简介
指闸门井、调压井、通风井、作为施工支洞的竖井以及压力管道等直井和斜井的开挖。和隧洞相比,受施工条件的限制,开挖更为困难。开挖方式方法可根据断面大小、深度、倾角、围岩特征及施工设备等条件选定,开挖方法以钻爆法为主,也可用机掘法(如用天井掘进机)。用钻爆法开挖时所应遵循的原则与隧洞开挖基本相同, 各主要爆破参数可按隧洞开挖原则选取,并通过现场试验予以调整。开挖方式,有全面开挖和导井扩大开挖。作为施工支洞的竖井及下部无施工通道可用的竖井,宜采用全断面开挖。调压井、闸门井、高压管道及下部已形成施工通道的竖井,宜采用导井扩大开挖; 在钻孔精度能满足要求时,也可采用深孔分段爆破成井的方法。导井扩大开挖是水利工程最常采用的方式。竖井开挖,自上而下进行的称正挖, 反之称反挖。
导井扩大开挖,即先在竖井断面内开挖与下部施工通道贯通的导井,而后利用其扩挖成井的施工方法。导井断面4~5平方米,其开挖可用:①深孔爆破法,即利用地质钻机按设计一次钻成深孔。然后从底至顶分段起爆, 而成导井的方法。一般适用30~50米的导井开挖。②钻井法即在地面架立大型钻机,利用直径1~2米的大钻头,一次钻成导井。③吊罐法, 系通过竖井中心钻孔,用钢丝绳吊悬吊罐, 工人在吊罐内操作的导井施工法。适用于围岩稳定性较好,开挖深度为30~100米。④溜碴法,是中国过去常用的施工方法,即将导井用木结构分隔成爬梯道和溜碴道两部分。每次钻孔都要搭设一次操作平台,爆破前将平台拆除,并用圆木堵塞盖好爬梯道。这种方法进度慢,且费木料。⑤爬罐法, 首先由瑞典研制成功,并称阿立马克爬罐,适用于导井开挖的专用设备。由主罐和辅罐组成, 可沿导轨爬行。工人在主爬罐内操纵钻机,辅助爬罐用于运送材料、检查导轨和软管, 以及运送人员。随着开挖的进行, 导轨要逐步接长, 并用锚杆将其固定在岩壁上。爆破时爬罐沿导轨撤到避炮洞。
导井扩挖, 一般采用正挖扩挖成井, 工人可站在开挖面上操作, 爆后石碴顺导井溜下, 从下边通道出碴。为保安全, 导井应加盖伞形罩, 爆破时将罩吊到井上。为便于扒碴,由井周边至导井口可有适当坡度。扩挖还可采用辐射孔扩大法, 即利用吊罐在导井内钻略向下倾斜的水平孔, 然后从下至上分层爆破。
全断面开挖, 因竖井下部无施工通道可用, 开挖只能自上而下进行, 爆后石碴由井口吊出。因向上爆破, 需克服重力影响, 故炸药耗量和劳动强度都大,且进度慢。采用这种方法时, 一定要锁好井口, 确保井口稳定: 提升设备有专门设计, 关键是选好井架和提升机械: 井深超过15米时, 人员上下可利用提升设备, 但仍要有爬梯; 应有防水排水措施; 稳定性不好的围岩应及时支护,挖一段衬一段或采用预灌浆加固;井壁有不利节理裂隙组合时, 应及时进行锚固。开挖时断面中部要布置掏槽孔, 并常用中心加空孔的角锥形掏槽。崩落孔要按同心圆布置, 周边孔应采用预裂或光面爆破技术。
斜井开挖和倾角有关, 角度大出碴方便, 钻爆条件较差, 反之则出碴比较困难。当倾角大于45°时,可按前述的规定进行开挖。当倾角小于25°时,可采用自上而下全断面开挖。当倾角为25°~45°时, 采用反挖导井, 正挖扩大的方法, 并应有扒碴和溜碴措施。
英文
shatt excavationshujing kaiwa