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隧道竖井施工组织设计.doc

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隧道 竖井 施工组织设计
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某隧道竖井施工组织设计1.工程概况:竖 井 主 要 参 数 表竖 井 与正洞相交 里 程 竖井长度 竖井净径 通 风 道 结构设计情况下行线 上行线 喷射砼 模筑砼1#竖井 CK68+085 160.19 8.5 130 205 井口及井底马头门上方处厚18cm,井身处厚 15cm。 井口处厚 50cm,井底马头门上方及井身处厚 40cm。2#竖井 CK72+700 393.41 9.5 1280.9 1355.9 3#竖井 CK78+200 323.14 9.5 800 455 2.施工方案:为了给隧道正洞施工创造较好的通风条件,同时为避免过多的人员、机械设备的投入,拟安排一支专业化竖井施工队伍、采用一套竖井施工设备按照 1#、2#、3#竖井(包括井下通风平巷和竖井运营通风设备的安装)顺序施工,并在每座隧道施工中,开挖、衬砌平行作业的施工方案组织施工。因 3 座竖井的地质情况基本相同,即井口段为Ⅱ类围岩,井身穿过地层为Ⅴ类围岩。在施工中,针对不同的地质情况,采用不同的施工方法:Ⅱ类围岩采用井圈背板常规施工法,设临时锁口,风镐开挖,短进尺,弱爆破,先护后挖,支撑紧跟等综合治理措施,稳扎稳打,步步为营,安全开挖。Ⅴ类围岩采用全断面分层向下钻爆法开挖。喷射砼支护,人工安设大块可拆卸式(拼装式)钢模板衬砌井壁。采用人工配合0.565m3 长绳悬吊式抓岩机装碴,井口利用塔架安设卷扬机提升 3m3 双钩底部自卸式吊桶出碴。ZLC-40 装载机配合 5t 自卸汽车运至弃碴场。井下通风平巷和附属洞室的施工方案有两个方案:方案一:是在正洞施工至此处时由正洞的开挖队从正洞开辟工作面进入排风道开始开挖,然后在交汇处进入送风道进行施工。风道施工采用无轨运输系列,多功能台架钻爆法开挖,锚喷支护,装载机配合 5t 自卸汽车出碴。由于排风道与正洞交叉口处的坡度较陡,因此在此处增加一台装载机倒运至正洞后,经正洞的有轨和无轨车辆运至洞外。优点是:减少竖井端平巷施工的设备配备,能提高三座竖井的成井速度,为正洞的通风创造条件。缺点是:如果正洞和竖井不是一个标段,将会有不可避免的施工干扰。方案二:利用竖井施工井下通风道。采用有轨运输方案施工。耙斗装岩机装碴,卷扬机拖拉至竖井底。在竖井底处摘挂钩提升至井口外。喷射砼是由溜灰管下放喷砼料,有轨运至喷砼面后潮喷机喷射砼。砼衬砌是在开挖工作完成后,在井口外制备,经溜灰管下至井底的输送泵后泵送入模(200m 以内) ,200m 以外采用砼罐车接料,无轨运之输送泵处,泵送入模。采用组合钢模衬砌。优点是:不会与正洞施工产生干扰。缺点是:增加了竖井端平巷施工的设备配备,同时不能较早地为正洞施工通风创造条件。3、施工方法: 3.1:井口Ⅱ类围岩段施工:采用井圈背板常规施工,采用风镐短进尺,弱爆破,多循环的施工方法。孔深 1.2~1.5m,预裂爆破。3.1.1 施工工艺框图:见下页。3.1.2 临时锁口:临时锁口是由井壁和锁口框组成,它起着固定井口位置的作用。井壁采用砖石临时井壁,锁口框采用木制锁口框。 3.1.3 井圈背板常规施工法特点:(1) 一次架立永久井架;(2) 同一段高内,开挖自上而下衬砌井壁自下而上;(3) 采用永久井架,提升能力大,开挖速度快,增加了施工安全性,减少了开挖、衬砌工艺交替所需要的辅助时间,缩短了井口施工工期和安设临时简易设备占用井口时间。3.2 井身Ⅴ类围岩开挖:采用 YT28 风动凿岩机配合 1.2~1.5m、2.0~2.5m 钢钎套打中深孔多循环钻爆法组织快速开挖,孔深 2.0~2.5m,由 8~12 台钻同时钻孔,钻孔直径为 42mm,采用塑料导爆管非电起爆,光面爆破。3.3 施工支护:采用喷射砼施工支护,在井口Ⅱ类围岩段采用木框架,背板临时支护,支撑紧跟开挖面加强支护。