壓力管道斜井擴挖安全措施

緬甸瑞麗江水電站工程

斜井擴挖施工安全技術(shù)措施

中國水利水電第十四工程局

瑞麗江電站工程項目部技術(shù)部編制

2007年4月

瑞麗江水電站工程壓力管道斜井擴挖安全技術(shù)措施

壓力管道斜井擴挖安全技術(shù)措施

一、工程概況

緬甸瑞麗江水電站工程引水系統(tǒng)共布置2條壓力管道，每條壓力管道各

包含2條斜井，斜井傾角皆為60。。其中1#壓力管道上斜井起止樁號為

P0+5.653?P0+120.603（P0+5.653?P0+22.974為上彎段，R=20m,空間轉(zhuǎn)角：

9=64°20'27.94"；P0+103.282?P0+120.603為下彎段，R=20m,a=60°）,

洞軸線起止高程為EL677.1m?EL518m；1#壓力管道下斜井起止樁號為

P0+410.603-P0+507.887（P0+410.603-P0+427.924為上彎段，R=20m,a=60

°；P0+490.566?P0+507.887為下彎段，R=20m,a=60°）,洞軸線起止高

程為EL518m?EL389.5m；2#壓力管道上斜井起止樁號為P0+5.653~

P0+120.603（P0+5.653?P0+22.974為上彎段，R=20m,空間轉(zhuǎn)角：0=64°20

'27.94"；P0+103.282?P0+120.603為下彎段，R=20m,a=60°）,洞軸線

起止高程為EL677.1m?EL518m；2#壓力管道下斜井起止樁號為P0+450.603-

P0+547.887（P0+450.603?P0+467.924為上彎段，R=20m,a=60°；

P0+530.566?P0+547.887為下彎段，R=20m,a=60°）,洞軸線起止高程為

EL518m?EL389.5m。

根據(jù)2007年4月16日下午會議討論結(jié)果，把四條斜井的開挖斷面由原

來的圓形斷面（R=3.2m）調(diào)整為馬蹄形斷面，斷面尺寸如下：

二、施工方法簡介

斜井開挖先采用RHIN0400H型及LM280型反井鉆機擴成4>1.4m直徑的

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導井，再進行斜井的擴挖，擴挖分兩次進行，一次擴挖采用自下而上擴挖的

施工方法將反井鉆61.4m導孔擴挖成“3.5m導洞，二次擴挖自上而下擴挖成

型。

三、一次擴挖設備及安全施工措施

一次擴挖采取自下而上擴挖的施工方法，利用斜井吊籠運送人員、材料、

并作為施工平臺進行向上鉆孔打鉆。為防止斜井吊籠上下運行發(fā)生旋轉(zhuǎn)或發(fā)

生不安全因素，在斜井吊籃下方設置有一移動式安全平臺，安全平臺的上下

移動由井口卷揚機提升系統(tǒng)控制，平臺上安裝有八個滾輪，滾輪可在光滑的

導井中滾動。在安全平臺上還設計安裝一動滑輪組，通過提升系統(tǒng)、動滑輪、

實現(xiàn)平臺上下移動的目的。安全平臺上下移動的鋼絲繩安裝時、穿過斜井吊

籠鋼繩滾輪，達到斜井吊籠穩(wěn)繩的目的；使其斜井吊籃在上下運行過程中達

到平穩(wěn)安全。

一次擴挖時井口設置一道圍攔，利用井口井架和巖面錨桿制作成高L2米

的封閉安全圍欄，在圍欄合適位置設置一雙開門，便于施工人員通行。為確

保施工電源停電后斜井中的施工人員可以安全出井，在卷揚機附近安裝一臺

柴油發(fā)電機作為備用電源。施工配電變壓器引入到卷揚機的電源線與柴油發(fā)

