖竖井；
S3，翻渣；采用吊车将反铲吊入竖井作业面，利用反铲将爆破石渣翻入溜渣导井，出渣完成后利用吊车再将反铲吊至井外；
S4，支护：对竖井进行支护施工；
S5，循环：重复步骤S2-S4，3m为一个作业循环；
S6，出渣：采用装载机在下部平洞段装渣，运送至洞外，自卸汽车拉运至暂存料场。
优选的，在步骤S5中，3m为一个作业循环。
优选的，在步骤S1中：
导井的位置选取在靠近闸门井一端的位置。
优选的，在步骤S1中：
导井自上而下一次成孔，包括以下步骤：
S101，开设中心孔；
S102，根据导井直径，开设扩大孔；
S103，开设中空孔。
优选的，在步骤S1中：
深孔爆破法包括以下步骤：
S104，封底：在扩大孔内设置编织袋封底；
S105，设置堵塞物：在编织袋上部设置堵塞物；
S106，装药：装入乳化炸药，连接雷管、导爆管。
优选的，在步骤S104封底中：
编织袋连接有铁丝，铁丝的顶部延伸至孔外；
铁丝对封底深度进行测量，并对编织袋提供向上的拉力。
优选的，在步骤S105设置堵塞物中：
堵塞物采用细沙、黄土、凿岩岩粉、碎屑岩的一种或多种；
优先采用现场易得的物料。
优选的，在步骤S106装药中：
采用非电毫秒雷管。
优选的，在步骤S4中：
支护施工前，采用格栅式顶盖将导井封闭，保证人员施工安全。
优选的，翻渣采用50T吊车、PC120型反铲，出渣采用ZL-50装载机。
与现有技术相比，本发明提供了一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，具备以下有益效果。
1、本发明，有施工工序简单、设备投入少、施工周期短、安全性高等特点，具有较高的实用性。
2、本发明，解决了因工程地理位置、地势条件引起的一系列问题，保证了施工质量、安全的同时，缩短了施工工期、降低了施工成本。
本发明的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
图1为导井开挖造孔示意图。
图2为扩大孔的装药结构示意图。
图3为翻渣施工示意图。
图4为导井的位置示意图。
图5为翻渣施工图。
图6为格栅式顶盖封闭图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，包括以下步骤：导井开挖、竖井扩挖、翻渣、支护、循环、出渣。
在具体实施中，闸门井施工在下部平洞开挖结束后进行；竖井采用先贯通导井，后全段面自上而下扩挖的施工方法；具体如下。
S1，导井开挖：采用深孔爆破法形成溜渣导井。
设置导井钻孔，然后自下而上分段爆破，最终形成溜渣导井。
S2，竖井扩挖：自上而下分层爆破开挖竖井。
以导井为基础，根据规划轮廓，扩挖出竖井。
S3，翻渣；采用吊车将反铲吊入竖井作业面，利用反铲将爆破石渣翻入溜渣导井，出渣完成后利用吊车再将反铲吊至井外。
S4，支护：对竖井进行支护施工。
S5，循环：重复步骤S2-S4。
S6，出渣：采用装载机在下部平洞段装渣，运送至洞外，自卸汽车拉运至暂存料场。
其中，在步骤S5中，优选的以3m为一个作业循环；其渣量、爆破深度可满足一般施工场景。
可以理解的是，该深度并不做具体限制；实际施工中，根据闸门井范围进行适当的调整。
在步骤S1中，导井的位置选取在靠近闸门井一端的位置，以提供更多的施工区域；并减少对后续步骤的影响。
可以理解的是，导井位于闸门井的长边端部，靠近短边；即，在位于长度方向的两个端部中，选取一个。
可以理解的是，当导井位于一端时，其所占用的竖井扩挖区域最小。此时，在翻渣工序中，反铲始终位于导井的一侧进行工作，无需避让导井区域，可显著提高效率。
相反的，若导井不靠近一端，则需要对导井两侧的区域分别进行翻渣，反铲需要变换场地，且需要注意通过导井上方。
同样的，可以理解的是，如果竖井扩挖区域面积足够大，能够同时满足两个反铲进行出渣的情况下，可将导井设置在区域中心位置，两侧各设置一个反铲进行出渣。
综合常规工况，一般条件下难以满足两个反铲的同时工作；绝大多数情况下，适用于将导井的位置选取在靠近闸门井一端的位置。
确定导井位置后，进行导井开挖。
其中，对于导井造孔，采用自上而下一次成孔。
包括以下步骤：
S101，开设中心孔；
S102，根据导井直径，开设扩大孔；
S103，开设中空孔。
可以理解的是，对于孔径、开孔位置，根据常规工艺计算爆破参数，进行设置即可。
可以理解的是，对于中心孔、扩大孔、中空孔的施工顺序，并不需要进行限定。
在多数工况中，开挖形成直径3m的溜渣井。
造孔完毕后，进行爆破。
在步骤S1中：采用的深孔爆破法包括以下步骤：
S104，封底：在扩大孔内设置编织袋封底；
S105，设置堵塞物：在编织袋上部设置堵塞物；
S106，装药：装入乳化炸药，连接雷管、导爆管。