3.4 衬砌:3.4.1 段高的确定:根据各类围岩所处的地质情况及采用的施工方法,确定:Ⅱ类围岩段段高为 10m,Ⅴ类围岩段段高为 50m;3.4.2 衬砌施工: 在相邻上下两个段高内,同时进行开挖、衬砌作业:下部开挖是在稳绳盘的保护下,进行开挖作业和施工支护,开挖至一定段高后,即进行上一段高的衬砌。而在上一段高内,在吊盘上自下而上进行衬砌作业。衬砌采用人工安设可拆卸式(拼装式)大块钢模板衬砌井壁,溜灰管下料,整体砼衬砌井壁。开挖、衬砌作业面的最大间距约100~120 米。3.5 提升:选用两台 0.565m3 长绳悬吊式抓岩机装碴,斗容 3m3,每小时抓岩40~50m3。井口利用塔架安设卷扬机提升两台抓斗,两个吊斗提升。 井口外 3.5m3 斗车接碴,钢丝绳拖拉至卸(存)碴地点。ZLC-40 装载机配合 5t 自卸汽车运至弃碴场。3.6 开挖作业循环时间:见附表:开 挖 作 业 循 环 图 表作业名称 循环时间 24h12h 12h8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7施工准备 0.5测量放线 0.5 初期支护 2.5 钻眼 3.0 装药爆破 1.0 通风 1.0 出碴 3.5 合计 12 4 施工安全技术措施:4.1 开挖1) 装配起爆药卷,应在井上距井口 50m 以外的加工房内进行。起爆药卷应由爆破工携送下井,除起爆药卷外,不得携带其它炸药。2) 装药前工作面附近的机具应提升至安全高度。3) 竖井爆破宜采用塑料导爆管非电起爆。放炮前必须确认所有人员均撤离井外后,由值班负责人下达放炮命令。4) 在吊盘上工作的工具,应妥善的放在工具袋内,使用时应牢固地拴在身上或其他固定物上。4.2 竖井提升及设备1) 施工期间采用吊桶升降人员与其他物料时。应遵守下列规定:(1)运送人员速度不得超过 5m/s,无稳绳地段不得超过 1m/s;运送石碴及其它材料不得超过8m/s,无稳绳地段不得超过 2m/s;运送爆破器材不得超过 1m/s。(2)吊桶必须沿钢丝绳罐道升降。在施工初期尚未设罐道时,吊桶升降距离不得超过40m;施工时吊盘下面不装罐道的部分也不得超过 40m。(3) 吊桶与提升钢丝绳的连接,应通过钩头连接的方式,防止脱钩。(4) 吊桶上方应设置保护伞。(5) 不得在吊桶边缘上坐立,乘坐人员的身体任何部位不得超出桶沿。(6) 自动翻转式吊桶升降式,必须有防止吊桶反转的安全装置。(7)吊桶提升到地面时,人员必须从地面出车平台进出吊桶,并应在吊桶停稳和井盖门关闭以后进出吊桶。双吊桶提升时,井盖门不得同时打开。(8) 当吊桶通过吊盘喇叭口、接近井口或井底时,均应减速。2) 在竖井使用吊篮期间,均应安装导向设备。吊笼导向卡子与导向柱间的安装间隙,不得超过 1cm。导向柱宽度磨损达到设计宽度的 10%时,必须更换。3) 升降人员和物料的罐笼必须符合下列要求:(1) 罐顶应设置铁盖和铁门。(2)罐底必须满铺钢板,并不得有孔;如果罐底下面有阻车器的连杆装置时,必须设牢固的检查门。(3) 两侧用钢板挡严,内装扶手;靠近罐道部分不得装置大孔的钢板。(4)进出口两头必须装设罐门或罐帘,高度不得小于 1.5m。罐门或罐帘下部距罐底的距离不得超过 25cm,罐门不得向外开。(5) 进出矿车的罐笼内必须装有阻车器。(6) 提升或下放的最大载重量,应在井口公布。(7)罐笼装载人数应按每人在笼内最少占有 0.2㎡的有效面积计算;罐笼净空高度不得小于1.8m;承载人员的最高数字应在井口及罐笼内表明。(8)体察、升降人员和下放物料的速度不得超过 3m/s,加速度不得超过 0.25 m/s2。(9)用罐笼升降超限的设备构件时,必须制定安全措施,报处总工程师批准后实施。(10) 罐笼(吊桶)提升,钢丝绳偏角不应超过 1o30”。(11)提升容器、连接装置、防坠器、罐耳、罐道绳、阻车器、托台、装卸碴设备、天轮、钢丝绳以及卷扬机各部分,必须设专人检查。工程队每周检查一次,处机电科每月检查一次,发现问题应及时责成专人限期处理并作出记录。建井时期使用无防坠器的临时罐笼升降人员时,必须有安全措施。