尾水调压井安全措施清远抽水蓄能电站doc.docx

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尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工安全技术方案

1工程概述

清远抽水蓄能电站装机容量1280MW，位于广东省清远市的清新县太平镇境内，地理位置处于珠江三角洲西北部，直线距广州75km。

枢纽工程由上水库、下水库、水道系统、地下厂房洞室群及开关站、永久道路等部分组成。

尾水调压井为埋藏式，位于尾水隧洞发电水流左侧，尾水调压井中心线距尾水隧洞中心线15.0m，井深115.60m，高程▽156.00～▽40.40，由大井和升管段两部分构成，大井开挖直径Φ19.4m，深63.0m，高程▽156.00～▽93.00，其顶部设置成球状穹顶，穹顶高程▽156.00～▽152.00；升管开挖直径Φ10.6m，深52.6m，高程▽93.00～▽40.40，升管下部与尾水隧洞相连。

目前尾水调压井下部水平连接洞及大井段（高程▽156.00～▽93.00）已开挖支护至设计轮廓线，升管段一次扩挖已完成，一次扩挖直径为Φ3.5m。

升管段二次扩挖至设计轮廓线，升管段二次扩挖采用正井法。

2编制依据

本方案主要根据以下内容进行编写：

1）《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T5135－2001）；

2）《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》（DL5162-2002）；

3）《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）；

4）《水电水利工程土建施工安全技术规程》（DL/T5371-2007）；

5）《水电水利工程斜井竖井施工规范》（DL/T5407-2009）；

6）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-2011）；

7）《水电水利工程锚喷支护施工规范》（DL/T5181-2003）；

8）《水电水利工程施工作业人员安全技术操作规程》（DL/T5373-2007）；

9）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL/T5061-1996）；

10）《一般用途钢丝绳》（GB/T20118-2006）；

11）《煤矿用JTP型绞车安全检验规程》（AQ1033-2007）；

12）《建筑卷扬机》（GB/T1955-2008）；

13）《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB26557-2011）；

14）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

15）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

16）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；

17）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；

18）《起重机用铸造滑轮直径的选用系列与匹配》（JB/T9005.2-1999）；

19）《起重机用铸造滑轮绳槽断面》（JB/T9005.1-1999）；

20）《材料力学》（宋子康、蔡文安编，同济大学出版社出版）；

21）《五金手册》（邹振戊等编，机械工业出版社出版）；

22）《建筑施工手册》（江正荣编，中国建筑工业出版社出版）；

23）施工技术方案《尾水调压井开挖支护措施》（FCB［2011］B2-02-040）。

3尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工金属结构布置安装

3.1尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工井口布置

尾水调压井升管段二次扩挖及支护须在井口上部（穹顶）布置天轮及其检修平台、楼梯，井口下部（与尾调通气洞底部同高程）布置施工平台、井架、吊笼、提升设备、牵引钢丝绳、转向滑轮等提升系统和相关附属设施。

穹顶开挖支护时为井身段开挖支护有关设施设置吊点锚杆等，吊点锚杆规格Φ25，锚杆长5.0m，入岩4.5m，外露0.5m，当吊点锚杆和穹顶系统锚杆（锚杆Φ25@1500×1500，L=6.0m，入岩5.85m，外露0.15m）位置冲突时，以系统锚杆代替吊点锚杆，锚杆入岩深度满足系统锚杆的要求（入岩5.85m），外露长度满足吊点锚杆的要求（外露0.5m）。

锚杆砂浆采用M30，现场拌制严格按照试验室开出的配合比进行拌制。

采用“先注浆，后插杆”的施工工艺，在锚杆安插时，先将注浆管插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢均匀拔出，浆液注满后立即将锚杆插入。

注浆过程中，浆液从锚杆孔附近流出应堵填，以免继续流浆。

保证锚杆注浆的饱满密实。

1）井口施工平台：

井口施工平台是参照现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003），结合以往施工经验自行设计加工。

井口施工平台长13300mm，宽4000mm，骨架主梁采用两根I32a工字钢，次梁采用I18a工字钢，上面满铺3mm厚钢板。

主梁一端（靠近尾调通气洞一端）通过7根Φ25锚杆（锚杆长5.0m，入岩4.5m）固定在尾调通气洞底板基岩上，另一端用16根锚固在穹顶上的Φ25锚杆通过Φ25圆钢焊接在主梁上对平台进行反拉固定。

