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：报警指示灯爬罐厉供水苍泵爬罐腿在施列工中满：图换为施孔工人赞员从努施工蜂平台轻下到段安全赶罐内爬罐休在施贯工中妥：图摸为施甲工人潜员在等爬罐摧内罐孝内下图冶：延绣伸的选轨道纯及激矿光光储靶上图虑：绿颠色点工为激求光光催点长斜瞎井施柏工中蕉的导兰向控渡制也没是制丹约施典工进身度的号难题然之一驻。采剑用激河光指悄向仪掀是通悬常的看斜井灭导向南控制乡丰方法封，但乐受激闲光指美向系许统能忌力及哑斜井影中的锯烟尘比雾气减影响凭，指讨向能窃力受脖到限料制，雹指向后仪难撒以发愤挥应挺有作东用，医会直脊接影到响工蔬程进提展。鸦在xx输水牺系统守导井传开挖盾中也专遇到单了样沾的技荡术难起题。穷我局云采用每的激梯光指碧向仪允（YH网J8雷00禁A型号强：）所在正牲常情古况下劈燕一般惕可达回到有训效距仇离80嫁0m，但宰在斜惠井中蹲各种淋不利利因素叙（雾奸气、怠烟尘信）影说响下饶，有搂效射因程一冶般只俗能达金到20四0m，20哥0谈m后光安斑很榴弱，促严重笋影响查导向杏能力漠。子经过咏一个琴阶段掘的试恋验，简采取趣增加牧通风罗排烟跨设施怜，尽覆量减驳小激残光束醋的能默量损蔽失，各斜井急导向紧控制耻的难投题就纠得到泄了很施好的渣解决稍。激光爬导向怨问题左图锈：红膊源激要光光碎束扩麻散情却况右图绞：红丙源激介光光在束扩隆散情拼况下图此为激言光器弦外罩上图定为绿庸源激器光光葛束国产燃激光锅器左图点：水岗平运耕行状队态的鸟爬罐爬罐孟运行痕状态屯照片.2左图劳：爬兼罐导害井施酿工钻宪孔作下业右图戒：激俭光光席点在棋作业台面投茄影采用毁特殊期加工缴的膨讨胀锚会杆固它定轨面道在爬济罐导船井施披工中夺遇到磁了长稻达10多米凤的破嘴碎带岸，由帆于岩糠石破巡寿碎且非夹泥马，爬兼罐导算轨固请定存既在问僚题，极爬罐撇厂家默提供凤的膨达胀锚浓杆最袭长只降有1.设2m，由欢于锚理固长蚀度不键够，眼无法削穿越类岩石熔破碎牛层（当经钻烤探发出现破净碎带开厚度绕距开绑挖面1.微6m），闪由于多斜井辛导井哲的开留挖段涨面为2.升4×兽2.摸4m，长址钻杆扇在导贴井内梅无法认一次须完成缺深于2m的钻宏孔。税攻关拴小组潮经过纤仔细茂研究何决定扑，还熄是采弟用膨沟胀锚裹杆，次锚杆冷加长孟到2m，锚他杆孔硬采取晃长短阿钻杆端结合藏，一诊个钻设孔两蛙次成雹型的窝施工迷方法谈，先随用段仆钻杆生施工诱，在串用长谋钻杆略可以骗确保杀在导齐井有利限的危空间好内进护行钻榨孔作暖业，妄钻孔深深度姨（侧摊向）张可达2.类2m，解棋决了邻钻孔救问题贺。膨贱胀锚遮杆在调国内惊找厂籍家加衣工，椒使爬体罐顺尊利穿阀越不牵良地奥质段。爬罐惯贯通鸦处爬罐侧导井司施工驳纪录传：38浓2m国内福输水师系统遍爬罐米导井古施工蛾长度抗对比送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反井貌钻斜袖井施户工部吃分近年躬来，坚反井捞钻施蚂工水池利水崖电站腹竖、要斜井进导井昌的方惕法是争一种息高效迈、安扯全的向开挖爬施工吸新工貌艺。反井扛钻机寻工作州原理正如下春：将励钻机巨安装尿在上拦平或象地面壶，先届向下短钻小丙直径粪导孔璃，用绕清水服或泥逆浆作闲循环著洗井焰液排惠渣。预导孔唯钻透蜻以后烂，在徒下水贝平巷复道中借卸下躬导孔嫩钻头嫂，装帝上大碎直径购的扩真孔钻测头，蹈然后禁沿导恋孔自澡下而桶上扩碧孔，吨钻屑怪从工苦作面牢自由斧下落旷到下食水平割，由粪装运溉设备沃将岩泪渣从胞下水味平巷狱道运晚出，河当扩近孔钻善头从奶上水震平巷蚂道透靠出后既，拆僵掉扩祝孔钻衡头，摆即告觉完成该。根计据工编作原代理不堪难看牵出反狭井钻妈施工茎的重海点或吧者说出成败棒主要加是在丸导孔两施工歪时的搞偏斜苍控制夫上。由于岗反井存钻施示工采苦用全灯机械因化作布业，接钻孔抹偏斜颜率不赞易控爪制。甩如何麻有效惠的控槽制导残孔钻捏孔的汇偏斜才，对孩反井雾钻施肌工是特极其新重要誉的。反井难钻在xx工程溉中的低应用反井绳钻斜伸井钻畅孔偏少差明息细工程名称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反井这钻斜酷井施首工全彼景钻孔适中心汽点反井像钻对电中施工幅中的号反井无钻反井并钻在恋扩孔干作业涝中斜井俩爬梯润及运邻输台液车框名架扩挖但完成坑的斜杂井社会叙效益棉与经耽济效橡益分个析xx抽水免蓄能荷电站唤输水辨系统宇斜井帽施工刑中，袜我局屑利用株单斜据长度51决5m守(斜直帅段)这个爪平台坟，创笔造了万爬罐躺导井割施工38喉2m的国懂内最占好纪搜录，忆同时何国产押反井摧钻（L-口30椒0型）菜斜井堆施工13航5m，轴蛛线偏脉差只解有0.南44%的目烈前国育内领止先水罗平。亮其创泽造的匪社会疏效益瓣是，奋使中趁国在势输水伶系统演斜井路开挖腐施工弹进一异步跻蛛身世嗓界前舰列。吃同时恶也使傻水利肃建筑事施工帝企业咽依靠示技术摘创新寸来提嗓高市盗场竞栏争能局力，驳扩大登市场埋份额劈燕成为引施工舰企业按的重顷要品司牌。长斜余井施趋工中厕，我族局采报用的谢电阻沙起爆北装置疑替代梁有压矮起爆貌装置男大大料降低妻了施钞工成谦本，献同时肆利用研国产锡激光灿导向纸装置准替代贝国外塔产品棉也节业约了所很多怒资金组，其挽维修敏成本哀也大派大降常低。通过