反井钻机在混凝土系统骨料竖井开挖施工中的应用

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1、圈_一水利水电施工2014·第4期总第145期反井钻机在混凝土系统骨料竖井开挖施工中的应用王飞跃张勇／(中国水利水电第八工程局有限公司)【摘要】溪洛渡水电站工程高线混凝土系统布置在右岸坝顶高程610．OOm平台，其中6个骨料竖井井口布置于高程705．OOra平台，每个竖井井深均在70m以上。竖井开挖施工应用了新型反井钻机设备．较以往常用方法更快捷、经济、安全。本文旨在介绍反井钻施工工艺及其可供参考的成功经验。【关键词】溪洛渡水电站骨料竖井反井钻机坝址岩石为玄武岩．为间歇性多期喷溢的陆相基性火山1引言岩流。竖井部

2、位的岩石为I1l类(弱风化上段)，岩石湿抗压强度为125～200MPa，地质构造为次块状为主，浅溪洛渡水电站足金沙江上最大的水电站，是中周第表裂隙发育，层问错动带发育，岩石完整性差，爆破后二、世界第大水电站。电站坝高285．50m，总装机容呈散粒状。反向掘进存在很多安全不利因素，不宜采取量12600MW。反井法或爬罐法。正井开挖支护跟进．相对安全．但效高线混凝土系统布置于右岸坝头高程610．OOm．设率低，工期难以满足要求，且通』x【条件不良。根据该T置两座l×4．5m。型混凝土拌和楼和一座制冷楼，常态混程竖井

3、及底部廊道系统布置条件．经科学分析后。采取凝土生产能力600m／h，预冷混凝土生产能力500m／h，了正向掘进、向下溜渣、底部廊道jlI渣的开挖施丁思路。班制牛产。主要供应有温控要求的大坝混凝土。该系利用先行开挖竖井底部的水平廊道作为空间，采用反井统具有夏季供应m机口温度7~C混凝土的制冷能力。高线钻机自上而下一次形成直径1．4m的先导井，再自上而下混凝土系统生产混凝土总量约665．7万，月高峰浇筑扩挖形成直径4．2m的溜渣井，然后正向开挖，向下溜强度l6．09万m。渣，平洞出渣。先导井既作为竖_片开挖的自由面

4、，义起高线混凝土生产系统包含骨料预冷系统，粗、细骨溜渣作用，还兼有通风排炯功能，其巾利用反井钻机一料竖井及井下胶带机系统。骨料竖井开口布置在高程次性形成先导井是关键所在。705．OOm平有上．拌和楼及制冷系统布置在高程610．OOm平台上，污水处理布置在595．OOm高程平台上。骨料竖井包括4座粗骨料竖井和2座细骨料竖井，3反井钻机选型骨料容量按保障混凝土卜产系统3天的骨料料源来设计，反井钻机于2O世纪五六卜年代f1I现在美国和德国采粗骨料和细骨料竖井直径分别为12m和1Om．开挖：区径矿丁程领域，它是将隧道掘

5、进机和钻井法凿井机结合形分别为3m和l】．3m。最大井深为77m，井与井之问成的井筒施工设备，用于施T矿⋯地下暗井、溜井、矿的问距为l倍直径，直线布置。井底为8纵坡的检修仓等导井T程。我周在20世纪80年代将反井钻机用于廊道和胶带机廊道。6个竖井开挖量为44500m，计划丁期仅210d，平均开挖强度2120m。／月。煤矿地下工程中，煤炭科学研究总院研制出IM系列反井钻机，其中IM一120型反井钻机1986年第一次应用在2竖井开挖方案选择开滦赵各庄矿；IM一200型反井钻机于1992年4月首次应用在十三陵抽水蓄能

6、电站，完成直径1．4m、深158m竖井开挖一般采州正井法、反井法或正反混合法。的竖井导井施工。截至目前，反井钻机先后在国内各大·28·地下工程一矿务局(矿业集团公司)、十几个水电站和抽水蓄能电站到达最近的6号骨料竖井。等工程中应用，最大竖井深度316m，最大斜井长度ZFY1．~t／3oo型反井钻机需要一个钻机安装平台，236m(倾角50。)。由于反井钻井施工技术具有安全、快平台为混凝土结构，尺寸为2．5m×2．5m×0．5m；需要速、质量高等优点，从而受到地下工程建设者的欢迎。循环水池，容积3Orn3，于2～3

7、号竖井问布置一个6m×(1)LM系列反井钻机包括LM一90型、LM一2006m×1．5m的水池；还需要布置液压油泵、冷却机、操型，原设计主要是为煤炭系统中硬岩石(小于IOOMPa)，作台的平台，一般呈直线布置，占用面积为3m×20m。深度小于200m，直径为0．9、1I2、1．4m的反井工程。另有其他钻具设备等摆放场地和导孔钻孔岩屑临时堆放虽然在实际工程应用中也完成深度、岩石硬度都超过设场地。计的竖井和斜井，但施工工效大大降低，事故率也大大ZFY1．4／3oo型反井钻主机重10t，安装时需要配置增加，难以满足快

8、速建设煤炭、水电深井工程的要求。16t以上的吊车或其他卷扬机系统。(2)ZFY1．4／3oo型(LM一300型)反井钻机是在水4．2施工程序电建设工程普遍应用的LM一200型反井钻机的改进产施工程序为：施工钻机基础一钻机安装一调平找品，它解决了LM一200型反井钻机能力偏低的问题，但正一浇注地脚螺栓一钻机运转一整个系统试运转一导孑L仍保留体积小、重量轻、搬迁移动方便的特点，具有更钻进一