前言:中文期刊网精心挑选了水上运输的优点和缺点范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
水上运输的优点和缺点范文1
关键词:高架桥;塔吊;安装
Abstract: the article to three set crane installation as an example, this paper analyzed in a special topographical conditions of the crane tower construction method, and introduces the crane installation and dismantle difficult in the process of and the problems to be pay attention to.
Keywords: viaduct; Crane tower; installation
中图分类号:U448.28 文献标识码:A文章编号:
1、概述
本工程处位于广东与广西两省交界的山岭地区,施工线路横跨山岭地带4公里多,工程施工范围包括连城河大桥、大用跨线桥、路下寨高架桥及路下寨跨线桥,此地山体植被茂密,生长各种灌木杂草,半数桥墩位于陡坡半山腰上,桥位施工均需事先开挖填筑临时施工便道,施工场地狭窄,施工制约点多。
2、塔吊施工介绍
由于受地形条件制约,山区高架桥墩身施工一般都采用爬架配合卷扬机来进行,而塔吊运用的比较少,因为塔吊属于大型机械,在地形条件不佳的情况下它的运输、安装以及拆除难度将非常大。
连城河大桥、大用跨线桥、路下寨高架桥及路下寨跨线桥70%以上的墩身高度都在35米以上,受高度以及地形条件等多方面因素影响汽车吊难以满足施工需要,必须安装塔吊才能满足大部分高墩的施工。
经过现场勘察并结合施工计划,我们共在15个墩位布置了塔吊来配合施工,15台塔吊覆盖了43个墩位,约占墩身和盖梁施工总量的50%。塔吊的应用有效地降低了施工难度,大幅提高了工作效率,在墩身和盖梁施工中起到了决定性作用,为我们顺利地完成生产任务打下了坚实的基础。下面我们就以其中三台塔吊的安装为例简要介绍一下在特殊地形条件下塔吊的施工难点。
2.1近河边塔吊安装——大用跨线桥35号墩塔吊施工介绍
大用跨线桥34#、35#号墩,墩身加盖梁的最大高度均为48米,两墩之间有小河穿过,水流距离35#墩承台边沿不到1米。36#墩位于山丘之上,坡陡路滑、荆棘丛生,墩身加盖梁高度为12米。
1)塔吊位置的选择
综合各方面因素考虑塔吊选址在35#墩右幅。此方案的优点主要有三个:①与便道临近,利于塔吊安装;②塔吊基础不需要另挖桩基,可以利用35#墩右幅承台做一个扩大基础;③能完全覆盖34#—36#墩,满足墩身和盖梁施工。缺点是:①35#墩底有水流经过,塔吊基础底部容易遭受水流冲击,底部泥沙被冲刷殆尽之后基础将处于悬空状态,构成极大的安全隐患,将来在塔吊基础设计上需要采取一定措施,避免上述情况发生。②35#墩前有河流后有山丘,可利用面积狭小,场地凹凸不平,地形状况及其复杂,塔吊安装难度很大。
2)塔吊型号的选择
大用跨线桥墩柱宽3.6米,厚2米,每跨间距为40米,左右幅墩柱中心距离为13.62米。以35#墩为中心,通过计算得出所需的最大施工半径为46.6米,该位置需要的最大起重量为2吨。结合起重量和施工半径两项指标我们选择安装一台JL150型塔吊,JL150型最长可安装55米起重臂,其46.6米位置的额定起重量是2.5吨,能够满足施工要求。
3)塔吊的安装
塔吊安装的难点主要在于克服水流和地形条件等因素带来的安装困难。由于场地可利用面积狭小,首先我们用装载机进行场地的拓宽和平整,给吊车创造足够的操作空间。其次为了最大程度的减少河流对塔吊安装的阻碍,我们用吊车将八个塔吊标准节分两组沿河面依次摆放,摆放时要相互靠拢,尽量使八个标准节处于同一水平位置,最后在标准节上搭适量木板,形成一个临时的水上作业平台。
两岸的顺利连接给平衡臂和起重臂的拼接吊装提供了便利,有效化解了地形条件带来的操作不便,令安装工作变得简单易行。
4) 塔吊附墙的设计安装
