秀村隧道通风竖井安全专项施工方案(最终版).doc

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引松供水工程总干线施工四标项目经理部施工方案

海西高速公路网

厦沙高速（三明段）A8合同段

秀村隧道通风竖井（反井法）

安全专项施工方案

编制：

年月日

审核：

年月日

批准：

年月日

中铁隧道股份有限公司厦沙高速A8标项目部

二〇一七年三月十九日

中铁竖井集团有限公司

目录

一、编制依据 1

二、工程概况 1

2.1、设计概况 1

2.2、设计参数 2

2.3、水文地质情况 2

三、总体施工方案 3

3.1、施工顺序 3

3.2、辅助系统 4

3.3、施工工序 6

四、施工监测 12

4.1、监测的目的 12

4.2、监测项目 12

4.3、监测实施 12

4.4、监测控制标准 13

五、资源配置 14

5.1、人员配置 14

5.2、机械设备配置 14

六、提升系统的选择 15

6.1、井架 16

6.2、提升绞车 17

6.3、封口盘 19

6.4、安全吊盘 21

七、竖井危险源辨识及危害分析 23

7.1、风险源辨识 23

7.2、危险源危害分析 23

八、施工安全预防措施 25

8.1、爆破伤害预防措施 25

8.2、坍塌预防措施 26

8.3、突泥涌水预防措施 26

8.4、高处坠落预防措施 26

8.5、机械伤害预防措施 28

8.6、触电伤害预防措施 29

8.7、火灾预防措施 30

8.8、防尘预防措施 30

九、竖井安全生产管理制度 31

9.1、交接班制度 31

9.2、班前检查制度 31

9.3、井口管理制度 32

9.4、提升系统管理制度 33

9.5、信号管理制度 34

十、施工安全管理组织机构 34

10.1、安全管理领导小组的设置 34

10.2、项目部安全领导小组职责 35

十一、应急预案 36

11.1、编制目的 36

11.2、编制原则 36

11.3、项目建立应急处置工作小组 36

11.6、应急物资保障 41

十二：

附件：

计算书 42

一、编制依据

1、《公路竖井施工技术规范》（JTGF60-2009）

2、《爆破安全规程》

3、《公路竖井设计规范》

4、《公路竖井施工技术规范》

5、《矿井提升机及矿井提升绞车安全要求》GB20181

6、《吊笼安全技术要求》GB16542

7、《钢结构焊接规范》GB50661

8、《卷扬机安全规程》GB/T13329-2000

9、海西高速公路网厦沙线三明段A8合同段两阶段施工图设计【第四册竖井】第一分册

（二）

二、工程概况

2.1、设计概况

秀村隧道通风竖井位于尤溪县X746县道旁，竖井净空直径为7.2米，井深316.2m（设分隔板），在56m处穿越F18A断层。

竖井中心位置为YK163+972，右井井轴线右偏28m。

正常营运时竖井用于左井的送排式通风，当右井发生火灾时，竖井用于右井的火灾排烟。

风机房采用地表风机房，设置在竖井正上方。

2.2、设计参数

序号

围岩类别

支护长度

支护类型

1

Ⅴ

56

S-5

2

Ⅳ

54

S-4

3

Ⅲ

177

S-3

4

Ⅲ

29.2

S-3（A）

2.3、水文地质情况

竖井位于当地侵蚀基准面之上，山坡坡体起伏，有地表水系经过，地表水总体较发育。

除有9条断层带通过外，未见其他规模较大、透水性较好的断裂构造发育。

地下水主要有：

①基岩风化网状裂隙水：

赋存于第四系坡残层底部及碎块状强风化岩层的网状裂隙中。

竖井区岩性为燕山期花岗岩，碎块状强风化花岗岩层裂隙较发育，富水性及导水性较强，接受降水的补给，厚度较大，勘察期间水量较贫乏，对井身围岩及开挖影响较小，主要对竖井进出口围岩及施工有影响。