電機引入到卷揚機的電源線分別安裝空氣開關(guān)，當使用變壓器電源時，備用

電源空氣開關(guān)應關(guān)閉；使用備用電源時，施工配電電源空氣開關(guān)必需關(guān)閉；

禁止施工配電電源與備用電源開關(guān)同時閉合。

3.1一次擴挖臺車安全方面設計說明

一次擴挖臺車總自重1.35噸，設計承載施工人員6人、施工設備等1噸，

總共2.65噸，考慮施工動載動后所需要提升力約為4噸；配10T快速卷揚機；

卷揚機最大荷載10T,提升安全系數(shù)為2.5設計；滿足施工作業(yè)要求。斜井井

架設計承載力為20噸，井架上有兩個轉(zhuǎn)向定滑輪，經(jīng)過力合成后井架所承受

的力與地面近似垂直，使井架側(cè)翻的力約為零。井架實際承受壓力為5.6噸，

滿足一次擴挖施工要求。為防止意外，擴挖臺車還備有一組鋼絲繩，在擴挖

臺車提升鋼絲繩或吊耳出現(xiàn)意外時，備用鋼絲繩起到保險作用。

3.2制作與安裝安全要求

本擴挖設施、提升系統(tǒng)等金屬結(jié)構(gòu)加工使用的鋼材、圖中有特別注明外，

均為工程常用材料A3鋼。金屬結(jié)構(gòu)制作應滿足《鋼結(jié)構(gòu)施工與驗收規(guī)范》。

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嚴格按照圖中規(guī)格及尺寸進行加工，若需要采用代替材料，應事先與技術(shù)部

研究決定。提升系統(tǒng)及井口系統(tǒng)制作安裝完成后、須經(jīng)安監(jiān)部、質(zhì)量部、技

術(shù)部檢查、機電物資部等聯(lián)合檢查，驗收合格后方可使用。

3.3使用說明和注意事項

一次擴挖采取自下而上擴挖的施工方法，斜井擴挖臺車用于運送人員、

材料、并作為打鉆的施工平臺。下井時卷揚機把擴挖臺車送到作業(yè)工作面，

擴挖臺車把施工人員和材料送到位后進行打鉆等施工操作，爆破前，卷揚機

再把擴挖臺車提升到井口。斜井擴挖屬高危作業(yè)，在施工過程中必須以下事

項：

331、嚴格按照斜井一次擴挖技術(shù)交底進行施工；

332、一次擴挖提升使用卷揚機作為提升系統(tǒng)，卷揚機操作必須按照安

全部下發(fā)的《卷揚機操作規(guī)程》操作。

3.3.3、需要下井作業(yè)的所有人員必須正確佩戴安全帽、防塵（毒）口罩、

反光衣服等防護用品，并系好安全帶，嚴禁不系安全帶下井作業(yè)；

3.3.4、擴挖作業(yè)時，相關(guān)施工設備在擴挖臺車上放置必須穩(wěn)固，對容易

滑落的設備還需要做加固處理；

335、下井作業(yè)前須檢查井口是否有松動石塊等雜物，如果有必須清除

后在下井施工；

336、每次下井作業(yè)前先系統(tǒng)檢查卷揚機、擴挖臺車等相關(guān)設施是否完

好，在確保安全的情況下才可以下井作業(yè)，并做好相關(guān)記錄；

337、在井口預備一跟足夠長安全繩，在突發(fā)停電等情況下，卷揚機司

機把安全繩放入井中便于作業(yè)人員出井；

3.3.8、在任何情況下擴挖臺車施工人員，聽到異常聲音，必須停止作業(yè)

立即檢查相關(guān)設備，發(fā)現(xiàn)異常后立即發(fā)送電鈴信號，請求離開工作面，如果

擴挖臺車無法上井則通過電鈴發(fā)送放安全繩；電鈴信號一停、二上、三下降。

3.3.9爆破時必須把擴挖臺車提到井口，防止被沖擊波破壞；

3.3.10、每天進行必要的檢查維護，發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)開裂或者有裂紋時及時

處理，需要潤滑的部位要及時加油。

3.3.11、每班在施工作業(yè)前，必須召開班前安全會，并做好記錄。

四、二次擴挖設備及安全措施

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二次擴挖采取自上而下擴挖的施工方法，利用斜井擴挖臺車進行開挖，