施工平台从尾调通气洞方向进来依次设置大井开挖吊物孔、升管开挖吊物孔、中心吊物孔3个吊物孔，吊物孔尺寸为（长×宽）2370mm×1870mm，平台及吊物孔周边设置安全护栏，护栏底脚用2mm厚钢板设置500mm高踢脚板。

井口平台分别在大井开挖吊物孔、升管开挖吊物孔上设置自制井架，一个井架高4700mm，另一个井架高4450mm，底部长3000mm，宽2500mm，顶部长2000mm，宽2500mm。

井架由4吋钢管构成主框架，四个立柱底部用16mm钢板做支撑脚，框架顶部用Ⅰ18工字钢焊接成滑轮安装支撑架，上部安装滑轮（组）。

2）穹顶天轮架及其附属设施：

穹顶天轮架长3000mm，宽1800mm，主骨架由[20b槽钢构成。

天轮架用20根锚固在穹顶上的Φ25锚杆通过Φ25圆钢焊接在槽钢骨架上进行反拉固定。

天轮架上焊接两根Ⅰ18，L=1800mm的工字钢作为滑轮组支架，滑轮组根据开挖、混凝土浇筑、灌浆吊点的实际位置与框架焊接。

天轮架外围设置安装检修平台，平台长4656mm，宽4056mm，平台中心预留与天轮架尺寸相同的孔洞，平台主骨架由Ⅰ18构成，上面满铺3mm厚花纹钢板，平台周边设置安全护栏，护栏底脚用2mm厚钢板设置500mm高踢脚板。

检修平台用8根锚固在穹顶上的Φ25锚杆通过Φ25圆钢焊接在工字钢骨架上进行反拉固定。

通往检修平台的天梯由3架钢楼梯及两个休息平台组成，从下往上依次是天梯1，天梯2，天梯3，天梯3与检修平台连接。

天梯2和3结构相同，梯长5333mm（斜长），高3500mm，与水平面夹角41°；天梯1梯长5703mm（斜长），高4391mm，与水平面夹角50°。

楼梯由两条6mm厚200mm宽钢板做主骨架，3mm厚花纹钢板做踏步；休息平台由[10槽钢构成主骨架，上面满铺5mm厚花纹钢板。

天梯两边设置护栏。

天梯1与天梯2之间的休息平台底部用由角钢组成的桁架式钢立柱支撑，天梯2和天梯3及二者之间的休息平台由13根锚固在穹顶上的Φ25锚杆通过Φ25圆钢焊接在天梯骨架上进行反拉固定。

天轮架及其附属设施详见附图8～12。

井口施工平台和穹顶天轮架及其附属设施等焊接构件，在施焊前，对施焊区域进行打磨除锈，严格按照图纸要求的焊缝长度和高度，由取得焊工资格证的人员施焊。

焊接完成后敲除焊渣，进行外观检查及探伤检验，确保焊缝饱满密实。

检查完成后对焊缝刷防锈漆。

3）提升设备及吊笼：

提升设备的工作原理是用电动机通过传动装置驱动带有钢丝绳的卷筒来实现载荷移动，尾水调压井升管段二次扩挖载人、载物运输采用两台单绳缠绕式绞车同步提升吊笼，提升井盖采用卷扬机作为提升设备。

