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 趙福成

 （遼寧省水利廳，遼寧沈陽(yáng)  1 10003）

【摘要】  本文針對(duì)大伙房水庫(kù)輸水工程的大坡度斜井有軌運(yùn)輸施工難點(diǎn)，提出井底交叉口處設(shè)置車場(chǎng)與設(shè)置渣倉(cāng)兩種方案，進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，為類似工程提供參考經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】  斜井；有軌運(yùn)輸；施工方案；研究

中圖分類號(hào)：TV554  文章編號(hào)：1005-4774( 2016) 04-0018-03

1  工程概況

 大伙房水庫(kù)輸水工程主體建筑物為1條大型、長(zhǎng)距離輸水隧洞。根據(jù)工程施工需要，全線布置多條輔助施工支洞，受地形地貌及工程地質(zhì)條件限制，其中有1條支洞為大縱坡斜井，斜井?dāng)嗝娉叽鐬?. 50m×5. 50m（寬×高），坡比為25. 19%，長(zhǎng)度為1160. 56m，承擔(dān)著主洞3259m開挖及洞身襯砌施工任務(wù)。坡度大的特點(diǎn)決定其必須采用礦井提升機(jī)和礦車進(jìn)行出渣及混凝土運(yùn)輸作業(yè)。

 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況及工期要求，制定出兩套有軌運(yùn)輸方案：④在支洞底設(shè)置渣倉(cāng)；⑥在支洞底設(shè)置車場(chǎng)。兩套方案主洞均采用無(wú)軌運(yùn)輸，兩臺(tái)礦井提升機(jī)和8 m3礦車進(jìn)行出渣，同時(shí)，根據(jù)工程所在地的氣象條件和技術(shù)要求，采用濕噴支護(hù)措施，因此，在設(shè)備布置上要求考慮保溫及濕噴混凝土運(yùn)輸?shù)男枨蟆?

2原主支洞交叉段設(shè)計(jì)方案

 主支洞交叉段總長(zhǎng)23. 43m，斜井與主洞交角56. 11。，樁號(hào)為1+137. 43~1+160. 86。其中過(guò)渡段長(zhǎng)9. 31m，樁號(hào)為1+137. 43~1+146. 74；喇叭口段長(zhǎng)14. 12m，樁號(hào)為1+146. 74~1+160. 86，斷面型式為圓拱直墻（見下頁(yè)圖1）；主洞施工加強(qiáng)段長(zhǎng)為20m，樁號(hào)為67 +786. 68~ 68+ 806. 68，斷面為馬蹄形。

3  設(shè)置井底渣倉(cāng)方案

 井底渣倉(cāng)方案，在主洞兩個(gè)掌子面各施工100m后，施做井底渣倉(cāng)。主洞采用無(wú)軌運(yùn)輸，側(cè)卸式裝載機(jī)進(jìn)行裝渣，挖掘機(jī)進(jìn)行輔助裝渣、排險(xiǎn)、扒渣底，自卸汽車運(yùn)輸石渣至主支洞交叉口處，在軌道橋上將石渣卸到井底渣倉(cāng)中，然后通過(guò)鋼板傳送帶將渣倉(cāng)中的石渣輸送到8 m3礦車中，利用礦井提升機(jī)進(jìn)行提渣。

3.1  井底渣倉(cāng)工程施工

3.1.1  平坡段結(jié)構(gòu)型式

 當(dāng)斜坡段開挖至樁號(hào)1+125時(shí)開始擴(kuò)挖，至1+137時(shí)由原5. 50m漸變到7.50m寬（成洞后尺寸）。擴(kuò)挖后原設(shè)計(jì)水平段底部標(biāo)高保持不變，拱部仍為圓弧，整體形狀為城門洞形，此后保持7. 50m寬度直到與主洞相交。洞中線向支洞左側(cè)平移1m。其中斜坡段與平坡段相交處采用豎曲線連接，出渣線軌道鋪至斜坡段末端，進(jìn)料線延伸至平坡段后采用無(wú)軌運(yùn)輸。