JL150型塔吊附墙框宽度2.1米,墩身宽度3.6米,塔吊和墩身间距3米,由于如果按照常规方法进行预埋并安装附墙,两条拉杆接行,附墙拉杆将失去角度,极大地降低了附墙的力学性能。对此我们设计了一套新的附墙方案:在墩身的两个侧面各预埋40×40cm预埋件2块,四块预埋件处于同一水平位置,然后用18#双拼槽钢按照预埋间距加工两个三角牛腿,最后将两个牛腿水平焊接在墩身侧面的预埋件上,牛腿上下两面焊三角筋板支撑。附墙拉杆用4条足长的18#双拼槽钢搭接在附墙框和牛腿两端焊接,每边两条,呈倒八字形,焊接前要调好塔吊垂直度。这样以来两个水平方向的牛腿为墩身预埋件起到了加宽作用,有效增大了附墙拉杆的夹角。
塔吊附墙的主要作用是保证塔吊垂直度和克服塔吊旋转而产生的巨大扭力,我们采用水平方向焊接牛腿的方式来搭接附墙拉杆既有效地增大了附墙夹角又不会影响附墙的抗扭能力和稳定性。
2.2山顶塔吊安装——路下寨高架桥1#墩塔吊施工介绍
路下寨高架桥0#台、1#墩、2#墩处于山顶位置,墩身加盖梁高度均在10米以左右。登顶的爬坡路段十分陡峭,阴雨天气所有机械都无法上山,天气晴朗时只有马力较大的挖掘机和装载机才能上去,其他工程车辆若要登顶就只能依靠挖掘机或装载机对其施加外力推其上行。山顶场地狭小,长度在6米以上的车辆无法在山顶掉头,下山时只能沿原路退回,倒退下山的危险性相当大,曾因此引发多次意外。起重机械的攀爬行走以及各种施工材料和中小型机具的转运都因此受到了极大的困扰。另外1#、2#墩的左幅墩身处于离山顶较远的边坡位置,其距离远远超出了25吨吊车所能达到的最大工作幅度。因此我们必须在山顶安装一台塔吊来彻底解决材料运输和施工起重的配合问题。
1)塔吊型号的选择
有两种型号可供选择,第一种是JL150型塔吊,它的优点在于①起重臂最长可以达到55米,充足的臂长将使起作业涵盖的范围更大;②起重力矩比实际需要大,起重作业的安全系数高。第二种是QTZ125型塔吊,它的优点在于①起重能力和作业半径刚好满足施工需要;②自重比JL150型塔吊轻,运输难度相对较低。通过两种型号的比较,我们认为在满足工作需要的同时还要尽量降低运输难度,这样可以避免运输途中的一些不安全因素,因此我们选择安装QTZ125型塔吊。
2) 场地的拓宽和平整
我们根据安装需要,事先对场地进行了大致的规划。首先用挖掘机在山顶开辟出一块空地作为汽车吊的安装位置和塔吊部件的摆放场地,接着在场地内填铺适量的石粉对场地进行硬化,然后铺平压实。
水上运输的优点和缺点范文2
宋代大文豪苏轼曾感慨地说:“食者竹笋,庇者竹瓦,载者竹筏,炊者竹薪,衣者竹皮,书者竹纸,履者竹鞋,真可谓不可一日无此君也。”
在苏轼眼里,竹子是一种很神奇的东西,可以吃,可以穿,可以造船盖房子,可以造纸写诗作画,小小一竿竹,拥有随时变身的魔法,在我们的生活中无处不在。不信?那就跟我一起来看一看竹子“变形记”吧!
饭桌上的“竹”
“一声春雷,唤醒了春笋。它们冲破泥土,掀翻石块,一个一个从地里冒出来。春笋裹着浅褐色的外衣,像嫩生生的娃娃。它们迎着春风,在阳光中笑,在春雨里长。一节,一节,又一节。向上,向上,再向上。”(摘自苏教版小学语文课本《春笋》)随着气温的升高,笋使劲儿向上生长,当春笋褪掉竹箨(tuò),在茎节间的竹枝随着茎节向上成长,摇曳生姿。
饭桌上最常见的“竹”当然就是竹笋了。竹笋的烹调方式有很多种,可以干炒,可以油爆,可以煲汤。竹笋可以食用新鲜的,还可以把它制成笋干……每当春笋上市的时令,家家户户饭桌之上常能闻见竹笋香。
你们还知道哪些竹笋的烹调方法?不如来制作“我的美食计划”,把你们所知道的关于竹笋的美食烹调方式填写下来吧!
我的美食计划
食材:
配料:
烹调方式:
注意事项:
竹子虽然不像竹笋那样,可以食用,但是因为本身有独特的清爽香气,所以成为制作“竹筒饭”的必备容器。
当笋长成新竹,竹筒饭就可以“盛装”出炉啦。选取新生竹的一节竹筒,挖出一块,往里面填塞一些你喜欢的食材,再盖好竹盖放进锅里焖,香喷喷的竹筒饭肯定让你唇齿留香,赞不绝口,所以,竹筒饭又有“香竹饭”的美誉。
美食在前,我们怎么能忘记我们每天用餐的工具――筷子呢?仔细端详手中的筷子,发现没有?筷子也大多是竹子做的呢!
除了在饭桌上大展“变形”特技,竹子还能被人穿到身上,敷在脸上,这就是苏轼所说的“衣者竹皮”――
穿上身的“竹”
竹子穿在身上是什么样,你们能想象出来吗?有文献记载,三国时期孟获手下的兵士身上所穿的铠甲,就是竹子做的。竹制铠甲虽然比不上铁制的,但是制作时把竹子晒后油煮,再晒再煮,如此几番竹子就会变得非常硬,制成铠甲也能发挥强大的防护作用。
据说日本古代兵士的铠甲,大部分都是用竹子制作的。来欣赏一下右图中日本兵士的竹制铠甲,看看它和一般的铠甲有什么不同。
用竹子做的“消防帽”,有什么优点和缺点?你能列举出来告诉我吗?
