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调压井及压力钢管竖井开挖施工方案

调压井及压力钢管竖井开挖施工方案

调压系统包括两水平调压室和竖井，以及竖井底部与引水洞相通的连接隧道。竖井为圆型，总高419.96m，其中EL2007.7m～EL2002.5m、EL1948.5m以下直径为5m，EL1948.5m～EL2002.5m（54m）竖井横截面将扩大到52㎡。在EL1991.5m开挖3个长40m的上水平调压室，在EL1948.5m处开挖3个长50m的下水平调压室。上下调压室宽3m，高9～11m，总开挖量分别为2500m³、4500m³。底部连接隧道（Surgetunnel）长172m，横断面22.4m2，外型尺寸为4.4×5.7m。

压力钢管竖井连接引水隧道和压力管道，为圆型，直径4.4m，高385m。

172m，不含增加装渣洞45m2

DB37／T 3090-2017标准下载压力钢管竖井开挖主要工程量表

压力钢管竖井施工供水采用前期开挖形成的供水系统提供生产用水。

调压井施工区采用一台柴油发电机（型号200GT）提供施工用电，压力钢管竖井采用前期施工已形成的供电系统供电。

调压井施工设备均采用直升机吊运至调压井顶部工作面，出渣通过调压井底部施工支洞到达引水洞后再通过压力钢管支洞到达洞外渣场。

压力钢管竖井施工设备通过压力钢管支洞到达工作面，出渣通道为：压力钢管叉管→至压力钢管叉管通道→至导洞的通道（IP3～IP7）隧洞→交通洞。

3.施工程序及施工方法

3.1调压井和调压室施工

调压井导井施工采用爬罐与反井钻机结合进行施工，调压井顶部井口土石方明挖完成后随即从EL2002.5～EL1948.5由上向下人工开挖竖井，竖井直径5m，；调压井底部施工支洞施工完成后，采用爬罐从调压井底部由下向上开挖导井，导井直径2.5m，施工高程为EL1587.74～EL1647.74，高度60m；高程EL1948.5～EL1647.74采用反井钻机进行导井施工，导井直径Φ1.4m。

导井开挖完成后采用人工自上而下全断面钻爆阔挖至设计断面，导井扩挖支护完成后进行上水平调压室开挖支护和下水平调压室开挖支护，上、下水平调压室间隔开挖。

3.1.2.1土石方开挖

3.1.2.2石方井挖

中部300m导井采用ZFY2.0/300型反井钻机进行施工，首行进行导孔施工，再采用Ф1.4m反井扩孔钻头扩孔形成导井。

调压井底部出渣采用2m3装载机配5吨自卸车出渣。

3.2压力钢管竖井施工

首先由压力钢管竖井底部由下向上开挖85m高的导井，然后采用反井钻机在压力钢管竖井上部由下向上施工300m深的导井，导井开挖完成后采用人工自上而下全断面钻爆阔挖至设计断面。

3.3反井钻机施工方法

3.3.1反井钻机安装基础浇筑

反井钻机基础要求平整，砼基础浇筑在完整基岩上。基础采用C20混凝土分二期浇筑而成，一期形成基础并预留反井钻机底脚螺栓坑，待机体到位并进行初校后，回填二期混凝土，以确保反井钻机与基础牢固衔接，不发生移位。

3.3.2反井钻机安装

反井钻机的主机由载重能力大于15t的运输设备运至现场，在经测量放好线的位置安放反井钻机。操作台、泵站停放在反井钻机附近两侧，操作台距起钻孔口有大于1m的安全距离。

3.3.3反井钻机的冷却循环系统

反井钻机的冷却循环系统由：洗井泵(泥浆泵)、水池、水沟组成。距反井钻机基础约15m处设置一个5m3水池，水池中间设一隔墙,将水池分隔成清水池和沉淀池。反井钻机混凝土基础和水池之间由一水沟连接，导孔施工出现的回水、细沙沿此沟回流至沉淀池。洗井泵设置在钻机车与水池之间，尽量循环使用沉淀池内的水。

反井钻机施工的关键在于导孔钻孔质量，本型号反井钻机导孔直径为Φ224mm。导孔施工完毕后，在对应底部施工通道安装Φ1.4m扩孔钻头。

（1）扩孔开孔：扩孔开始施工时一般围岩破坏严重，钻头周圈难以均匀受力，因此，一般采用副泵提供较小的、均匀的动力。当Φ1.4m扩孔钻头接好后，慢速上提钻具，直到滚刀开始接触岩石，然后停止上提，用最低转速(5～9rpm)旋转，并慢慢给进，进尺控制在10cm/h，保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏，防止钻头偏心受力过大而扭断钻杆。给进一些停下，等刀齿把凸出的岩石破碎掉，再继续给进。

（2）开始扩孔时：下边要有人观察，将情况及时通知操作人员，等钻头全部均匀接触岩石，才能正常扩孔钻进。在扩孔过程中，当岩石硬度较大，可适当增加钻压，反之可以减少钻压。扩孔时，要及时出渣，防止堵孔。扩孔过程，也是拆钻杆的过程，拆下的钻杆进行必要的清理，上油带好保护帽。

（3）完孔：当钻头距基础2.5m时，要降低钻压慢速钻进，并且要认真观察基础周围是否有异常现象，如果有，要及时采取措施处理。慢慢的扩孔，直至钻头露出地面。

3.3.5反井钻机拆除

完孔后，将扩孔钻头牢固悬挂，将钻架主机和一些辅助设备拆下。然后将钻头提出孔外，运到井上；再将泵车、油箱等拆装整理、运输。清理现场后，全部钻孔工作结束。

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