山西输水系统大坡度超长斜井开挖技术

输水系统大坡度超长斜井开挖技术研究编辑：xx委托单位：xx承建单位：xx

经过两年多时间，20余名技术及科研人员的一致努力，“输水系统大坡度超长斜井开挖技术研究”在xx抽水蓄能电站取得丰硕成果。在大坡度超长斜井开挖技术攻关的关键技术项目已经结束并取得成功。

xx抽水蓄能电站引水系统上斜井斜段长515.474m，上下为弧段各20m，倾斜坡面为560角。为了便于施工，将上斜井分为两段，上段导井为反井施工，长度135m，下段导井为爬罐施工382m，目前上下导井已施工结束。xx抽水蓄能电站引水系统斜井爬罐导井施工创造了单条382m的目前国内最高施工纪录，开挖进度82m/月也处于全国领先水平，比计划工期提前一个月。与此同时试制成功了低成本点火起爆装置。在反井钻斜井施工研究项目上，我局克服了钻机本身设计制造上的缺陷造成的影响，创造了斜井施工135m贯通偏差4.4‰的目前国内最好水平。（反井钻设计控制偏差千分之十五）在测量领域形成了一套成熟爬罐斜井施工导向控制与反井钻导孔钻进过程偏斜测量手段。在此两项控制测量方面取得了非常好的成果，为爬罐和反井钻施工创造了非常便捷的测控方法。在爬罐382m的导井施工中遇到的不良地质处理和反井钻过不良地质段方面的探索研究方面亦取得重要成果，可以为今后反井钻与爬罐施工提供可借鉴的处理技术方法。山西xx抽水蓄能电站引水系统土建及钢管制安工程标，总标价1.4亿元。该工程的输水系统采用一管两机布置，系统有二条输水隧洞，单线最长1859.28m（包括尾水洞），开挖高差90.3m，正常发电水头640m，最高发电水头694.5m，最低发电水头620m，引水1#洞和2#洞分别为1448.33m和1431.18m，单线引水斜洞长756.59m,其中上斜段515.474m，坡度56度，下斜段241.9m，坡度60度，最大洞径5.9m，最小洞径4.82m，马蹄形布置。该电站输水系统斜井的坡度和长度，电站发电的压力水头均是国内第一，其发电压力水头还位居世界第二，其钢衬的HD值位居亚洲第二。工程概况电阻起爆法示意图爬罐安装及施工培训爬罐设备到场验收开箱验货核对到货清单爬罐到货验收膨胀锚杆起吊主机爬罐安装前准备轨道端头处理现场指导轨道端头处理目的：使轨道端头接合部连接紧密，防止水、气损失。爬罐安装前准备轨道连接轨道吊装弧段轨道安装是爬罐轨道安装的关键和难点.图中为我局员工在厂家专家指导下进行弯轨段的拼装.爬罐轨道安装固定轨道轨道垫块安装爬罐安装前准备运行系统起吊运行系统安装爬罐主机安装组装完成的爬罐组装完成的爬罐试运行上图：爬罐风水管路系统下图：供风系统下图：通讯电话上图：报警指示灯爬罐供水泵爬罐在施沸工中：图死为施工人叹员从施工鱼平台下到酒安全罐内爬罐在符施工中笑：图为部施工人窑员在爬茶罐内罐妈内下图：延数伸的轨道厚及激光光蜘靶上图：绿塔色点为激采光光点长斜井颜施工中清的导向牛控制也扩是制约咬施工进伪度的难储题之一朱。采用做激光指旨向仪是翅通常的端斜井导猾向控制犬方法，哥但受激敬光指向傻系统能诱力及斜组井中的盘烟尘雾中气影响阿，指向供能力受亿到限制府，指向都仪难以墨发挥应横有作用声，会直蜘接影响箩工程进拼展。在xx输水系统眼导井开挖述中也遇到告了样的技华术难题。僻我局采用当的激光指冶向仪（YHJ慎800发A型号：夕）在正后常情况葬下一般纠可达到版有效距鉴离800孟m，但在馋斜井中阔各种不魔利因素盈（雾气赶、烟尘嚷）影响阳下，有刊效射程滑一般只色能达到200恩m，200沈m后光斑很甲弱，严重隔影响导向刘能力。闲经过一个镜阶段的试令验，采取缝增加通风谈排烟设施释，尽量减易小激光束哭的能量损园失，斜井除导向控制疤的难题就排得到了很颜好的解决售。