中国古代也有抢险救灾的“消防队”,而消防队员的帽子,很多都是竹子做的。
随着科学技术的发展,现代人也把竹子穿上身,看看下面这些毛巾、衣服、毯子和面膜,这可都是用竹子做出来的。
什么?你们说看不出来竹子的本来样子?这就是高科技施展的神奇魔法啦!因为竹子硬邦邦的,除了直接做成盔甲、斗笠,还真没办法直接贴身穿着。于是专家们经过研究,提炼出了竹纤维,用竹纤维纺织而成的织品,不仅舒服透气,还有棉纤维等材料所没有的优点,那就是:吸汗性更好,不容易掉色,还能抗菌。竹纤维为什么能抗菌呢?这个就要从竹子本身的特性说起啦!
竹子体内含有一种天然的抗菌成分“竹醌”!这可是对付害虫的致命武器。所以用竹纤维制成的面料和衣物也就有一定的抗菌作用。
衣食住行,“变形的竹子”已经完全
解决了我们人生最重要的两大问题――温饱问题,那么,它在我们的住行方面又发挥了什么样的大作用呢?
住宿远行还是“竹”
一首古老的民歌《弹歌》唱道“断竹,续竹,飞土,逐肉”,短短八字,就是一幕雄浑大气的捕猎场景:削断竹子,再组装成弓箭,追逐捕捉猎物。看来,从古至今,竹与我们的生活一直息息相关。同学们,日常生活中,你们还知道哪些竹制品呢?探讨之后赶紧写下来吧:
竹编是中国人最早发明的竹制器具。日常的竹制品,例如炊具的箪、蒸笼等,盛放物品的筐、篮等,家具床、柜等,算具有算筹、算盘,量具有竹尺、竹筒,文具有笔杆、竹简,照明用具有灯笼、烛炬,卫生用具有帚、熏笼,装饰用具有帘、花瓶……这些都是小物件,知道吗,竹子还能成为我们的“容身之所”,还能助我们“行万里路”呢!
这是西双版纳的竹楼,居住在这里的人们,吃着竹筒饭,喝着竹筒酒,他们与竹结下了不解之缘。
用竹子做成的交通工具是什么,你们猜到了吗?
“无数涪江筏,鸣桡总发时。”杜甫诗中写到的“筏”就是竹变身的水上交通工具――竹筏。“载者竹筏”,竹筏历来是江南重要的水上运输工具,古朴原始的小竹筏也构成江南水乡独具特色的景致。“小小竹筏水中游”,如今,中国传统的竹筏传到了国外,在牙买加的安东尼奥港也开展起乘竹筏游览的活动。
化身为艺术的“竹”
人们对竹的喜爱,不仅反映在生活中各种竹制的器具上,也辐射到了艺术和文学领域。竹,能俗能雅,不仅给我们的衣食住行带来便利,还给我们的生活带来无限的情趣。
古时称音乐为“丝竹”,传统的乐器诸如笛、箫、笙、筝、鼓板、京胡、板胡等都离不开竹,所以又称为竹管音乐。
竹乐飘飘,犹如天籁。除了竹笛、箫、快板等常见的竹乐器,你们还知道哪些竹制乐器呢?我们赶紧去瞧瞧吧――
竹子清华淡泊,不作媚世之态,表现出自强不息、顶天立地的精神,因而备受历代文人推崇,成为诗文和画作中最常见的题材之一。清代郑板桥画笔下的墨竹自成一格,他的咏竹诗也堪称一绝。文章开头的《竹石》这首诗就是郑板桥所写,他借竹抒发了自己洒脱、豁达的胸臆,表达了勇敢面对现实,绝不屈服于挫折的精神。
成语中的竹也是随处可见,读一读下面几个成语,你们能发现它们和竹的关系吗?
日上三竿:
青梅竹马:
哀丝豪竹:
汗牛充栋:
韦编三绝:
水上运输的优点和缺点范文3
关键词:给排水管;使用;特性
Abstract: With the development of the city's water supply and drainage in the construction of the city occupies an increasingly important role in the market to drain also presents a variety of species. Drains also have their different characteristics and properties, have different functions in use. This paper on the use of different drainage characteristics of a simple discussion.