吊笼采用按照规范《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）要求设计制作的自制吊笼。

（1）提升设备选择

①井盖提升设备选用新购的10t普通卷扬机，卷扬机的参数要求见下表。

表1卷扬机参数要求表

项目

参数项目

参数要求

备注

10t卷扬机

最大牵引力

100kN

最大行驶速度

0.33m/s

钢丝绳直径

Φ26mm

容绳量

400m

②载人、载物提升设备选用新购的两台JTP1.2×1.2P10t绞车，绞车的参数和技术要求见下表。

表2绞车的参数和技术要求表

项目

参数项目

参数要求

备注

JTP1.2×1.2P10t绞车

最大牵引力

100kN

新购

最大行驶速度

0.75m/s

钢丝绳直径

Φ32mm

容绳量

360m

技术要求

设计制造厂家生产的绞车必须符合国家规程、规范要求；绞车为电控、无极变速，绞车的工作级别为重级，绞车出绳方向为下出绳。

绞车配有限位器、超速器、限载装置、排绳器；电气控制配有过载保护、过流保护、通讯信号、紧急安全开关，所有电器必须为防水型产品。

（2）提升系统布置方案

尾水调压井升管段二次扩挖提升系统布置按载人、载物吊笼，利用施工平台的吊物孔来实现。

井口布置两台JTP1.2×1.2P10t绞车和一台10t普通卷扬机，中心吊物孔用于牵引井盖，升管二次开挖吊物孔用于载人、载物运输。

载人、载物吊笼自制，10t普通卷扬机钢丝绳绕过布置在尾水调压井穹顶位置上的天轮提升井盖。

两台JTP1.2×1.2P10t绞车通过施工平台井架1上的转向滑轮共同牵引载人、载物吊笼。

升管段进行二次扩挖及支护（除扒渣）施工时，升管段井口均采用井盖封口。

载人、载物吊笼布置两根稳绳，稳绳顶端固定在井架上，低端固定在升管段井口井盖骨架上。

为了减小吊笼的横向摆动，在吊笼顶部布置稳绳盘，稳绳盘穿在吊笼的两根稳绳上。

在大井内稳绳盘随吊笼上下，当吊笼下降通过升管段井口井盖处的预留孔时，稳绳盘被井盖挡住并停放在井盖上，当吊笼上升通过此处时，吊笼和稳绳盘接触后随着吊笼的提升稳绳盘随之上升。

尾水调压井升管段提升系统布置详见附图1、附图2，升管段井口井盖布置图详见附图3，吊笼及稳绳盘结构图详见附图4。

（3）卷扬机、绞车布置

铰车（卷扬机）按照规划位置安装，安装前浇筑基础混凝土。

混凝土浇筑要清除浮渣至新鲜基岩，并冲洗干净，混凝土台要高出原地面30cm。

采用M30螺栓进行固定，根据厂家提供相关数据，固定螺栓不少于8根，因此现场施工时至少布置8根锚杆对固定螺栓进行固定。

为便于铰车（卷扬机）的安装，安装前每台设备加工一个预埋螺栓固定支架，将所有预埋螺栓固定在支架上，支架上焊接连接板，将连接板和锚杆焊接牢固，锚杆选用Φ25锚杆（入岩2m，外露0.25m），每根螺栓不少于1根锚杆进行固定。

绞车布置按照附图1、附图2进行，绞车基础施工及绞车安装按照厂家提供资料组织施工。

（4）吊笼、钢丝绳

载人、载物吊笼采用满足规范《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）要求的吊笼。

吊笼结构图详见附图4。

提升井盖的卷扬机牵引钢丝绳及吊笼稳绳均选用公称抗拉强度为1670MPa，直径26mm的6×37S纤维芯钢丝绳。

吊笼牵引钢丝绳选用公称抗拉强度为1670MPa，直径32mm的6×37S纤维芯钢丝绳。

（5）转向滑轮

尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工中所用的转向滑轮及天轮、参照《起重机用铸造滑轮直径的选用系列与匹配》（JB/T9005.2-1999）表1的要求设计并加工。

吊笼顶部的滑轮按照附图4中的要求加工。

3.2尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工金属结构安装流程

穹顶吊点锚杆施工→天轮、天轮架、检修平台安装→检修楼梯安装→卷扬机（绞车）安装→钢丝绳布置→施工平台安装→安装护栏→安装井架→安装吊笼→限位装置及信号系统安装→调试、试运行→载重试验→运行。

3.3安装方法及注意事项

3.3.1安装准备

1）熟悉图纸及相关资料，进行技术交底。

2）清点和清理尾水调压井金属结构安装各构件。

3）架设安装场施工用临时电源。

4）准备和检查各起吊用具。

3.3.2尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工安装方法及注意事项

1）穹顶吊点锚杆施工及注意事项

尾水调压井金属结构安装前，必须将尾水调压井一次和二次扩挖时所用的穹顶全部的吊点锚杆进行施工，施工选择尾水调压井穹顶开挖时便于锚杆施工的时段进行施工,当吊点锚杆和尾水调压井穹顶系统锚杆位置冲突时，以系统锚杆代替吊点锚杆，锚杆入岩深度满足系统锚杆的要求（入岩5.85m），外露长度满足吊点锚杆的要求（外露0.5m）。

2）天轮、天轮架、天轮检修平台安装及注意事项

天轮、天轮架、天轮检修平台在尾水调压井一次扩挖结束后进行安装，用于尾水调压井大井二次扩挖及支护和升管段二次扩挖及支护施工时井盖的起吊工作。

安装时在地面上将天轮和天轮架点焊牢固，利用8吨汽车吊将天轮架起吊到天轮架固定锚杆的安装位置，利用另一台装有吊篮的8吨汽车吊将作业人员起吊到安装位置，利用4个手拉葫芦将天轮架四个角和顶部的锚杆连接牢固。