②基岩裂隙水：

井身围岩主要为微风化岩，局部风化裂隙较发育，主要受断层、裂隙及节理等地质构造的控制，受大气降水的补给和基岩风化裂隙水的补给，向山体附近的沟谷中排泄，透水性较好，富水性一般，地下水对砼无腐蚀性。

X746县道

竖井位置

三、总体施工方案

为考虑降低安全风险因素，秀村隧道通风竖井采用反井法施工。

首先采用LM400反井钻机在竖井中心由上而下钻取直达井底的Ø270mm导孔，与下部已完成开挖的主洞排烟联络道相通；在井下联络道内连接扩孔钻头，由下向上反井扩孔施工Ø1400mm先导井（扩孔），作为爆破施工井筒时的爆破自由面和通风溜碴通道；自上而下爆破开挖至形成设计的竖井断面，并进行初期支护；二次衬砌自下而上采用液压滑动模板整体浇灌混凝土。

工期计划

施工部位

施工内容

剩余量（m）

进度指标（m/d）

开始时间

结束时间

天数（d）

备注

竖井井身

导井扩挖

98.6

Ⅳ、Ⅴ

2

2017.3.20

2017.4.8

49

200.85

Ⅲ

4

2017.4.9

2017.5.28

50

滑模系统安装调试

2017.5.29

2017.6.4

7

二次衬砌

316.2

5

2017.6.5

2017.8.7

63

3.1、施工顺序

图3-1竖井施工流程

3.2、辅助系统

3.2.1、信号、通讯及照明

（1）照明：

竖井井身照明时，在井口应设置低压变压器，井身照明采用36V安全电压。

照明线路沿井身管线仓墙壁布置，每10m用钢筋固定在井壁上，钢筋安设采用钻眼进行，电路绝缘良好，严禁使用裸线。

灯泡采用LED灯，每10m1只，应安装于易于更换的位置。

（2）信号、通讯：

由2套矿用防爆信号电铃、2套程控电话（5门电话）、4部对讲机，构建一套完善的井下、井口通讯及信号系统。

包括吊笼升降系统，混凝土下料系统，以及对外联络系统。

3.2.2、供风系统

井口设一台“JN132-8”移动式电动空压机，以一条ø114×3钢管为压风供风管，风管自上而下延接至工作面，由一部10t凿井绞车通过Ø24.5钢丝绳悬吊，压风管兼作喷射混凝土输料管。

3.2.3、供水系统

（1）水源：

引用自然水，采用6m×2.5m×1.5m防渗封闭水池做为供水系统的水源。

（2）井口供水：

水箱配两台1.5kw清水泵，一台自接塑胶软管延伸至混凝土搅拌机，一台补供空压机冷却水循环系统。

（3）井筒工作面供水：

根据井筒施工供水及基岩段各含水层组的注浆压力，宜选Φ50mm供水管（可兼注浆管），用高压法兰联接（根据注浆压力确定法兰的承载能力），在井口配备水箱，以适应凿岩等用水压力的需要，管路可通过井壁固定或钢丝绳悬吊。

3.2.4、通风系统

采用ø1400mm导井通风，井底主洞内与地面井口存在空气压力差，井筒内具备自然循环通风条件，故不考虑布设井筒内通风设施。

3.2.5、供电系统

地面供电：

从业主提供的变压器接自竖井配电房，采用电缆引至提升设备机房、空压机房。

井下供电：

沿井壁设一趟动力电缆，每间隔6m采用绝缘电缆架固定。

在吊盘上配备一个配电箱连接至各个用电设备。

3.2.6、排水系统

竖井井口边坡外设置截水沟，并予以铺砌。

在边坡坡脚设置排水沟，收集坡面和井口地面水，集中排方。

井内排水通过1.4m导井排至隧道排水系统中。

3.2.7、混凝土输送系统

采用两台10t凿井绞车通过两根Ø24.5钢丝绳，自井口悬吊提升一根Ø219×4钢管延伸至浇筑井壁位置，Ø219×4钢管，6m/根，通过法兰盘连接，下料管底部设置缓冲器装置，减小混凝土冲量，避免混凝土离析。

