[发明专利]一种竖井式尾水调压室平洞开挖施工方法

说明书

本发明公开了一种竖井式尾水调压室平洞开挖施工方法。竖井式尾水调压室包括顶拱、中隔墙及其分隔形成的平行并联布置的左调压室和右调压室，开挖采用平洞开挖施工方法，由上至下分层、各层分区开挖，其中：将中隔墩以下左调压室和右调压室分别采用由上至下分层逐级开挖，开挖中设置“之”字型临时斜坡道，设置尾调中支洞、两个中隔墙联系洞、尾调下支洞作为各调压室与外界的连通通道；“之”字型临时斜坡道最大坡度小于17％；本发明施工方法解决了溜渣井口防护难的问题，能够确保施工人员的安全，能够充分利用大型机械设备，降低石方井挖使用桥机吊运机械设备上下的安全风险；施工中不需要设置人员上下通行的爬梯通道，减少了使用通道的安全隐患。

技术领域

本发明属于水利水电工程建设施工技术领域，尤其水利水电建设中大型洞室开挖设计技术领域，具体涉及一种竖井式尾水调压室平洞开挖施工方法。

背景技术

大型地下水电站一般会布置尾水调压室用于机组发电尾水的调压，尾水系统采用“两机一室一洞”的布置方式，尾水调压室下部由一道中隔墙分隔为二室。隔墙以上洞室贯通，按照正常洞室进行开挖，隔墙以下为井挖。尾水调压井跨度大，技术复杂、工序多、施工干扰大，施工难度高。

现有技术中大型地下水电站竖井式尾水调压室主要采用井挖方式进行开挖，先形成溜渣井，爆破后石渣采用竖井溜渣至尾水隧洞内，经尾水洞或尾水连接管出渣至渣场；开挖中调压井内的机械通过在尾水调压室顶部设置的桥机吊运至调压井内。现有方法存在以下不足：竖井式开挖井口直径大，安全防护困难，施工人员人身安全难以保证，安全隐患突出；大型机械进入调压井内吊运过程中存在一定的安全风险；大型机械设备不能完全在调压井内布置，施工进度缓慢，不能满足总进度计划目标；随着调压井的下挖深度越来越深，需要设置临时爬梯供施工人员上下作业，而爬梯位置只能在开挖区内设置，每次爆破时需拆除爬梯或者加强防护，通道布置困难，人员上下通道安全隐患大。

发明内容

本发明针对以上现有技术中的不足公开了一种竖井式尾水调压室平洞开挖施工方法。本发明通过竖井式尾水调压室采用平洞开挖施工方法，有效的降低了施工过程中存在的各种风险，充分利用大型机械设备进入尾水调压井进行施工，加快了施工进度，减少了施工设备的投入。

本发明通过以下技术方案实现：

一种竖井式尾水调压室平洞开挖施工方法，所述竖井式尾水调压室包括顶拱、中隔墙及其分隔形成的平行并联布置的左调压室和右调压室，其特征在于：开挖采用平洞开挖施工方法，由上至下分层、各层分区开挖；其中：

将中隔墩以下左调压室和右调压室分别采用由上至下分层逐级开挖，开挖中设置“之”字型临时斜坡道，作为开挖支护的施工通道；设置尾调中支洞、两个中隔墙联系洞、尾调下支洞作为各调压室与外界的连通通道；“之”字型临时斜坡道最大坡度小于17％；

开挖均采用液压钻、潜孔钻分层分梯段开挖，利用大型机械装载机、反铲、自卸汽车出运渣。

本发明竖井式尾水调压室由上至下分层最大分层高度小于12.5米，由上至下依次是：第Ⅰ层为顶拱层；第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ层为左调压室和右调压室由上至下逐级分层；第Ⅶ、Ⅷ层为尾水连接管层。

进一步第Ⅰ层开挖采用尾调通风洞连接布置斜坡施工通道。

进一步第Ⅱ、Ⅲ层开挖设置“之”字型临时斜坡道与上层汇水洞和尾调通气洞连接布置，斜坡道最大坡度15.8％，作为第Ⅱ、Ⅲ层挖运施工通道。

进一步第Ⅲ、Ⅳ、V层开挖设置“之”字型临时斜坡道与尾调中支洞及一联系洞连接布置，斜坡道最大坡度17％，作为第Ⅲ、Ⅳ、V层挖运施工通道。

进一步第Ⅴ、Ⅵ层开挖设置“之”字型临时斜坡道与尾调下层施工支洞及一联系洞连接布置，斜坡道最大坡度14％，作为第Ⅴ、Ⅵ层挖运施工通道。

进一步第Ⅶ、Ⅷ层开挖采用尾水连接管作为挖运施工通道。