通過送料小車運送材料至擴挖臺車施工平臺上進行打鉆施工。

二次擴挖臺車及送料小車是有軌輸送小車，在安裝擴挖臺車前首先要進

行軌道安裝，軌道又分上平段軌道、彎段及斜井段軌道，斜井段乂分固定軌

道及活動軌道兩種，活動軌道是每次開挖前將活動軌道下降至開挖位置固定，

運行擴挖臺車至打鉆位置進行施工，打鉆結(jié)束后擴挖臺車運行回撤10米的安

全位置，拆出活動軌道至安全位置既可。下次循環(huán)時再安裝、拆出。

4.1、擴挖臺車及送料小車軌道安全方面設計說明

由于開挖面凸凹不平，為保證臺車行走，擴挖臺車必須有行走軌道，根

據(jù)施工現(xiàn)場和相關(guān)施工經(jīng)驗，擴挖臺車的軌道設計為24kg/m的鋼軌（兼作壓力

鋼管安裝軌道），軌距為2.5m,軌道通過底板排筋固定，排筋每組兩根，間距

0.75米，在超挖部位需要加密，并澆筑混凝土將軌道固定牢固。軌道安裝必

須注意：軌道高度要緊貼底部開挖的凸面巖石，左右相同高程處的軌道高度

必須相同，誤差不得大于1cm（可用水平尺校正），校正合格后再用排筋焊接固

定軌道，應采用連續(xù)焊，且焊縫高度不應小于6mm,鋼軌接頭應用連接鋼板

焊接成整體，避免應力集中破壞軌道。

4.2、擴挖臺車及送料小車安全方面設計說明

擴挖臺車由四層工作平臺組成的主體結(jié)構(gòu)、底盤、爬梯、行走輪機構(gòu)、牽

引用滑輪橫梁、油輪等部分組成，最上層用于堆放材料?、斜井擴挖支護用相

關(guān)設施，并作為噴錨支護的施工平臺，下面三層作為擴挖時打鉆的操作平臺；

爬梯作為四層操作平臺之間的通道。臺車除滿足施工要求外，為保證施工安

全，在最上層設置有安全護欄和護腳板，在操作平臺鋪有鋼筋網(wǎng)。

臺車結(jié)構(gòu)是根據(jù)擴挖打鉆的施工要求并結(jié)合相關(guān)擴挖經(jīng)驗經(jīng)過優(yōu)化后進

行設計的，臺車的各構(gòu)件材料規(guī)格和結(jié)構(gòu)承載能力均經(jīng)過計算，在嚴格按照

焊接規(guī)程和金屬結(jié)構(gòu)制作規(guī)程進行制作的前提下，擴挖臺車的各構(gòu)件的承載

能力為實際載荷的3—5倍，符合相關(guān)設計規(guī)范。具體設計計算這里就不做詳

細介紹，臺車詳細結(jié)構(gòu)見設計圖。

擴挖臺車通過10噸卷揚機提升和下降，卷揚機鋼絲繩繞過擴挖臺車上的

四個滑輪后鎖定在井口的鎖定混凝土墩上，鋼絲繩的此種繞法相當于卷揚機

承擔臺車的1/2牽引力。卷揚機基礎30mm厚為C20混凝土，并且有不小于9

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根入巖2.5米的錨桿直接焊接在卷揚機上。每根錨桿按6噸水平剪切力、10

噸豎直向上的拉力，按照相關(guān)規(guī)范，卷揚機的錨固力完全符合要求?；炷?/p>

錨固墩內(nèi)部鋼筋不小于9根且入巖2.5米，外部澆筑C20混凝土，然后將內(nèi)

部鋼筋全部焊接在錨固鋼板上，此處焊接強度設計要求50噸，錨固力滿足5

-8倍要求。臺車自重12噸，加上施工設備施工人員總重不超過15噸，按

15噸進行校核計算，擴挖臺車在上升時卷揚機負荷最大，約為6.5噸，卷揚

機載荷符合相關(guān)起重安全規(guī)定，相關(guān)的計算此處不做詳細介紹。

4.3、送料小車安全方面設計說明

送料小車由底盤、爬梯、行走輪機構(gòu)和上平臺等部分組成。送料小車上

混凝土倉體積為1.5方，上平臺用于堆放材料、鋼筋、斜井擴挖支護用相關(guān)設

施，爬梯作為平臺到施工場之間的通道。為保證施工安全，在上平臺和爬梯

設置有安全護欄和護腳板。

送料小車結(jié)構(gòu)是根據(jù)送料要求并結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗經(jīng)過優(yōu)化后進行設計