激光导向病问题左图：蜓红源激划光光束宗扩散情呼况右图：红脚源激光光他束扩散情偷况下图为骗激光器吉外罩上图为懂绿源激席光光束国产激光训器左图：献水平运凶行状态胃的爬罐爬罐运凡行状态盆照片.2左图：统爬罐导和井施工溜钻孔作至业右图：授激光光歉点在作其业面投添影采用特叨殊加工婚的膨胀骗锚杆固雹定轨道在爬罐导蜂井施工中惹遇到了长裤达10多米的的破碎带测，由于妹岩石破版碎且夹蜡泥，爬登罐导轨怀固定存磨在问题贫，爬罐灯厂家提驼供的膨沿胀锚杆扰最长只阅有1.2横m，由于锚缸固长度不概够，无法励穿越岩石合破碎层（劈燕经钻探发帽现破碎带心厚度距开姐挖面1.6雹m），由于娇斜井导井奴的开挖段台面为2.4×漫2.4m，长钻杆那在导井内艳无法一次案完成深于2m的钻孔鉴。攻关演小组经抬过仔细糊研究决恼定，还牛是采用浩膨胀锚曲杆，锚纠杆加长兰到2m，锚杆步孔采取安长短钻焰杆结合救，一个厘钻孔两陕次成型吐的施工悲方法，两先用段乓钻杆施璃工，在庭用长钻谢杆可以锦确保在包导井有约限的空驾间内进宇行钻孔召作业，走钻孔深稿度（侧狐向）可对达2.2m，解决了平钻孔问题墓。膨胀锚保杆在国内并找厂家加租工，使爬烧罐顺利穿捞越不良地罚质段。爬罐贯子通处爬罐导井序施工纪录押：382岂m国内输锣水系统用爬罐导晌井施工台长度对友比图序号工程名称爬罐施工进尺斜井角度备注1xx抽水蓄能电站382m560上斜井斜长515.474m下斜井斜长241。9m6002宝泉抽水蓄能电站271m5003十三陵抽水蓄能电站150m540反井钻斜奋井施工部夺分近年来敏，反井醒钻施工述水利水买电站竖折、斜井垮导井的惰方法是神一种高呢效、安任全的开受挖施工痒新工艺嗓。反井钻探机工作房诚原理如鸟下：将朴钻机安检装在上浪平或地减面，先里向下钻权小直径翠导孔，限用清水叠或泥浆欺作循环项洗井液推排渣。汉导孔钻假透以后乓，在下颂水平巷委道中卸您下导孔团钻头，衰装上大枕直径的籍扩孔钻恒头，然侨后沿导汽孔自下厅而上扩弓孔，钻坦屑从工帆作面自偏由下落宁到下水婶平，由驰装运设别备将岩捏渣从下计水平巷猪道运出史，当扩宿孔钻头票从上水蛋平巷道持透出后纲，拆掉地扩孔钻五头，即挽告完成杆。根据届工作原障理不难踢看出反逼井钻施推工的重宫点或者朝说成败颈主要是再在导孔伏施工时冶的偏斜按控制上抓。由于反井稿钻施工采工用全机械秤化作业，诞钻孔偏斜拍率不易控罢制。如何存有效的控绍制导孔钻匙孔的偏斜地，对反井疫钻施工是胳极其重要于的。反井钻在xx工程中馅的应用反井钻斜孕井钻孔偏捕差明细工程名称1号闸门井2号闸门井1号上斜井上段2号上斜井上段导孔深度（m）75.164.5132135扩孔深度（m）75.164.5132135钻孔倾角（度）90905656导孔直径（mm）216216216216扩孔直径（mm）1400140014001400终孔偏斜（%）0.030.080.620.44反井钻校斜井施搅工全景钻孔中心能点反井钻对拴中施工中的邀反井钻反井钻带在扩孔疏作业中斜井爬梯虚及运输台救车框架扩挖完成释的斜井社会效益授与经济效霜益分析xx抽水蓄霉能电站阳输水系老统斜井衫施工中驼，我局疮利用单衔斜长度515m岩(斜直段)这个平户台，创扮造了爬慈罐导井丑施工382刘m的国内最州好纪录，贝同时国产您反井钻（L-3就00型）斜井坡施工135m，轴线偏证差只有0.4喇4%的目前匪国内领庙先水平平。其创球造的社传会效益唤是，使城中国在谅输水系雄统斜井急开挖施钉工进一族步跻身侦世界前仁列。同弦时也使维水利建纺筑施工泪企业依元靠技术括创新来黑提高市蝇场竞争谢能力，国扩大市邮场份额郊成为施菊工企业拾的重要辅品牌。长斜井哪施工中捷，我局床采用的客电阻起债爆装置尘替代有垒压起爆议装置大南大降低均了施工骄成本，免同时利塞用国产麻激光导扑向装置素替代国蛙外产品申也节约伙了很多勺资金，翼其维修矿成本也银