其中，在步骤S104封底中：编织袋连接有铁丝，铁丝的顶部延伸至孔外。
通过铁丝对封底深度进行测量，可直接获取具体数据；并对编织袋提供向上的拉力，提高底部封堵的可靠。
在步骤S105设置堵塞物中，堵塞物采用细沙、黄土、凿岩岩粉、碎屑岩的一种或多种。
优先的，采用现场易得的物料。
可以理解的是，实际操作中的堵塞物，包括但不限于以上列举，以能够满足施工需求即可。
同样的，在乳化炸药的顶部设置有堵塞物；上部的堵塞物也无需进行具体限定。
同时，在步骤S106装药中：采用非电毫秒雷管。
进一步的，在步骤S4中，进行支护施工前，采用格栅式顶盖将导井封闭，保证人员施工安全。
根据常规施工情况，优选的，翻渣采用50T吊车、PC120型反铲，出渣采用ZL-50装载机；可满足多数施工场景的需求。
本方法已成功运用于某抽水蓄能电站工程泄洪放空洞闸门井开挖中。
该泄洪放空洞闸门竖井开挖高43.5m（EL676.50m～EL720.00 m），为矩形竖井结构；断面尺寸17.7m×7.7m；其中，EL720.0～EL714.0段围岩类别为Ⅳ类，EL714.0～EL699.0段围岩类别为Ⅲ类，EL699.0～EL682.5段围岩类别为Ⅱ类，井底渐变段EL682.5～EL676.50围岩类别为Ⅱ类。
施工采用钻孔爆破法，先形成一次直径3m的溜渣井；然后，按照自上而下的方法进行闸门井开挖，开挖的石渣通过溜渣井溜入已经开挖完成的洞室内。
本发明，采用先贯通导井，后全段面自上而下扩挖的施工方法；深孔爆破法形成溜渣导井，自上而下分层爆破开挖竖井，爆破石渣翻入溜渣导井，溜至闸门井底部平洞段。
与传统的方法对比：有施工工序简单、设备投入少、施工周期短、安全性高等特点，具有较高的实用性。
本发明，可用于斜井或竖井长度（深度）在50m以下，斜度大于45°的工况中；解决了因工程地理位置、地势条件引起的一系列问题，保证了施工质量、安全的同时，缩短了施工工期、降低了施工成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，导井开挖：采用深孔爆破法形成溜渣导井；
S2，竖井扩挖：自上而下分层爆破开挖竖井；
S3，翻渣；采用吊车将反铲吊入竖井作业面，利用反铲将爆破石渣翻入溜渣导井，出渣完成后利用吊车再将反铲吊至井外；
S4，支护：对竖井进行支护施工；
S5，循环：重复步骤S2-S4；
S6，出渣：采用装载机在下部平洞段装渣，运送至洞外，自卸汽车拉运至暂存料场。
2.根据权利要求1所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S5中：
3m为一个作业循环。
3.根据权利要求1所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S1中：
导井的位置选取在靠近闸门井一端的位置。
4.根据权利要求1所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S1中：
导井自上而下一次成孔，包括以下步骤：
S101，开设中心孔；
S102，根据导井直径，开设扩大孔；
S103，开设中空孔。
5.根据权利要求4所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S1中：
深孔爆破法包括以下步骤：
S104，封底：在扩大孔内设置编织袋封底；
S105，设置堵塞物：在编织袋上部设置堵塞物；
S106，装药：装入乳化炸药，连接雷管、导爆管。
6.根据权利要求5所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S104封底中：
编织袋连接有铁丝，铁丝的顶部延伸至孔外；
铁丝对封底深度进行测量，并对编织袋提供向上的拉力。
7.根据权利要求5所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S105设置堵塞物中：
堵塞物采用细沙、黄土、凿岩岩粉、碎屑岩的一种或多种；
优先采用现场易得的物料。
8.根据权利要求5所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S106装药中：
采用非电毫秒雷管。
9.根据权利要求1所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，在步骤S4中：
支护施工前，采用格栅式顶盖将导井封闭，保证人员施工安全。
10.根据权利要求1所述的一种深孔导井分段后退闸门井开挖施工方法，其特征在于，翻渣采用50T吊车、PC120型反铲，出渣采用ZL-50装载机。
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