Key words: water supply and drainage; use; features
中图分类号: TL353+.2 文献标识码: A 文章编号:
近年来,伴随着工程技术以及新型材料的不断发展,使得给排水管材种类繁多,市面上的给水管材,主要有金属管(钢管、不锈钢管、铜塑管、镀锌钢管涂塑钢管等等的)。塑料管(聚丙烯管、硬聚丙烯管等,复合管包括衬塑管、衬塑不锈钢管、凯撒管等等的)。以及排水管聚乙烯管等等的。每一种排水管都有其独特的特性,也就意味着其有着独特的使用性。
一 金属管的使用特性
1、铜管:铜管被用作供水管已经有很长的时间。在大部分的发达国家中以及部分的发展国家中,主要使用的用于住宅中的给水管都是钢管。而铜管作为一种给水管材,也拥有自己独特的特性。它适应的温度可以从-196℃——205摄氏度。具有良好的韧性、易扭转、以变曲、不易折断、裂缝、抗冲击性和抗冻胀性都非常好,可以承受极热与极冷的温度。在任何的气候温度条件下都可以进行安装。且使用性不会因为温度的变化和使用时间长而降低。铜作为一种活性仅强于金和银的惰性元素。它表面的黑色氧化层也成了它最坚固的保护层。使铜管的耐腐蚀性增强,且不会污染水质。其次钢管还有的管件标准齐全,管理方便、施工便捷、不结垢、易焊接、接口牢、安全可靠性强等优点。可以真正的做到保用50年。还可以进行回收再利用。各方面都十分的完美,但唯一美中不足的是生产的成本较高,适用于工业以及民用建筑内的冷热水的管道以及饮用的净水系统管道上。
2、钢管:按生产方法可分为无缝钢管和焊接钢管,钢管的尺寸范围很广,从直径很小的毛细管直到直径达数米的大口径管。通常长度为4-10m,工作压力不超过1.0MPa 。进行加强可以达到1.5MPa 。其优点是强度高、接头少、耐震动、长度大、加工接口方便。缺点是寿命比较短,易腐蚀,密封性不好,易泄露且价格高。适用在建筑内的生活给水以及热水管道上。
3、镀锌钢管:随着塑料管、钢管、 以及复合管的日益发展,在生活给水上,镀锌钢管已经渐渐的被取代。但这并不意味着镀锌钢管毫无作用了。在消防给水系统,镀锌钢管占据着重要的地位,尤其是在自动喷水灭火系统中。
二 塑料管的使用特性
无归共聚聚丙烯管(PP-R)
PP-R是由乙烯与丙稀无规共聚而得到的产物,PP-R管道除了保持PP管道较高的强度以及良好的耐热性外,还拥有很好的抗冲击性能。在相同的内压和温度条件下使用的寿命增长。
其具有以下的特点:
1、 耐热性好,它的维卡软化点为131.5℃,最高的使用温度可以达到95℃,长期使用的温度可以达到70℃,能满足建筑冷、热水管道的设计要求。
2、 卫生、无毒。PP-R的原料属于聚烯烃类,她的分子由氢元素和碳组横,原辅材料完全达到了食品卫生的要求,没有有毒有害元素的存在。可靠卫生,不仅仅可以使用与冷热水管道,还能用在纯净饮用水的系统中。
3、 节能保温。其导热系数为0.21w/mk
4、 管件连接牢固且安装方便。PP-R的管件采用与管材相同的原料进行加工而成,有良好的电容、热熔焊接性能,它的管件以及管材可采用电容连接或者热熔连接。这种独特的连接方式比弹性密封承插、粘接以及其他的机械的连接方式成本低、操作简单、速度快且安全可靠。特别的适用在直埋暗敷的地方,杜绝了渗漏的隐患。
5、 PP-R管材使用后可回收利用。PP-R在生产以及施工再到使用的过程中都对环境没有污染。属于绿色产品。可以进行废物的回收利用。
三 复合管的使用特性
复合管由金属材料和非金属材料组成,金属材料一般有不锈钢、碳钢、铜等,非金属材料大部分都为塑料。
铝塑复合管的使用特性
铝塑复合管,是通过挤出成型工艺而制造出的新型的复合管材,由交联聚乙烯(聚乙烯层)、铝层、粘合剂层以及交联聚乙烯层这五层结构组成。由于铝塑复合管是金属复合管或夹有金属管的塑料,所以集有塑料管和金属管两者的优点,内外的两层PE具有耐腐蚀、无毒、脆化温度低、质轻等特点。而PE在经交联后其机械强度和耐热性都得到了明显的提高。其中处于中间的铝管除了对PE起到增强的作用外,还使管材耐压强度得到大大的提高。同时,还有百分之百的隔氧效果。彻底的消除了渗漏的顾虑。除了一般的合成材料的性能特点,铝塑复合管也有其独特的性能和特点
1、 耐压的强度高,铝塑复合管的工作温度为-40℃到60摄氏度之间,这说明其耐温性能也很好。除此之外还有卫生无毒以及使用寿命长的特点。可以使用与建筑冷、热水管道。
2、 集刚柔为一体,可以快速把管道系统中的压力冲击消除掉,不会产生水锤的噪声。
3、 采用了嵌入夹紧的连接方式,安装方便。管材也可以自由的进行弯曲,可以减少管道的街头和弯头,也可使其弯曲不反弹。
4、 热膨胀的系数:2.5×106m/m.K,仅仅是聚乙烯管的八分之一。有良好的阻燃性能,耐腐蚀性强。可以输送各种具有腐蚀性的气体、液体。
四 PE聚乙烯管的使用特性