撤掉第一台8吨汽车吊，作业人员在第二台汽车吊吊篮中对天轮架和固定锚杆进行焊接，每焊接固定天轮架的一个角，拆除一个手拉葫芦，直至所有的吊点锚杆全部和天轮架焊接完毕，所有的手拉葫芦均拆除即可完成天轮台架的安装工作。

用同样的方法安装天轮检修平台，安装天轮检修平时要注意在起吊时避免天轮检修平台和已安装的天轮架碰撞以及焊接天轮检修平台与固定锚杆时伤到天轮架固定锚杆。

天轮架、天轮检修平台吊点锚杆（含井口施工平台吊点锚杆）布置图详见附图5、附图6，结构图详见附图7。

3）检修楼梯安装及注意事项

在尾水调压井一次扩挖结束二次扩挖前安装天轮检修楼梯，楼梯安装时从下到上进行安装，即先从靠近地面的楼梯开始安装，每安装一段用吊点锚杆固定一段，安装时用2台8吨汽车吊及手拉葫芦配合安装，方法同安装天轮、天轮架及检修平台的方法一致。

天轮检修楼梯安装完成之后，根据现场实际布置情况。

检修楼梯吊点锚杆布置图详见附图8，检修楼梯布置图详见附图9，楼梯结构图详见附图10、附图11。

4）卷扬机（绞车）安装及注意事项

根据《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DLT5370-2007）第9.2.3条的规定临时电梯、提升吊笼的卷扬机的基础牢固，安装稳固。

卷扬机固定采用螺栓固定。

混凝土浇筑前，按照卷扬机底座各螺栓预留孔之间相对距离等参数，加工制造一个卷扬机预埋螺栓固定支架，该支架上开设的所有孔均与卷扬机底座相同（孔径及孔之间的距离），将所有预埋螺栓用螺母（每根螺栓固定在支架上时，支架的上、下各有一颗螺母）固定在支架上，将连接板和预埋螺栓焊接牢固。

在卷扬机安装位置根据预埋螺栓之间的距离打锚杆（每根螺栓至少一根），锚杆入岩2m，外露0.25m。

将卷扬机预埋螺栓固定支架移至卷扬机安装位置，调整好支架位置及高程后将所有预埋螺栓连接板和锚杆焊接牢固。

最后浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后达到一定的强度后拧掉每根预埋螺栓上的螺母。

利用汽车吊将卷扬机起吊至卷扬机基础正上方，利用人工将卷扬机底座上的所有孔和预埋螺栓对准，一次性将卷扬机安装到位，最后拧紧预埋螺栓螺母即可完成卷扬机的安装工作。

绞车安装按照生产厂家要求进行基础施工及安装工作。

5）钢丝绳布置

将绞车（卷扬机）钢丝绳绕过各转向滑轮后查看钢丝绳落点和各孔口的位置（按照施工图纸的位置进行确定）以及绞车（卷扬机）和天轮（转向滑轮）的相对位置，保证绞车（卷扬机）卷筒的中心线和天轮的中心线在一条线上，若不满足要求，要对天轮（转向滑轮）做适当的微调，位置调整合适后，即可焊接天轮（转向滑轮）。

6）施工平台安装及注意事项

在尾水调压井Ⅰ次扩挖结束Ⅱ次扩挖前必须将施工平台和所有反拉钢筋从穹顶固定锚杆处接至井口，焊接反拉钢筋时人员站在检修平台及楼梯上进行焊接，但每次在检修楼梯及检修平台上进行作业的人员不得超过2人。

在检修楼梯和检修平台上够不着的反拉钢筋利用施工升降吊篮起吊人员至顶部进行焊接作业。

所有反拉钢筋接至地面后为防止对Ⅱ次扩挖造成影响，可将反拉钢筋斜拉至调压井周围支护锚杆上进行焊接固定，待井口施工平台摆放就位后，将所有反拉钢筋在尾部从系统锚杆上切割下来以便于安装施工平台。

为防止Ⅱ次扩挖爆破作业时飞石伤到井口平台，以及爆破对井口平台焊缝及固定锚杆造成影响，井口施工平台在大井Ⅱ次扩挖至距井口15m的位置时进行安装。

安装井口施工平台时，将井口施工平台摆放在井口，利用布置在井口的卷扬机钢丝绳将施工平台远离井口的一边稳固连接，8吨汽车吊连接在施工平台的另一边并将施工平台向井口移动，每移动一次，启动卷扬机将钢丝绳提起一次，直至施工平台就位。