A、砼下料管悬吊钢丝绳选型及验算：

吊盘稳绳选择：

1）悬吊钢丝绳的终端荷重

Q0=W2/n=（10023.36+2400+265）/2=6344kg

式中：

W2——悬吊荷重（kg）；（下料管重量=31.52kg/m*53根*6m/根=10023.36kg，堵管重量（考虑一方砼）=2400kg/m³*1m³=2400kg，法兰盘及绳卡：

5kg*53个=265kg）

n——悬吊同一设备钢丝绳数。

2）悬吊钢丝绳的选择计算

Ps=Q0/（110σB/ma-H0）=6344kg/（110*1670Mpa/6-323.2m）=0.209kg/m

式中：

σB——钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取1670（Mpa）；

ma——钢丝绳安全系数，ma≥6。

选择钢丝绳：

Psb=2.129≥Ps=0.209

３）安全系数校核：

m＝Qd/（Q0+Psb×H0）≥ma=6

=38469KN/（6344+2.198kg/m*323.2m）=6≥ma=6

Qd=377KN*1000/9.8=38469kg

式中：

Qd——合格钢丝拉断力总和。

取377kg

结论：

结论：

选用6×19+NF-φ24.5-167钢丝绳满足施工及安全要求

B、凿井绞车的选型：

凿井绞车提升能力F：

F＞Q0+Psb×H0=6344kg+2.198kg/m*323.2m=7054kg

结论：

选用JM10B卷扬机满足施工及安全要求。

C、地轮选型：

地轮直径D：

D＝20×ds=20*24.5mm=490mm

D＞300×δ=300*1.6mm=480mm

式中：

ds——钢丝绳直径；

δ——钢丝绳中最大钢丝直径。

结论：

选用直径600mm地轮满足施工及安全要求。

3.3、施工工序

3.3.1、开挖

在井口明挖段锁口完成后，安装临时护栏及爬梯，0~15m段井筒开挖支护利用吊车下放材料机具。

加强锚网喷或钢拱架支护，近井口段松动炮，提高掘进效率并防止对井口房屋电力设、机械设备的破坏，保证施工安全。

井筒（15m向下）形成正规施工的全部吊挂提升系统，开挖采用10台YT-28风枪打眼，辅助眼和周边眼深2.5m。

钻眼前首先根据测量标定的井筒中心，按照爆破图布眼，采取分区、划片由井帮向中心顺序钻进。

设计使用2号岩石硝铵炸药，电雷管引爆，非电毫秒雷管起爆，采用光面爆破，反向连续装药，周边眼采用反向间隔装药。

3.3.2、溜渣与出渣

采用人工溜渣，溜渣时注意处理危石与瞎炮，并为下阶段作业创造条件。

井底出渣采用装载机，秉着一炮一出渣的原则，防止出渣不及时，造成石渣堆积堵孔，见图3.2-2。

图3.2-2溜渣示意图

3.3.3、初期支护

支护类型

初期支护

备注

喷射砼

锚杆

联结筋

钢支撑

标号

厚度

类型

长度/间距

根数

类型

长度/间距

根数

间距

（cm）

（cm/cm）

（cm/cm）

型号

（cm）

S-0

C25

锁口圈段落

S-5

C20

24

Φ25中空锚杆

300/100

26

A25

79.4/100

26

工16

70

Ⅴ级围岩段

S-4

C20

20

Φ22水泥药卷锚杆

300/120

21

A25

113.5/100

25

工14

100

Ⅳ级围岩段

S-3

C20

10

Φ22水泥药卷锚杆

300/120

21

/

/

/

/

Ⅲ级围岩段

S-3（A）

C20

20

Φ22水泥药卷锚杆

300/120

21

/