聚乙烯管的特点:在施工上,聚乙烯管施工简单,连接方便且方法多样。其次管体较轻,当管线较长的时候,可以使用盘管供应,在运输敷设方便。聚乙烯管的管沟要求低于钢管沟的要求。如果施工条件受到限制时,还可以运用电熔焊接的方式进行。其次,还可以采用管沉入的方法在水底进行铺设,降低施工难度以及工程的费用。
聚乙烯管本身采用的溶解方式是电熔或者热熔,保证了接口结构、材料与管体的本身具有统一性。其次,接口的爆破强度与抗拉强度都高于管体本身,可对管内压力所产生的环向与轴向应力。与其他的接头如橡胶圈类接头或其他的机械接头相比,
另外,聚乙烯管本身的缺口敏感性低,以及具有高抗剪切强度的段异抗痕能力,使得它有非常突出的耐环境应力性。抗腐蚀能力强,使用的寿命也很长。在我的沿海地区,由于地下水位普遍偏高,且土地的湿度也大,所以需运用耐腐蚀的管材,聚乙烯管可以抗多种化学物质的侵蚀,还不会促进细菌、藻类以及真菌的生长,使用的寿命可以达到50年。是最好的选择。
此外,聚乙烯管还可以用于修复和更新管道。还能大量的运用与地震山区、有腐蚀性的土地、沼泽、山地等特殊地段。而另外的一个优点是它的经济效益非常好。据了解,聚乙烯管的安装费一般比钢管安装费的一半还低,而相对与直接埋地法,运用穿插法可以节约百分之三十到百分之四十的施工费。而从管材的价格上来讲, 供水和燃气用聚乙烯管也有相当的优势,一般的管径小于DN160的聚乙烯管差不多都比钢管的价格便宜,而双壁波纹管HDPE在这方面的优势更加明显。当然,聚乙烯管也有自己的一些缺点,比如强度低,在遇到坚石和金属碰撞或挤压的时候,容易引起凹坑,甚至穿孔。其次没有阻燃性,对使用压力也有限制。在堆放的要求上也很高,不能够进行长时间的日晒雨淋。否则就容易老化,使使用的寿命降低。
总结:
城市给排水管具有多样性的特点,且不同种类的排水管有其独特的特性,在给排水管的选用上除了要根据不同项目的要求以及具体的环境来进行分析,还要结合各种管道的特点和性能才能正确的进行给排水管的选择。使管道在使用的过程中能发挥最大的优势,达到节约成本以的目的。除此之外,在管道进行使用时要对其进行养护管理,除了对其进行日常的巡查(包括对设施运行状况、井盖情况以及管线周边是否有对其有影响和破坏的行为进行巡查)其次还应该对一些关键的部位定期打开作检查,以及对问题多发区进行长期的观察,对普通的地区进行抽查。还要对重要的管线和有隐患的地区加大巡查的力度。对次要的管线也要保持巡查的质量。对普通的管线要保证能巡查到位。这样才能真正的保证管道的质量,使管道能顺利的使用,发挥最大的效益。
参考文献:
[1] 平以双 .关于城市给排水管使用特性的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(3).
[2] 胡舟.小议城市给排水管道的布管与管理[J].科技与生活,2010,(14):65-65.
[3] 梁德斌.城市给排水问题及施工[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23).
水上运输的优点和缺点范文4
关键词:官地 斜井 开挖 施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码: A
1.工程概况
官地水电站右岸引水系统包括进水口工程及压力管道工程。岸塔式进水口前沿总长144.20m,进水塔各进水口中心线间距35.8m,顺水流方向长30.00m。电站采用单机单管供水,布置4条压力管道,压力管道为内径11.80m的圆形隧洞,开挖洞径为14.04m,从上至下由进口渐变段、上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段、锥管段和过渡段组成。
压力管道上平段中心高程为1300.90m,上弯段的拐弯半径均为35.00m,拐弯角度均为60°;下弯段为空间拐弯,其拐弯半径均为35.00m,中心角均为68°27′52.7″。下平段中心高程均为1195.80m。1#~4#压力管道长度分别为:298.528m、335.452m、372.375m、409.298m。其中引水上平洞(含进口渐变段18m)长度分别为:84.646m、96.473m、108.299m、120.125m;上弯段长度均为36.652m,斜井段长度均为78.220m;下弯段长度均为40.601m;压力管道下平洞(含锥管段13m和过渡段5m)长度分别为:58.409m、83.506m、108.603m、133.700m。
压力管道围岩地层为P2β21杏仁状玄武岩、长斑玄武岩及P2β15-2角砾集块熔岩,管道围岩以Ⅱ~Ⅲ类围岩为主,局部有少量的Ⅳ~Ⅴ类围岩。F2断层在2#、3#管道间通过,且小角度与2#、3#管道在上平段相交,在上弯段附近穿过4#管道,断层破碎带宽1.0~l.5m,影响带宽大于1.0m,多形成弱上~强风化夹层,为Ⅳ、Ⅴ类围岩。