3.1.2平坡段出渣通道結(jié)構(gòu)型式

 從樁號(hào)1 +137～1 +146直接開挖成明溝，中間與進(jìn)料線相接處采用厚50cm的鋼筋混凝土擋墻，保證進(jìn)料線進(jìn)大型設(shè)備時(shí)結(jié)構(gòu)的安全性。樁號(hào)1+146主洞內(nèi)側(cè)5m采用暗溝形式，按照V類圍巖襯砌。在井底渣倉(cāng)相應(yīng)位置留設(shè)信號(hào)間、配電室，用于出渣施工時(shí)井底電視監(jiān)控。出渣線底部修建積水坑，以方便施工排水（見圖1、圖2）。

 渣倉(cāng)倉(cāng)體部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。井底渣倉(cāng)設(shè)在主洞與斜井交叉點(diǎn)正下方。渣倉(cāng)具有儲(chǔ)存功能，頂口為7m×7m，底口為1.20m×1.70m，凈高約為4.50m，存渣量約為100m3（見圖3）。

3.2渣倉(cāng)施工流程

 平坡段出渣通道開挖、支護(hù)→井底渣倉(cāng)→積水井開挖、支護(hù)→出渣通道、渣倉(cāng)底板鋼筋綁扎、澆筑混凝土→出渣通道立模、綁鋼筋→澆筑通道邊墻、蓋板混凝土→井底渣倉(cāng)鋼筋綁扎、安裝預(yù)埋件→井底渣倉(cāng)立模、澆筑混凝土→出渣通道蓋板涵頂部回填→井底渣倉(cāng)軌道橋安裝→井底渣倉(cāng)漏洞安裝→井底渣倉(cāng)鋼板傳送帶安裝調(diào)試→安裝信號(hào)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)→投入正式運(yùn)營(yíng)。

3. 3  出渣及運(yùn)輸

 出渣作業(yè)時(shí)，先由挖掘機(jī)將掌子面石渣倒運(yùn)入自卸車內(nèi)，然后由自卸車將渣運(yùn)至渣倉(cāng)上方軌道橋梁上，將石渣傾倒入渣倉(cāng)漏斗內(nèi)，渣倉(cāng)底部操作臺(tái)上的操作員控制鋼板傳送刮渣設(shè)備，將渣輸送至礦車中，后由礦井提升機(jī)將渣提至洞外，通過(guò)曲軌、漏斗將渣卸入自卸車內(nèi)，后由自卸車運(yùn)至渣場(chǎng)。在施工過(guò)程需嚴(yán)格控制倒入渣倉(cāng)內(nèi)的石渣塊徑，以避免石渣堵塞漏斗口。

4  設(shè)置井底車場(chǎng)方案

該方案主洞段同樣采用無(wú)軌運(yùn)輸，運(yùn)用裝載機(jī)、挖掘機(jī)配合裝渣，自卸車將渣運(yùn)至存渣區(qū)，后由支洞有軌運(yùn)輸方式運(yùn)送出洞。斜井段采用兩臺(tái)礦井提升機(jī)和兩臺(tái)礦車配合出渣。在主支洞交叉口設(shè)置四軌道，兩條主線用于礦車提升，兩條副線用于存放材料運(yùn)輸設(shè)備。距主支洞交叉口處兩側(cè)分別設(shè)30m（長(zhǎng)）×8m（深）×5m（高）存渣區(qū)，采用兩臺(tái)裝載機(jī)配合鏟渣。