施工平台就位后，立即选择合适的反拉钢筋用手拉葫芦将施工平台悬空的一端固定起来。

测量人员在现场对施工平台的安装位置进行校核，平台安装人员根据测量人员校核的结果对施工平台的位置进行调整，调整高程可选用千斤顶，调整平面位置时可在施工平台端部绑扎钢丝绳以及撬棍等方法用人工进行调整。

位置调整合适后，先进行施工平台固定端与井口锚杆的焊接，固定端所有锚杆焊接完毕后，即可进行反拉钢筋与施工平台的焊接，先从施工平台悬空端的端部钢筋开始焊起直至将所有的反拉钢筋全部焊接完毕。

钢筋采用搭接焊，焊缝采用双面焊，焊缝长度10cm，焊缝高度10mm，钢筋与钢板的焊接长度及焊缝高度和钢筋与钢筋的焊接要求相同，尾水调压井所有反拉钢筋焊缝（钢筋与钢筋、钢筋与钢板）均要进行焊缝外观质量、焊接长度、焊缝高度以及焊缝的无损探伤等相关质量检查。

7）护栏安装

井口施工平台护栏和井口施工平台在车间加工，加工完成后为便于井口施工平台的运输，护栏可先不予井口施工平台焊接，在井口施工平台安装完毕后，立即将井口施工平台所有临边用已加工好的护栏围起来，护栏立杆与井口施工平台必须焊接牢固。

8）井架安装

井口施工平台井架安装时利用8吨汽车吊将井架从尾调通气洞吊至施工平台上，起吊时利用方向绳和人工来调整井架的位置，使得井架的安装位置符合要求。

井架就位后立即将井架的四条支腿和井口施工平台焊接牢固。

将转向滑轮点焊在井架顶部，布置钢丝绳，检查钢丝绳的落点及卷扬机卷筒中心线和井架上的转向滑轮的相对位置，达到要求后，对卷扬机底座和转向滑轮进行焊接。

井架安装完成之后必须将井架的三个侧立面沿井架立柱用护栏围起来，护栏与井架和井口施工平台必须焊接牢固，井架剩余的一个侧立面安装方便人员进出吊笼和材料运输的单开门。

井架结构图详见附图13。

9）吊笼安装

利用8吨汽车吊将吊笼吊至施工平台上，将吊笼和钢丝绳以及方向绳连接牢固，启动铰车，将吊笼提起后缓慢放入井口施工平台孔口中，铰车起吊吊笼时，利用人工控制方向绳来防止吊笼摇摆碰到井架，井架就位后解除方向绳。

10）限位装置及信号系统安装

限位装置和信号控制线均沿尾调通气洞顶拱和尾水调压井穹顶进行布置，牵引至吊笼中，以免对施工通道造成影响。

信号线采用五芯线。

11）调试、试运行

调试提升系统的信号控制系统、限位装置和安全保护装置以及吊笼的运行情况，满足要求后方可进行提升系统的载重试验。

12）载重试验

按照《建筑卷扬机》（GB/T1955-2008）的要求对卷扬机提升系统进行1.25倍载重量的动载试验，试验合格经验收同意使用后方可投入运行。

按照《煤矿用JTP型绞车安全检验规程》（AQ1033-2007）的要求对绞车提升系统进行1.2倍载重量的动载试验，试验合格经验收同意使用后方可投入运行。

4尾水调压井升管段二次扩挖及支护施工安全分析

4.1尾水调压井穹顶固定锚杆安全分析

尾水调压井穹顶布置用于反拉井口施工平台、天轮检修平台和天轮架固定，反拉楼梯等锚杆共计57根，锚杆均采用Φ25螺纹钢锚杆，锚杆入岩4.5m，外露0.5m。

其中用于反拉井口施工平台的锚杆16根，固定检修平台的锚杆8根，固定天轮架的锚杆20根，用于反拉楼梯的锚杆13根，锚杆均采用M30砂浆进行注浆，锚杆具体布置详见附图5、附图8，井口施工平台结构图详见附图12。

4.1.1尾水调压井穹顶固定锚杆锚固力计算

根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）第4.2小节，采用全长粘结型Φ25普通水泥砂浆锚杆，水泥砂浆强度M30，Φ42钻孔。