1#~4#管道在与厂房上游边墙交界处理深分别为237、276、315、352m。经估算,1#~4#管道在下平段地应力量值大致在25~35MPa,局部深埋、岩体完整性好的洞段有发生岩爆的可能。
2.施工方案的选择
通过查阅有关竖井、斜井开挖资料,目前竖井、斜井开挖施工较实用的方式有两大类五种施工方法。第一类全断面开挖法(正井钻爆法)、第二类先开挖导井再扩大开挖成型法(包括:普通法、一次钻孔分段爆破法、吊罐法、爬罐法和反井钻机法)。
2.1全断面开挖法(正井钻爆法)
正井钻爆法施工优点:
a.不受下平段施工约束,上部施工具备条件即可施工。
b.可全断面直接由上至下贯通,不需导井施工。
正井钻爆法施工缺点:
a.出渣施工由上部吊运,井内无法布置效率高的机械设备,且斜井断面面积达,出渣工序的效率非常低,不能保证斜井施工进度。
b.由于斜井施工高度过大,没有形成施工通风的回路,施工通风困难。
c.石渣须由上部吊装,及井口二次倒运,且运距较远,施工费用高。
d.长时间井下作业,施工安全难以保障。
2.2先开挖导井再扩大开挖成型法
普通法、一次钻孔分段爆破法、吊罐法、爬罐法和反井钻机法五种施工方法相比较,前四种方法由于作业条件差,钻孔偏斜率大,只能用于较浅的井。采用反井钻机法后,用劳动力少,适用性强,开挖速度快,此法已成为导井开挖的主要方法。
反井钻机成导井再正井钻爆扩挖法施工优点:
a.导井贯通后形成自然通风回路,通风条件好。
b.出渣渣料由导井溜下,从下部通道运出,较为方便且施工效率高,施工进度能够得到保障。
反井钻机成导井再正井钻爆扩挖法施工缺点:
a.对于60º的斜井采用反井钻机开挖导井,偏斜率比较难控制。
b.受下部是施工通道开挖及支护施工制约,在其未贯通之前无法开挖导井。
c.导井溜渣可能发生堵井,堵井处理较困难。
d.施工成本高。
2.3根据本工程实际情况,对施工方案进行综合分析和比较如下:
(1)正井钻爆法虽有可取之处,但由于斜井施工段长近78.22m,断面面积154.82m2,其出渣是最重要、最困难问题,势必造成施工进度无法保证。
(2)反井钻机成导井再正井钻爆扩挖法,施工效率高,反井钻机施工技术成熟,经验较丰富,其缺点也较易解决。
因此,在官地水电站引水发电系统工程压力管道斜井段开挖选用反井钻机成导井,再正井扩挖形成二次导井再进行全断面扩挖施工方法。
3.施工关键点
斜井是水利水电工程中的重要建筑物,施工难度大,有明显的特殊性。官地水电站引水发电系统工程压力管道斜井段开挖直径14.04m是我公司成立以来,承担施工直径最大的斜井,施工过程中的关键点主要有:
(1)该施工区域岩石硬度高,断面面积大(约154.82 m2),施钻时间长,反井钻机在施工中的偏斜率控制较难。
(2)反井钻机施工形成的Φ1.4m导井,不能满足正井开挖时的溜渣条件,容易造成堵井,且处理困难。必须进行二次导井扩井。
(3)引水隧洞相邻洞轴线相距较近,确保各引水隧洞间隔墙稳定,是开挖施工的重点。针对引水隧洞相邻洞轴线相距较近的问题,为确保洞间隔墙稳定,4条引水隧洞必须采取间隔开挖、支护施工,施工中高度重视围岩变形观测,根据变形观测资料,适时调整施工进度、施工方法及爆破、支护参数。
(4)斜井开挖施工过程中,其安全风险较大。
4.施工程序
压力管道斜井段与水平方向夹角为60°,斜井造孔困难、施工难度大。斜井开挖采用LM-200型反井钻机进行导井开挖施工。斜井段在上平段和下平段开挖、支护基本完成后进行,斜井分三步进行施工,首先采用反井钻机钻设导孔及导井,再从上至下进行导井扩挖,最后从上至下全断面扩挖。压力管道斜井段开挖施工顺序为先进行1#、3#压力管道斜井段开挖,最后进行2#、4#压力管道斜井开挖。
4.1测量放线
采用TCR-402全站仪精确测量,在掌子面用红漆标识出开挖边线。
4.2钻爆施工。
导井形成后,人工手持YT-28手风钻自下而上钻孔,人工填装2#硝铵岩石炸药或乳化炸药,非电毫秒雷管微差挤压式爆破;周边实施光面爆破,导爆索起爆。
4.3安全处理
爆破完毕、通风散烟后,对爆破面上残留的松动岩块进行彻底的检查清除。
4.4出渣
大部分爆渣自然落至导井内,少量爆渣由人工清理,,渣溜至下弯段后再由ZLC-50B侧卸装载机装,12t自卸汽车运输。
4.5临时支护
岩石开挖后,及时对岩面采取锚喷支护等措施封闭围岩面。
压力管道斜井段开挖施工程序框图
5.施工方法
压力管道斜井的开挖采用先导井后扩挖的施工方法进行开挖。导井布置于斜井中心线上,反井钻机布置在压力管道上弯段。斜井段扩挖采用YT28手风钻钻孔,人工扒渣、清底,扒渣清底过程中,施工人员必须佩带安全绳,并将安全绳牢固的系在岩壁锚杆上。
5.1Φ1.4m导井钻设