(12)不得使用有损伤的罐笼。(13)罐笼升降作业时,下面不得停留人员。4) 罐道和罐耳的磨损达到下列程度时,必须更换:(1) 木罐道任一侧磨损量超过 15mm,或其总间隙超过 40cm。(2)钢轨罐道轨头任一侧磨损量超过 8mm,或轨腰磨损超过原有厚度的 25%,罐耳的任一侧磨损量超过 8mm,或在同一侧罐耳和罐道的总磨损量超过 10mm,或者罐耳和罐道的总间隙超过 20cm。(3)组合钢罐道任一侧的磨损超过原有厚度的 50%。(4) 钢丝绳罐道和滑套的总间隙超过 15mm。5) 金属井架应每年涂油一次,井筒罐道梁和其它装备,应根据锈蚀程度涂防腐剂,每年不得少于两次。6) 检修井筒或处理事故的人员,需要站在罐笼或箕斗上工作时,必须遵守下列规定:(1) 在罐笼或箕斗顶上必须装设保护伞和栏杆。(2)佩戴保险袋。3)提升容器的速度,一般为 0.3~0.5 m/s,最大不超过 2 m/s。7) 每一提升装置,必须装有从井底联络员发给井口联络员和井口联络员发给井底联络员的信号装置,井口信号装置必须用卷扬机的控制回路闭锁。联络员发出信号后,卷扬机才能起动,除常用的信号装置外,并必须有备用装置。井底车场和井口之间,井口和卷扬机司机之间,除上述信号装置外,还必须设直通电话和传话筒。一套提升设备供给井中各洞室使用时,各洞室都必须设有信号装置和闭锁,所发出的信号必须有区别。8) 井底车场的信号必须经由井口联络员转发,井底车场不得直接向卷扬机司机发信号。但有下列情况之一时,不在此限。(1)发送紧急停车信号。(2)用箕斗提升(不包括带乘人间的箕斗) 。4.3 钢丝绳和连接装置1) 升降人员和物料用的钢丝绳,自悬挂之日起,应每个 6 个月试验一次;悬挂吊盘用的钢丝绳,应每隔 12 个月试验一次。2) 单绳缠绕式提升用的新钢丝绳,在悬挂时的安全系数应符合下列规定:单绳缠绕式提升用的新钢丝绳,在悬挂时的安全系数顺序 使 用 类 别 安全系数1 专为升降人员用 92 升降人员和物料共用 升降人员 9升降物料 7.53 专为提升物料用 6.54 悬挂吊盘、水泵、安全梯用 65 罐道绳和防撞绳 66 悬挂风筒、风管、水管、注浆管等和拉紧装置用 57 防坠器的制动绳、缓冲绳、按动荷载计算 3当钢丝绳选定后,应根据不同安全系数核定允许载重量,并在使用现场挂牌标明。3) 提升钢丝绳必须有专人负责,每日检查一次,对易孙怀、断丝和锈蚀较多的部位,应停车详细检查,断丝的突出部分应在检查时剪下,检查结果记入钢丝绳检查记录本中。4) 提升或制动钢丝绳直径减少到下列数据时,必须更换。(1) 提升和制动钢丝绳 10%。(2)罐道钢丝绳 15%。5) 钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损坏时,不得用于升降人员。6) 有接头的钢丝绳,只允许用在水平坑道中运输物料。7) 单绳缠绕式提升用的新钢丝绳,在悬挂时的安全系数钢丝绳如遭受卡罐、突然停车等猛烈拉力时,必须立即停车检查。遭受猛力拉力的一段,发现有损坏和其长度增长 0.5%以上时,必须更换。钢丝绳使用后期,断丝数或伸长发展突然加快(例如连续三天出现显著伸长,或在某一捻距内每天都有断丝出现) ,必须立即更换。 8) 使用中的钢丝绳作定期试验时,如果安全系数小于下列数字,必须更换。 使用中的钢丝绳定期试验安全系数顺序 使 用 类 别 安全系数1 专为升降人员用 72 升降人员和物料共用 升降人员 7升降物料 63 专为提升物料用 54 悬挂吊盘、水泵、安全梯用 59) 各种钢丝绳在一个捻距内断丝截面积同钢丝总截面积之比达到下列规定时,必须更换。顺序 使 用 类 别 百分比(%)1 升降人员和人员物料共用 52 专为提升物料用 103 平衡钢丝绳 104 防坠器的制动绳 105 罐道用 156 无极绳运输用用 257 专为升降物料的钢丝绳、皮带运输机的钢丝绳 2510) 连接装置和其它有关部分的安全系数,必须符合下列要求:连接装置和其它有关部分的安全系数顺序 使 用 类 别 安全系数1 升降人员和人员物料共用的提升装置 132 运送人员车辆的每一个连接器、钩环和保险链 133 专为提升物料用连接装置 104 矿车的连接钩环、插销、无极绳运输 65 上绳式无极绳运输 86 吊盘、水泵、水管、风管、风筒、注浆管的悬挂装置 107 吊桶的连接装置 138 提梁 811) 开凿竖井和斜井时,升降人员和物料的提升装置的连接装置,不得作其它用途,使用前必须用其最大静荷重两倍的拉力进行试验;使用期内,至少每三个月做同样试验一次,每两年至少更换一次。