的，小車的各構(gòu)件材料規(guī)格和結(jié)構(gòu)承載能力均經(jīng)過計算，送料小車的各構(gòu)件

的承載能力為實際載荷的3—8倍，符合相關(guān)設計規(guī)范。具體設計計算這里就

不做詳細介紹，送料小車詳細結(jié)構(gòu)見設計圖。

送料小車通過8噸卷揚機提升和下降，卷揚機鋼絲繩繞過斜井彎段頂部

天輪后直接固定在小車上。卷揚機基礎30mm厚為C20混凝土，并且有不小

于9根入巖2.5米的錨桿直接焊接在卷揚機上。每根錨桿按6噸水平剪切力、

10噸豎直向上的拉力，按照相關(guān)規(guī)范，卷揚機的錨固力完全符合要求，送料

小車自重4.1噸，加上1.5方混凝土或鋼筋總重不超過8噸，按8噸進行校核

計算，擴挖臺車在下降運送混凝土時卷揚機負荷最大，約為5.4噸，卷揚機載

荷符合相關(guān)起重安全規(guī)定，相關(guān)的計算此處不做詳細介紹。采購的卷揚機要

有快速雙液壓抱閘，同時配有手制動，并且質(zhì)量合格。

4.4擴挖臺車和送料小車制作與安裝強制性安全要求

本擴挖臺車、送料小車、提升系統(tǒng)等金屬結(jié)構(gòu)加工使用的鋼材，除圖中

有特別注明外，均為工程常用材料A3鋼。金屬結(jié)構(gòu)制作應滿足《鋼結(jié)構(gòu)施工

與驗收規(guī)范》。嚴格按照圖中規(guī)格及尺寸進行加工，若需要采用代替材料，應

事先與技術(shù)部研究決定。提升系統(tǒng)及井口系統(tǒng)制作安裝完成后、須經(jīng)安檢部、

質(zhì)量部、技術(shù)部檢查、機電物資部等聯(lián)合檢查，合格后方可投入使用。

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4.5擴挖臺車送料小車制作安裝施工期間的安全措施及注意事項

根據(jù)設計圖紙，各構(gòu)件在廠內(nèi)加工，在保證可運輸?shù)浆F(xiàn)場的情況下，根

據(jù)臺車結(jié)構(gòu)焊接成兒大部分，所有焊接必須符合相關(guān)焊接規(guī)范。構(gòu)件在運往

安裝場時，需遵守相關(guān)道路行駛規(guī)章。擴挖臺車在各斜井井口的平洞內(nèi)完成

最后的整體組裝焊接。卷揚機、錨固墩、軌道可以安排在臺車安裝前或者安

裝期間進行，具體可由安裝單位根據(jù)施工進度確定。在臺車、卷揚機、鋼絲

繩安裝完成后可把臺車從平洞內(nèi)放置到斜井直段，通過三個5噸的手拉葫蘆

分別掛在已經(jīng)打好承載力不小于7噸的吊環(huán)錨桿上，其中兩個掛在擴挖臺車

腰部上，另一個掛在臺車后面，利用掛在擴挖臺車前面的手拉葫蘆牽引臺車

下滑，前面的手拉葫蘆牽引時，后面的三個葫蘆同時下放。擴挖臺車到彎段

可以自行下滑后，后面的三個葫蘆、配合卷揚機同時下放臺車就位。安裝完

成后制作單位必須自檢，自檢合格后組織項目部相關(guān)部門現(xiàn)場驗收。送料小

車的安裝與擴挖臺車方法相同，施工安全措施亦相同。

擴挖臺車、送料小車安裝屬于高風險作業(yè)，必須高度重視，在安裝過程

中相關(guān)安全要求如下：

4.5.1、認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針。

4.5.2、建立安全管理體系和考核辦法，每班應配備安全員，召開班前安

全會，并做好安全會議記錄。

453、檢查并落實工作中的相關(guān)安全問題。

454、進入施工現(xiàn)場的人員必須按規(guī)定佩戴安全防護用具，斜井段、上

彎段由于高度大坡度大，施工人員必須配帶安全繩等安全用具。

455、特殊工種（如起重工、電焊工、）要求持證上崗，卷揚機司機必

須經(jīng)過安全培訓I,且取得合格證方可上崗。。

456、非專職電氣人員不得操作電氣設備。

457、開關(guān)板上每個開關(guān)應有明確的標志，同時必須安裝漏電保護裝置。

458、電焊機、氣割設備應設專人負責，按規(guī)范要求擺放和使用。

459、在危險地方設置安全網(wǎng)，并隨時檢查。清掃各層平臺上的石塊、

木塊等雜物，清除松動的危石，防止鐵件松動、墜落，防止工具設備滑落。

4.6擴挖臺車送料小車投入使用期間的安全措施及注意事項

461、嚴格按照斜井二次擴挖技術(shù)交底進行施工；

462、二次擴挖提升使用卷揚機作為提升系統(tǒng)，卷揚機操作必須按照安

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全部下發(fā)的《卷揚機操作規(guī)程》操作，卷揚機司機必須經(jīng)過培訓，且取得合