压力管道斜井段与水平方向夹角为60°。首先采用反井钻机钻设直径为216mm的导孔,导孔采用测斜仪控制孔向并及时纠偏,导孔贯通后,在斜井下部安装Φ1.4m的扩孔钻头,从下至上将导孔扩挖成直径为1.4m的导井,导井开挖渣料在压力管道下平段内采用3.0m3装载机装配合20t自卸车出渣。导井钻设完毕后,要及时的进行岩壁的支护,保证斜井的扩挖的施工安全。施工中严格控制导井偏斜率在1%范围内。
5.2 导井扩挖施工
在斜井段Φ1.4m导井形成后,考虑扩挖可能会出现的岩体过大造成导井堵塞的情况,1#斜井施工时将导井扩挖成Φ4.0m的导井,曾经发生堵井;2#-4#斜井施工时导井扩挖为6m*6m方井。导井扩挖采用自上而下进行开挖,采用YT-28手风钻钻孔,利用斜井井盖作为施工作业平台,根据分层情况逐层爆破扩挖,钻孔方向与压力管道斜井段中心线平行,崩落孔采用Φ32药卷连续装药,为保证全断面开挖时石渣溜放顺畅,避免发生堵井现象,要求最外侧一圈炮孔采用Φ32药卷间隔装药进行光面爆破,炮孔间距不允许大于50cm。起爆采用圆周分段法,爆破孔采用非电毫秒雷管起爆网络,引爆采用电雷管起爆。为避免导井扩挖时出现Φ1.4m导井堵井现象,导井扩挖采用“短进尺、密集爆破”的方法进行爆破,开挖高度控制在2.0m,预计循环进尺1.7m。工作面采用人工扒渣、清面,在下平段内采用3.0m3装载机机装20t自卸车出渣。为保证施工安全,在施工中根据实际地质情况进行临时支护。
5.3全断面扩挖施工
在压力管道斜井段Φ4.0m或6m*6m导井扩挖完成后,进行全断面扩挖至设计尺寸。压力管道斜井段(管0+102.557~管0+209.404、管0+114.383~管0+221.230、管0+126.209~管0+233.056、管0+138.035~管0+254.882)开挖断面直径为14.04m,斜井全断面开挖采用手风钻钻孔,周边孔采用光面爆破,炮孔间距控制在50cm以内,具体根据现场岩石情况调整。全断面扩挖采用“边爆破、边支护”的原则进行施工,上一循环支护结束后再进行下一循环的开挖,钻孔采用YT-28手风钻,钻孔方向与压力管道斜井段中心线平行,Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖钻孔深度为2.0m,循环进尺一般1.7m,Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖钻孔深度为1.5m,循环进尺一般1.3m,视岩石情况进行超前支护。开挖施工中,井口开挖采用短进尺,控制钻孔深度不超过1.5m,减少药量,周边孔线装药密度不超过205g/m。压力管道上弯段与斜井段相交部位内侧弯段在斜井扩挖完成后最后进行开挖施工。工作面采用人工扒渣、清面,在下平段内采用3.0m3装载机装20t自卸车出渣。
由于1#压力管道斜井段全断面扩挖施工中爆渣堆积厚,导致扒渣时间过长影响开挖速度。为了提高开挖进度,施工过程中我们又将一次全断面扩挖的方法变为先开挖上半部后开挖下半部的办法,一个循环下来施工速度较全断面开挖提高了三分之一。
5.4支护施工
压力管道斜井段锚喷支护施工,锚杆钻孔采用手风钻人工钻孔,材料从上平段运入至斜井上井口处,再利用吊篮将材料运送至施工面,人工安插锚杆,注浆机安置在斜井上口侧的压力管道上平段,砂浆现场拌制。钢筋网现场安置,将钢筋网牢固焊接在系统锚杆上。材料运输同样是通过压力管道上平段运入并采用吊篮运至施工工作面。斜井砼喷射施工采用TK-961湿喷机进行施工作业湿喷机安置在压力管道上平段喷射手利用升降吊篮进入到施工面进行喷射作业。
压力管道斜井段(管0+102.557~管0+209.404、管0+114.383~管0+221.230、管0+126.209~管0+233.056、管0+138.035~管0+254.882)全断面开挖系统支护参数为:全断面喷C25混凝土,厚12cm;全断面挂钢筋网ф6.5@15cm×15cm;全断面布置普通砂浆锚杆Ф25,L=4.5m(外露0.5m)及Ф28,L=6m(外露0.5m),梅花形间隔交错布置,间排距1.5m。锚杆、挂网、喷混凝土施工紧跟开挖面,,做到一掘进一支护。
6.斜井施工安全
1#~4#压力管道斜井段开挖在各相应压力管道上、下平段开挖支护施工完成后进行,进行开挖施工前必须设计并施工完成斜井施工相应的提升、运输及安全设施装置。
6.1升降系统布置
6.1.1卷扬机布置
卷扬机布置在斜井上平段位置,卷扬机基础尺寸为2m×2m×0.3m(长×宽×高),卷杨机基础采用C20混凝土砌筑,卷扬机利用地锚固定在基础平台上,地锚采用Ф28螺纹钢,长度L=3m,入岩2.5m间距0.5m,地锚位置可根据卷扬机尺寸适当调整。
6.1.2斜井上井口锁口盘
进行压力管道斜井扩挖时,须对上井口进行封堵,防止高空坠物。采用∠7.5×7.5角钢焊接成圆形井盖骨架,骨架由三个圆环组成,间距1m,骨架由∠7.5×7.5角钢连接,形成稳定的骨架结构。骨架上铺设3mm厚的钢板封堵井口。
6.1.3井口防护栏