4.5 提升装置1)提升装置必须装设下列保险装置:(1)防止过卷装置,当提升容器超过正常卸载位置(或出车平台)50cm 时,必须能自动断电,并能使保险闸发生作用。(2)防止超速装置,当提升速度超过最大速度的 15%时,必须能自动断电,并能使保险闸发生作用。(3) 超负荷或失压保护装置。(4)当提升速度超过 3m/s 时,必须装设限速器,保证提升容器在达到井口时的速度不超过2m/s;限速器凸轮板的旋转角度不应小于 270o。(5) 防止闸瓦过度磨损时的警铃和自动断电的保护装置。(6) 缠绕式提升装置,必须设松绳信号装置,并应将松绳保护接入安全回路。(7)使用箕斗提升时,必须在井口碴仓装置满仓信号,碴仓装满时,能自动报警或断电。2) 设置保险装置后过卷高度应符合下列要求:过卷高度限制顺序 提升速度 过卷高度1 小于 3 m/s 的罐笼 >42 等于或大于 3 m/s 的罐笼 >63 箕斗(允许速度内) >44 凿井时期用吊桶(允许速度内) >45 摩擦轮式提升装置提升速度小于 10 m/s 6-106 摩擦轮式提升装置提升速度大于 10 m/s >103) 提升绞车必须装设深度指示器、开始减速时能自动示警的警铃、司机不离座位即能操纵的常用闸和保险闸。常用闸和保险闸共同使用一套闸瓦制动时,操纵部分必须分开,双滚筒提升绞车的两套闸瓦的传动装置,必须分开。司机不得离开工作岗位和调节制动闸。4) 每一主要提升装置必须配备正、副司机,在交接班和人员上下井的时间内,必须由正司机开车,副司机在旁监护。升降人员前,应先开一次空车,检查绞车动作情况,但连续运转时可不在此限。4.6 爆破作业1) 、有水地段应加强排水,防止软化地层,导致围岩失稳。2) 、当竖井深度大于 70m 时,井架钢丝绳提升必须安装稳车。3) 、严格按钻孔布置图进行钻孔,钻孔要尽量垂直互不交叉,位置精确,深度打够,使各孔底在同一水平面上。4) 、装药前孔底岩粉一定要吹净。5) 、装药要到底,不能使药卷浮起,并用沙子或粘性土严格堵好炮眼口,堵塞物必须填至炸药处。6) 、对联结导线及雷管进行严格的防水处理,防止导爆管被踩断或砸断,必要时采用双雷管起爆,以尽量避免瞎炮。7) 、非电起爆系统的操作,应严格按有关规定执行,以保证安全生产。6 劳动力组织表:劳 动 力 组 织 表工区 施工队 工班 人数 负 责 内 容 各队人数 总人数人×班 竖井工区 竖井施工队 钻爆 25×2 负责钻眼爆破。 50 188支护 10×2 负责竖井口临时支护 20 出碴 12×2 负责清碴和出碴。 24 衬砌 15×2 负责、井上砼的制作、运输,井壁的衬砌 30 安装 15 负责通风机和配电设施的安装。15 辅助 15×2 负责竖井施工的风、水、电供应及地面操作与维护。 24 队部 25 负责全工区生产、安全、质量管理及测量工作。 25 备 注 按 1#、2#、3#竖井顺序施工,在每座隧道施工中,开挖、衬砌平行作业。7 机械设备配备:见附表竖 井 主 要 机 具 表序号 机具名称 型 号 数量 单 位 备 注1 风动凿岩机 YT-28 台 30 2 分风器 自制 套 2 3 分水器 自制 套 2 4 长绳悬吊式抓岩机 0.565m3 台 1 6 双钩吊桶卷扬机 1.5m3 台 1 7 空压机 20m3/s 台 4 8 锻钎机 JD2-1 台 1 9 通风机 JBT61.14kn 台 2 10 吊泵 22Kw、75Kw 台 2 11 斗车 3.5m3 台 4 12 装载机 ZLC-40 台 2 13 自卸汽车 5t 台 3 14 砼喷射机 PH-30 台 2
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