简介柬埔寨额勒赛下游水电站调压井开挖施工措施论文_陈立德

中国水利水电第十六工程局有限公司 福建省福州市 350003

1工程简介

额勒赛下游水电站位于柬埔寨王国西部戈公省,为引水河岸式发电厂房,装机容量为2×103MW。

调压井总开挖高度约为74m,其中EL257~EL252.00为覆盖层,以下为岩石,EL252.00~EL213.50范围为大井部分,开挖直径21.0m,衬砌后直径17.8m;下部EL183.10~EL213.50范围为连接管,开挖直径为5.4m,衬砌后直径4.0m。

调压井围岩主要为Ⅲ类,局部夹有Ⅳ类,岩层以水平节理为主,井壁稳定条件较好。

2调压井开挖方案

为降低井挖工作量,山顶地面以下尽可能采用明挖。明挖结束后约有62m需要采用“导井法”开挖。导井开挖采用上下结合的措施,即先在下平洞自下向上开挖出高度约30m的导井,剩余32m部分,受通风、操作平台等条件限制,钻孔难度大,改为采用351钻机自上而下用一次钻孔,分多次逐段爆破,最终溜碴导井贯通。

以溜碴导井为临空面梯段爆破法扩挖到设计边线。为防止爆碴堵塞导井,每层扩挖分成两次。

爆破翻碴用小型挖掘机,调压井开挖方案见下示意图1。

图1 调压井开挖方案示意图

图2 挖掘机下工作面示意图

3开挖过程上下交通的解决

材料垂直运输通过布置于井口边一台小型塔吊,人员上下通过爬梯。挖掘机用25t的汽车吊吊运,由于汽车吊垂直起吊高度的限制,当扩挖深达到一定程度后不能一次吊到位,采用中间接力:即在调压井的适当高程设置一个中转平台,下放工作面时,临时将挖掘机存放到中转平台上,然后在吊钩下加长钢丝绳,二次吊起送至工作面,撤离时动作相反,如下图示意2。

4上部土石方明挖

土层用液压反铲挖掘机直接清理,每层厚度约为4m~5m。因上部岩层较破碎,手风钻钻孔。梯段爆破前先设置先锋槽,布置在轴线上,深度与梯段高度一致,钻爆破参数参照溜碴导井开挖。

梯段钻爆单耗控制在0.45~0.5kg/m3,高度2m,主爆孔间排距约为1.0m~1.1m×1.2m~1.4m,钻孔深度约2.3m~2.5m,堵塞0.9m~1.1m,单孔装药量1.1kg~1.4kg。爆破网络采用毫秒微差电雷管起爆网络,全部串联,段数自内向外逐步增大,一般每段的孔数量控制在10个以下。

出碴采用液压反铲挖掘机配自卸汽车,临时便道沿调压井周边绕行并逐步降低到工作面,坡度随着工作面的降低逐渐变陡,直至汽车无法行驶,明挖结束。

5调压井石方井挖

5.1下段溜碴导井开挖

在调压井底部中心点位置,搭设脚手架操作平台,自下而上开挖出一个2.0mx2.0m的溜碴导井,钻爆阶段操作平台不拆除,并随导井开挖的上升而上升。为确保施工安全,每次爆破后根据损毁情况对其进行加固和修理。

溜碴导井周边不进行光面爆破,手风钻钻孔。直形掏槽,掏槽孔内外两周布孔,内侧4孔,外侧12孔,中心一个空孔,孔深度为3.0m,其余孔深约2.5m,孔排距约为60cm~70cm,每孔装药量约1.5kg。堵塞物用湿润后的纸质炸药包装箱壳卷制而成,长度约50cm。为防止炸药滑落,堵塞物必须压紧。毫秒微差电雷管起爆,雷管放置在装药段的靠上位置,全部串联。

5.2上段溜碴导井开挖

溜碴导井上段采用351钻机一次完成钻孔,自下而上逐段爆破。掏槽孔布置于周边上,共9孔。直形掏槽,孔排距约为90cm~100cm。中心一个不装药的空孔,其余孔每次装药约4.0kg,装药长度约1.2m。

装药前自孔顶下放一根细铁丝下穿到下平洞,然后在铁丝末端捆上湿润后的炸药包装箱壳卷制而成长约50cm的堵塞物,向上提起直至封堵孔的下端后,并将铁丝固定,自孔顶向下开始装药,完成装药后用细砂堵塞约50cm。雷管放置在炸药卷大致中间,全部串联。因孔较深,电雷管脚线不足引到孔口外,故对雷管脚线用细导线接长,接头处做好防水。

5.3预裂爆破

预裂爆破在相应部位扩挖爆破前完成,上部大井分三次完成,深度分别为12m、13m、13.5m,每次预裂孔分成4个段,导爆索串联后用MS1、MS2、MS3、MS4毫秒微差电雷管引爆。下部连接段分三次完成,深度分别为10m、10m、10m,每次预裂孔分成2个段,导爆索串联后用MS1、MS2毫秒微差电雷管引爆。351钻机钻孔,孔径为φ90mm,孔间距0.8m~0.9m,线装药密度350~400g/m,预裂孔药卷直径φ32mm。

5.4扩挖

(1)上部大井扩挖

钻爆用351钻机,共分10层爆破,每层梯段高度约3m,底板留2.0m作保护层开挖。梯段爆破单耗控制在0.45~0.5kg/m3,主爆孔间排距约为2.0m~2.2m×2.2m~2.4m,钻孔深度约3.3m~3.5m,堵塞1.5m~1.8m,单孔装药量5.9kg~7.9kg。

为防止爆碴过多造成堵孔,每层分成两次扩挖:第一次钻爆范围半径约4.4m,以溜碴井为中心两个圆周上布孔,内侧圆半径约2.3m,布有6孔,外侧圆半径约4.4m,布有12孔。爆破网络采用毫秒微差电雷管起爆网络,外圆上的的孔分成两个段,雷管分别为MS2和MS3,内侧圆上的孔为一个段,雷管为MS1,雷管全部串联。

第二次完成剩余部分,钻孔布置在半径约为6.5m、8.6m的圆周上,内侧的圆周上分成两个段,雷管分别为MS1、MS2,外侧的圆周上分成三个段,雷管分别为MS3、MS4、MS5,全部串联。

(2)下部连接井段扩挖

用手风钻钻孔,共分15次爆破,每层梯段高度约2m,在半径约2.0m的圆周上布置钻孔,梯段高度2m,钻孔深度约2.2m,孔间距约1.2m,堵塞约0.8m,单孔装药量约1.2kg。每个层分两段,爆破网络采用毫秒微差电雷管起爆网络,雷管全部串联。

(3)出碴

大井翻碴采用小型挖掘机,连接井石碴用人工翻碴,经溜碴导井至下平洞,再由装载机配自卸汽车运到洞外。

6结束语

本工程调压井溜碴导井的开挖,由于采用措施得当,成功的解决了溜碴导井开挖过程的出碴难题,既保证了工期和安全,也节约了施工成本,相比反井钻机节省资金约18万元。

论文作者:陈立德

论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期

论文发表时间:2016/12/6

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