DL/T 5407-2019 水电水利工程竖井斜井施工规范

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ICS27.140
P59  DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T5407-2019代替DL/T5407一2009
水电水利工程竖井斜井施工规范
Specification for vertical shaft and inclined shaft construction of hydroelectric and hydraulic engineering
2019-11-04发布2020-05-01实施
国家能源局发布

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1总则
1.0.1为规范水电水利工程竖井斜井施工技术要求,保障工程质量和安全,制定本规范。
1.0.2本规范适用于水电水利工程竖井斜井施工。
1.0.3应积极采用成熟可靠的新技术、新工艺、新材料、新设备,不断提高施工机械化、信息化技术水平。
1.0.4竖井斜井施工除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语
2.0.1竖井vertical shaft
倾斜角度超过75°的洞井式地下通道称为竖井。
2.0.2斜井inclined shaft
具有一定倾斜角度a(6°~75)的洞井式地下通道称为斜井,斜井分为缓斜井和陡斜井。一般6°≤75称为陡斜井。
2.0.3全断面法full face excavation method
按照设计开挖断面一次开挖成形的施工方法。
2.0.4液压伞钻法hydraulic umbrella driller construction method
采用液压伞钻全断面自上而下一次成形的施工方法。
2.0.5导井法pilot shaft excavation method
先开挖较小断面导井,再自上而下进行全断面扩挖、利用导井溜渣的施工方法。导井开挖有正导井、反导井、正反导井结合的施工方法。
2.0.6反井钻机法raise boring machine excavation method
利用反井钻机自上而下先钻导孔再利用扩大刀盘自下而上钻扩成井的施工方法。
2.0.7爬罐法raise climber excavation method
利用爬罐设备沿轨道升降作业,对竖井斜井进行自下而上开挖成井的方法。
2.0.8深孔分段爆破法deep-hole step blasting method
自上而下一次钻孔,自下而上依次爆破,井底集渣的开挖施工方法。

3施工准备
3.1一般规定
3.1.1施工前,应收集以下资料:
1设计文件,包括工程规模、特点。
2地质、水文资料。
3合同文件。
4标准规范,包括技术标准、安全标准。
5相关法律、法规。
3.1.2施工前应根据设计图纸、文件及地质、水文资料等进行施工组织设计,施工组织设计应包括施工布置、辅助设施、施工方法、进度计划、资源配置、安全质量保证措施、应急救援预案等。
3.1.3应结合工程实际,制定有针对性的环保、水保措施,不断改善劳动条件,提高文明施工水平。
3.1.4对于危险性较大的施工作业应制定专项安全方案,并进行安全、技术交底。
3.1.5对处于不良地质条件下的或直径较大及井深较深的竖井斜井,应对围岩稳定进行安全监测,及时反馈监测信息。
3.1.6开挖过程中应通过钻探、监测等方式开展地质资料的收集,主要包括:竖井斜井井口处的边坡稳定条件以及浅埋、傍山、深沟壑和高水头地段山体的稳定性、揭露井段的地质素描及超前钻探地质资料等。
3.2施工规划
3.2.1施工前应结合总进度、总布置要求,进行生产及生活设施、场内交通、风水电系统、通信系统等规划布置。应建立测量控制基准坐标,完成现场施工清障和场地平整工作,并应建立现场试验室,开展现场相关试验检测工作。
3.2.2施工前应充分了解工程区域气象、水文、地质等情况,寒冷、高海拔、高地热、高地应力、有害气体或放射性元素等,选择适宜的施工方法和施工机械。对不良工程地质和复杂水文地质地段应有专项施工措施。
3.2.3施工应进行通风设计,通风量应进行计算,应保证工作面附近最小风速不得低于0.15m/s,最大风速不超过4m/s,并根据海拔高程和井内温度进行修正。反导井和超过一定深度的正导井施工应保证作业面每人每分钟3m3新鲜空气。
3.2.4工作面渗水及施工废水宜通过集水井集中抽排,井壁渗水可引排至集水井后集中抽排。涌水和淋水段,应有防水、排水措施。
3.2.5施工供电系统宜形成两回路供电。任一回路断电时,另一回路宜能担负施工区全部用电负荷。不能形成两回路供电的,应有备用电源,其容量应当满足通风、排水和撤出人员的需要。
3.2.6井洞内供配电设施、设备宜具备防水功能。照明应采用安全电压,照度符合要求。
3.2.7井上井下应有可靠的通信联络,有条件时,宜采用“信息化安全监控预警系统”。
3.3施工测量
3.3.1施工测量及资料整理应执行《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099和《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173的相关规定。
3.3.2施工测量应包括洞外控制测量、贯通测量设计、洞内控制测量、洞口放样、开挖放样、设备定位、轨道放样、贯通误差测量、中间验收测量、衬砌放样、竣工验收测量等工作。
3.3.3施工前应根据斜井、竖井的设计中心线,拟定平面和高程。