格證方可上崗。

463、需要下井作業(yè)的所有人員必須正確佩戴安全帽、防塵（毒）口罩、

反光衣服等防護用品，并系好安全帶，嚴禁不系安全帶下井作業(yè)；

464、擴挖作業(yè)時，相關(guān)施工設備在擴挖臺車上放置必須穩(wěn)定，對容易

滑落的設備還需要做穩(wěn)固處理；

465、臺車、送料小車運行前做必要的檢查，包括：行走輪是否懸空或

被阻擋、鋼絲繩固定端是否良好、鋼絲繩是否有局部斷裂、小車主要受力部

位焊縫斷裂等；存在問題應及時處理，確保安全后方可施工，并做好相關(guān)記

錄。

466、在任何情況下擴挖臺車上的施工人員，聽到異常聲音，必須停止

作業(yè)立即檢查相關(guān)設備，發(fā)現(xiàn)異常后修復后達到安全標準方可繼續(xù)使用。

467、爆破時必須把擴挖臺車回撤10米的安全距離，防止被沖擊波破壞；

4.6.8、每天檢查維護，發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)開裂或者有裂紋時及時處理，需要

潤滑的部位及時加油。

4.6.9、送料小車設計往下運送載荷總共不應超過5噸，向上運輸時總載

荷不應超過4噸，混凝土澆筑時鋼筋和混凝土分開輸送。送料小車上下運行

進過程中禁止施工人員搭乘。

4.6.10、送料小車在運裝軌道、鋼筋等物品時必須輕放，以免損壞臺車

并引起沖擊載荷，堆放鋼筋時必須放置穩(wěn)定，必要時用鐵絲等固定，并保證

運送時不碰到其它物品。

4.6.11、擴挖臺車投入使用時在上彎段距離直段1米處設置一安全隔離

屏障高0.5米；待井口施工平臺施工完成后拆出。

4.6.12、擴挖臺車在施工、打鉆、噴錨時卷揚機的手制動必需拉緊。

4.6.13.送料小車鋼繩在運行過程中可能會與軌道橫向連接桿相摩要求

每20米安裝一個地滾輪。

4.6.14＞擴挖臺車鋼繩在運行過程中若出現(xiàn)鋼繩與巖面相磨擦時，在磨

擦處要求安裝油輪以保障鋼繩的運行安全。

4.6.15、擴挖臺車在打鉆時必需要用鋼絲繩把臺車與軌道固定，固定牢

固后方能打鉆施工。

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五、擴挖設備及提升系統(tǒng)的維護

5.1、卷揚機的維護保養(yǎng)

5.1.1、卷揚機的日常保養(yǎng)工作十分重要，應經(jīng)常保持清潔和充分潤滑；

制動器閘瓦間隙調(diào)正在1—1.2毫米，最大不能超過3毫米，以保證制動靈

活有效，如果間隙超過3毫米應及時調(diào)整閘瓦間隙。

5.1.2、各部軸承、肖軸、制動器錢鏈等處，每工作班潤滑1一2次，導

向滑輪減速箱軸承，每48小時潤滑一次。

5.1.3、卷揚機在工作100--300小時后，進行一級保養(yǎng)，全面清洗機

械，更換潤滑油，檢查調(diào)正制動器。

5.1.4、在工作600小時后，進行二級保養(yǎng)，除執(zhí)行一級保養(yǎng)外，需測

定電機絕緣電阻和拆檢電動機、減速箱、制動器、鋼絲繩、卷筒及綱絲繩磨

損情況等。

5.2、滑輪系統(tǒng)維護保養(yǎng)

5.2.1、滑輪根據(jù)工作繁重，環(huán)境的惡劣程度、定期進行檢查加油。

5.2.3、滑輪檢修時，應將零件用煤油洗刷干凈并涂上潤滑液和防銹油，

軸承內(nèi)注入黃油，然后將零件重新裝配好。

5.2.3、滑輪若長期不用時，應清洗涂以防銹油，避免銹蝕。

六、擴挖設備拆除時安全措施

?次擴挖吊籠在一次擴挖完成后便可