为保证斜井施工人员在上井口施工的安全,防止石块等杂物落入井内,在斜井上井口周围设置防护栏,防护栏骨架采用Ф48钢管焊接制作而成,骨架采用ф12圆钢连接焊牢,间距15.4cm,防护栏每隔2.0m设置一根立柱,立柱采用插筋焊接加固,插筋采用Ф25螺纹钢,长度L=1.0m,入岩0.8m,防护栏表面铺一层密目网。
6.1.4工字钢滑轮支架
滑轮支架拟采用4根I18型工字钢焊接而成,工字钢滑轮支架四个脚利用井壁锚杆或在相应部位施打插筋固定,插筋采用Ф25锚杆,插筋长度L=3m,入岩2.5m,保证每根工字钢有3根插筋焊接固定,滑轮支架三个脚之间采用I18工字钢连接焊牢。工字钢滑轮支架顶部交叉处焊接一块钢板,钢板尺寸为50cm×50cm(宽×长),钢板厚度5mm钢板上焊接一个滑轮,滑轮直径为300mm,滑轮与钢板焊牢。
6.1.5 井口安全工作井盖
工作井盖用来防止在扩挖钻爆施工过程中人员和设备的安全,由于斜井采用两次扩挖方式开挖,因此工作井盖加工成两种规格,直径分别为ф2m和ф5m(ф6.5 m)。工作盘的制作骨架采用Ф22螺纹钢钢筋制作,骨架之间采用Ф16螺纹钢钢筋连接成间网格。网格上面用3mm花纹钢板覆盖,在进行爆破孔钻孔施工时,用工作井盖封住导井口和一次扩挖后导井口。
6.1.6 工作吊篮
压力管道斜井扩挖施工采用爬梯负责人员上下的运输,采用吊篮负责钻具和材料等的运输。吊篮骨架采用[12槽钢制作,吊篮底面铺一层5mm的钢板,四围敷一层3mm的钢板,吊篮尺寸为1.5m×1.2m×2m(长×宽×高)。吊篮底部焊接4个矿车专用轨道轮。
6.1.7吊篮轨道
吊篮轨道采用I18工字钢,轨道沿靠上平段侧井壁铺设,轨道利用井壁系统锚杆或者在轨道相应位置施打插筋进行加固焊牢,插筋采用Ф25螺纹钢,长度L=1.5m,入岩1.3m,间距1.5m,轨道间距1m 。
6.1.8人行爬梯
人行爬梯固定在井壁的系统锚杆上或者在爬梯相应位置施打插筋进行加固,插筋采用Ф25螺纹钢,长度3m,入岩2.5m;井壁爬梯采用Φ48钢管制作,爬梯两侧骨架沿井壁设置,纵向间距50cm;横向采用钢管连接,间距50cm;爬梯沿井壁垂直高度为1.2m,爬梯每隔3m设一根立柱钢管,立柱钢管与锚杆或者插筋焊接,爬梯脚手板采用短钢管利用扣件固定在爬梯纵向钢管上,脚手架与扶手之间围一层密目网。爬梯每隔15m做一个休息平台,爬梯与工作面之间采用悬挂式爬梯连接。
6.2斜井开挖安全保证措施
斜井开挖支护是施工中的重点和难点,还采取下列几项安全保证措施以确保竖井开挖支护安全施工:
1)锁好井口,确保井口稳定,井口周围设置防护围栏,防止杂物坠入井内,给井下施工人员造成伤害。
2)设置专门的提升设备,只作为钻具和材料运输交通工具,要求卷扬机操作人员持证上岗,提升设备设置导向装置和断绳保险装置,并控制升降速度,并须经过专项验收。工作吊篮严禁载人。用于升降系统的地锚及插筋施工完毕后必须全部进行拉拔试验后使用。
3)上下联系采用电话、信号灯、对讲机等多种通讯手段结合使用,互为备用。
4)提升设备设置防止过卷、过电流和失电压等保险装置及可靠的制动系统,使用过程中定期维护检查。
5)在工字钢滑轮支架边缘必须设置钢丝绳脱槽的防护装置,在吊蓝的顶部和底部均要求设置可靠的限位装置。
6)钢丝绳端部的固定采用绳卡,绳卡应与绳径匹配,其数量不得少于3个,间距不小于钢丝绳直径的6倍,不得正反交错设置绳卡。
7)每班在进行施工作业前均要求进行班前会,提高安全意识,保证施工质量。
8)扩挖时,Ⅱ、Ⅲ类围岩段采取二掘一支护;不良地质洞段采取一掘一支护,上层未支护不得进行下一层的开挖。要求4m或6m导井采用短进尺光面爆破,保证井壁光滑、不错台;光面爆破孔须绑扎竹片进行装药。
9)压力管道斜井开挖施工中,要做好警戒工作;压力管道斜井爆破施工前,提前通知警戒区内的各施工单位的人员和设备及时撤到安全地方躲避。
10)每次爆破后要进行通风散烟处理,并对掌子面进行安全检查,及时撬毛,发现隐患及时处理。
11)扒渣作业时,作业人员佩戴安全绳,安全绳挂在井壁锚杆上,防止发生人员坠落事故。施工中须及时出渣,避免出渣不及时堵塞导井。若因人为原因造成导井堵塞,将追究当事人责任,并进行相应处罚。
11)进行锚杆施工,锚杆注浆要饱满,锚杆杆体要求位于锚杆孔中间。钢筋网的搭接长度应为1~2个网孔,亦不小于200mm,钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙宜为3~5cm。有锚杆的部位要将钢筋网与锚杆联结在一起,其它部位利用钻机打浅孔,“U”型卡固定钢筋网。钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固,在喷射混凝土时钢筋不得晃动。
12)严禁酒后作业。
13)设专职安全员对斜井开挖及支护施工进行现场巡视和指导,保证斜井施工安全顺利的进行。