4.1一般规定
4.1.1竖井斜井开挖应根据井身结构尺寸、地形条件、围岩特性、地下水特征、交通条件、工期要求、施工设备等因素合理选择施工方法。
4.1.2竖井斜井贯通应制定专项安全施工技术措施。相向开挖的两个工作面相距30m,或小断面井洞为5倍井洞径距离爆破作业时,双方人员均应撤离工作面;相距15m时应停止一方作业,单向贯通;相距5m时,应钻设超前探孔。
4.1.3井口应锁口并牢固可靠,锁口应进行专项设计。露天竖井斜井井口应设置高出周围地面50cm的安全挡墙,并在其上设置安全围栏,边坡与井台交接处设置排水沟。埋藏式竖井斜井应根据围岩条件,做好支护,必要时为满足设备安装需要允许技术性超挖或采取其他技术措施。
4.1.4竖井斜井与平洞的连接段应先加强支护再进行开挖。
4.1.5当开挖断面大于18m2时宜先开挖导井,然后扩挖成型。断面小于18m2时也可采用一次开挖成型。
4.1.6导井直径不宜小于2.4m,以确保溜渣顺利。
4.1.7自上而下扩挖宜采用机械扒渣。采用人工扒渣时,井周边到导井口应有适当的坡度,并应采取有效措施,防止石渣堵塞导井和发生人员坠落事故。
4.1.8竖井斜井应设置爬梯或人行通道。
4.1.9施工3个月或进尺50m时,应复核测量导线基点。
4.1.10开挖过程中应对围岩变形进行监测,必要时应进行超前地质预报。根据监测结果,及时调整开挖方法及支护参数。
4.1.11不良地质段,开挖前可采用预加固措施,形成的导井应防止溜渣冲击塌孔,大井开挖后应及时支护。
4.1.12开挖不应欠挖,尽量减少超挖,平均径向超挖不宜大于25cm。
4.1.13支护前应及时撬除危石并处理井壁欠挖,支护应紧跟开挖工作面进行。井壁有不利的节理裂隙组合时应加强支护。锚喷支护作业应在作业台车上进行,中小型竖井可布置环形升降平台进行支护作业。
4.2竖井开挖
4.2.1当竖井深度超过400m时,宜设施工支洞。分为上、下两段同时施工时,两段之间应保留岩塞,岩塞长度不应小于2倍洞径并不小于15m。
4.2.2自上而下全断面开挖时,应合理布置提升设备;井口应进行封盖,封盖结构宜预留运输吊笼的通道,井底作业时可关闭。
4.2.3竖井底部具备出渣通道的,宜采用先开挖导井再自上而下扩挖的方法。导井开挖可选择下列方法:
1正井法。
2反井法,包括反井钻机法、爬罐法、深孔分段爆破法。
3正、反井结合法。
4.2.4导井宜布置在断面的中心。
4.2.5竖井长度小于250m时,导井开挖宜采用反井钻机法;长度大于250m时,宜先采用定向钻钻进形成先导孔,再利用反井钻机沿先导孔钻进形成导向孔,必要时可利用导向孔进行孔内摄像,探明地质情况。
4.2.6采用钻孔爆破法开挖导井应遵守下列规定:
1下部不具备出渣通道可采用钻孔爆破正井法。
2围岩地质条件较好、井深较短可采用钻爆开挖反井法,也可采用正、反结合法。
3导井最终贯通应采取正向贯通方式,贯通部位应平顺无台坎,不出现颈缩现象。
4.2.7人工正井法开挖导井应遵守下列规定:
1导井直径宜为2.0m。
2应配备上下交通、通风排烟、抽排水、通信等设备及设施,必要时应有供氧系统。
3渣斗宜密封,容积不宜超过1m3,最大装渣量不宜超过渣斗容积的2/3。
4导井应设置安全可靠并易拆除的临时支护结构。
5每15m左右设置一避险洞,出渣时,井下人员应进洞避险。
4.2.8反井钻机开挖导井应遵守下列规定:
1工作面应满足反井钻机布置及扩孔钻头安装要求。
2钻机基础、循环池基础和井口围岩应稳定。
3导孔钻进宜采用清水钻进方式,并选择适用于岩石硬度的钻头。导孔钻进遇不良地质时,应采用膨润土泥浆进行护壁,并加大循环量,必要时进行灌浆处理。
4开孔时应采用开孔钻杆和扶正器(稳定钻杆),慢速、均匀推进。
5导孔钻进过程中,应随时观测、分析返出岩屑性状及钻进情况,判断地质、地层状况。
6钻孔偏斜率不宜大于1.0%。
7扩孔钻头距上口2.5m时,应降低钻压,慢速上提,直至终孔。
4.2.9反井钻机形成的断面不足以满足溜渣需要时,宜自下而上人工扩挖形成导井。扩挖时,应遵守下列规定:
1利用吊笼作为扩挖工作平台。
2吊笼设置有稳绳。

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