4.1  洞內(nèi)車場(chǎng)施工

 當(dāng)斜井開挖至樁號(hào)1+137時(shí)開始擴(kuò)挖，至1+150時(shí)由原5. 50m漸變到9m寬（成洞后尺寸）。擴(kuò)挖后原設(shè)計(jì)水平段底部標(biāo)高保持不變，拱部仍為圓弧，整體形狀為城門洞形，此后保持9m寬度直到與主洞相交。原支洞兩條軌道自樁號(hào)1+137變?yōu)樗能壍溃�直至主洞中心線（見圖4、圖5）四軌道分為兩條主線，兩條副線，主線用于兩臺(tái)礦車出渣，副線主要用于存放混凝土和人員運(yùn)輸設(shè)備。

 洞內(nèi)存渣設(shè)計(jì)：在距主支洞交叉口兩側(cè)10m處設(shè)置兩處臨時(shí)存渣區(qū)，存渣區(qū)大小為30m（寬）×5m（高）×8m（深），用于主洞施工過(guò)程中臨時(shí)存渣，保證施工過(guò)程中，掌子面能盡快騰出作業(yè)空間。

4.2出渣、運(yùn)輸

 出渣作業(yè)時(shí)，先由裝載機(jī)將掌子面石渣倒運(yùn)入自卸車內(nèi)，然后由自卸車將渣運(yùn)至主支洞交叉口處卸入臨時(shí)存渣區(qū)內(nèi)，再由裝載機(jī)配合進(jìn)行裝渣，后由礦井提升機(jī)將渣提出洞外，通過(guò)曲軌、漏斗將渣卸入自卸車內(nèi)，后由自卸車運(yùn)至渣場(chǎng)。

5  方案對(duì)比分析

5.1施工方面

 方案一：在施工過(guò)程中難度較大，不僅需要進(jìn)行擋墻施工，而且需要進(jìn)行暗溝施工。由于支洞斷面狹小，施工起來(lái)難度比較大。

 方案二：僅需在支洞施工過(guò)程中進(jìn)行斷面擴(kuò)大以及對(duì)主支洞交口處進(jìn)行存渣區(qū)施工，難度較小。

5.2安全方面

 方案一：在施工過(guò)程中基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，礦車在施工中發(fā)生脫鉤也可直接溜至存渣倉(cāng)，安全性較高。但由于在施工過(guò)程中，暗溝上回填厚度較薄，存在暗溝或明溝處擋墻倒塌的危險(xiǎn)。

 方案二：在施工過(guò)程中需要主支洞口處對(duì)礦車進(jìn)行摘鉤、掛鉤操作，存在一定安全隱患。

5.3進(jìn)度方面

 方案一：能夠避免二次倒運(yùn)問(wèn)題，但在出渣作業(yè)時(shí)僅有一臺(tái)礦車用于出渣，進(jìn)度較慢，若在施工過(guò)程中出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致整個(gè)施工無(wú)法開展，影響施工進(jìn)度。同時(shí)，渣倉(cāng)存渣量較小，無(wú)法盡快騰出掌子面。

 方案二：存在二次倒運(yùn)，但在出渣作業(yè)過(guò)程中可以保證兩臺(tái)礦車同時(shí)作業(yè)，出現(xiàn)故障時(shí)，仍然可以保證正常施工作業(yè)，同時(shí)，在主支洞處設(shè)置臨時(shí)存渣區(qū)，可以保證盡快騰出掌子面，為下一循環(huán)爭(zhēng)取時(shí)間。

5.4經(jīng)濟(jì)性方面

 方案一：施工過(guò)程中難度較大，用時(shí)較長(zhǎng)，投入人員及機(jī)械費(fèi)用比較高。

 方案二：施工過(guò)程中除需投入兩臺(tái)裝載機(jī)、1臺(tái)電瓶車外，其他施工可伴隨正常施工完成。

6小結(jié)

 通過(guò)兩種方案的對(duì)比分析，設(shè)置井底車場(chǎng)方案施工難度較小，可以同時(shí)利用斜井開挖設(shè)備，投入設(shè)備較少，較為經(jīng)濟(jì)，不影響施工進(jìn)度，工期能夠保障。因此，井底車場(chǎng)方案更適合該斜井控制段的主洞施工。