尾水调压井穹顶固定锚杆锚固力：

Nt=La·π·D·qr/K

式中，Nt－锚杆锚固力（kN）；

La－锚杆锚固长度，取4500mm；

K－安全系数，取1.6；

D－锚固体直径，取42mm；

qr－水泥结石体与岩石孔壁间的粘结强度设计值，取1.0Mpa。

代入以上数值：

Nt=La·π·D·qr/K=4500×3.14×42×1÷1.6=370.91kN。

Φ25螺纹钢筋最大拉力F=[σ]A；

式中：

F——Φ25螺纹钢筋最大拉力；

A——Φ25钢筋截面面积，A=πD2/4=490.625mm2；

[σ]——材料许用应力，螺纹钢许用应力为310MPa；

F=[σ]A=310×106×490.625×10-6=152094N=152.094kN。

根据广东清远抽水蓄能电站水道及厂房土建工程招标文件的要求，Φ25锚杆拉拔力为127kN，经现场进行锚杆拉拔试验，锚杆的锚固力均可达到127kN，综述以上计算和要求，尾水调压井穹顶布置的入岩4.5m，采用M30砂浆注浆的Φ25锚杆其每根锚杆拉拔力均按127kN进行受力分析时，锚杆的锚固力和钢筋的拉力均满足要求。

因此下述采用M30砂浆注浆的Φ25锚杆（锚杆入岩4.5m，外露0.5m）均按每根127kN的拉拔力进行受力分析。

4.1.2尾水调压井穹顶天轮架固定锚杆受力分析

尾水调压井穹顶固定锚杆主要为天轮架固定锚杆，天轮检修平台固定锚杆，井口施工平台反拉锚杆和楼梯反拉锚杆。

由于天轮架检修平台和楼梯平时只用于检修人员对天轮涂刷润滑油和天轮的检修工作，其余情况下均不允许其他人员沿检修楼梯上下检修平台，检修平台固定锚杆只承受检修平台自重（1.05吨）及检修人员自重（限两人，总共0.15吨），楼梯反拉锚杆只承受楼梯梯段自重（两架楼梯1共计0.59吨）及检修人员自重（限两人，总共0.15吨）。

检修平台和检修楼梯不再承受其他任何荷载，检修平台采用8根Φ25锚杆（入岩4.5m，外露0.5m）进行固定，楼梯采用13根锚杆（入岩4.5m，外露0.5m）进行反拉。

由上述3.1.1节对Φ25锚杆（入岩4.5m，外露0.5m）拉拔力的计算可以看出，检修平台及楼梯固定（反拉）锚杆完全满足承载力要求。

井口施工平台反拉锚杆将在下面进行专项分析，在此只对天轮架固定锚杆进行受力分析。

尾水调压井升管段进行二次扩挖及支护施工过程中，10吨卷扬机钢丝绳绕过穹顶天轮架牵引井盖，井盖在打钻及支护作业中盖在尾水调压井升管段一次扩挖孔口处，此时天轮架固定锚杆不受力。

在进行爆破作业时必须将井盖及井盖上面摆放的施工设备提起一定的距离。

井盖自重及井盖上面摆放的施工设备总重不超过2.5吨（按2.5吨计），由附图1可知，牵引井盖的钢丝绳和水平面的夹角为22.38º，天轮架由20根Φ25锚杆（入岩4.5m，外露0.5m）固定，牵引钢丝绳选用公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×37s+FC纤维芯钢丝绳，天轮受力分析简图见下图。

图2天轮受力分析简图

图中：

F牵—钢丝绳牵引力，F牵=G钢丝绳+G井盖；

G钢丝绳—钢丝绳重力；

G井盖—井盖自重及载重；

F1—钢丝绳牵引力沿水平方向的分力；

F2—钢丝绳牵引力沿竖直方向的分力。

直径为26mm的6×37纤维芯钢丝绳每米重2.36kg，尾水调压井深101m（从井口至井底水平连接洞顶部），穹顶天轮至井口高14.5m，因此钢丝绳悬空最大长度为101+14.5=115.5m，所以G钢丝绳=115.5×2.36×10=2725.8N≈2.73kN。

井盖自重及载重为2.5吨，因此G井盖=2.5×10=25kN；F牵=25+2.73=27.73kN。

F1=F牵cos22.38º=25.64kN；

F2=F牵sin22.38º=10.56kN；

在F1作用下天轮架固定锚杆受弯荷载，在F2作用下天轮架固定锚杆受拉。

1）天轮架固定锚杆弯曲荷载分析

天轮架Φ25固定锚杆外露0.5m，天轮固定锚杆与天轮架搭接焊0.2m。

在F1作用下20根Φ25固定锚杆承受的最大弯矩M=F1×（0.5-0.2）=24.