鄧會君，李明

(中國水電第一工程局有限公司，吉林長春 130062)

大直徑豎井灌漿提升系統(tǒng)

鄧會君，李明

(中國水電第一工程局有限公司，吉林長春 130062)

安徽瑯琊山抽水蓄能電站調(diào)壓豎井井深70 m，外徑20 m，內(nèi)徑18.6 m。利用吊盤、吊籠、卷揚(yáng)機(jī)建立灌漿提升系統(tǒng)，完成井身段固結(jié)灌漿。通過優(yōu)化施工方案、合理組織施工、建立完善的規(guī)章制度、加強(qiáng)職工職業(yè)培訓(xùn)、嚴(yán)格執(zhí)行施工安全技術(shù)措施，圓滿地完成了灌漿施工任務(wù)。

大直徑豎井;灌漿工程;提升系統(tǒng);吊盤;吊籠

1 概述

安徽瑯琊山抽水蓄能電站調(diào)壓豎井井深70 m，外徑20 m，內(nèi)徑18.6 m，是我局建局以來所遇直徑最大的豎井。為完成井身段的固結(jié)灌漿任務(wù)，我局基礎(chǔ)分局瑯琊山灌漿項目部在無參考資料及大直徑豎井灌漿施工經(jīng)驗的情況下，幾經(jīng)研討提出利用吊盤、吊籠、卷揚(yáng)機(jī)建立灌漿提升系統(tǒng)。施工方案、安全措施設(shè)計圖紙經(jīng)多次優(yōu)化、完善，最終通過業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理工程師的審核、驗收，形成了一套應(yīng)用于大直徑豎井灌漿工程的施工措施，在施工過程中合理布置，嚴(yán)密監(jiān)督，定期檢測，在1個月的運(yùn)行過程中，成功地完成了灌漿任務(wù)，無任何安全事故。

2 灌漿提升系統(tǒng)的布置

2.1 吊盤、吊籠及卷揚(yáng)機(jī)的安裝布置

吊盤的制作過程在豎井底部完成，吊盤外緣距井壁0.5 m，細(xì)部尺寸及焊縫質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，井身段的鉆孔、灌漿均在吊盤上完成。

吊點(diǎn)承載梁的安裝因受主梁長度和受力點(diǎn)位置的限制，擺放較為困難，經(jīng)過數(shù)次現(xiàn)場勘察、理論計算，最終選定最佳布置方案，如圖1所示。

圖1 卷揚(yáng)機(jī)、吊點(diǎn)布置簡圖

牽引吊盤的2臺5 t(A、B)卷揚(yáng)機(jī)借助▽54高程平臺對稱錯位安裝(參見圖2)，且安裝于不同高程，避免2臺卷揚(yáng)機(jī)出繩交叉點(diǎn)鋼絲繩發(fā)生摩擦，導(dǎo)致?lián)p壞。

吊籠由1號啟閉機(jī)室的5 t卷揚(yáng)機(jī)(C)牽引，通過導(dǎo)向定滑輪將位置調(diào)整到最佳(如圖1所示)，運(yùn)送工人、材料到作業(yè)面。

整體布置情況如圖2所示。

2.2 安全防護(hù)裝置

吊點(diǎn)承載梁兩端與井壁搭接段及卷揚(yáng)機(jī)底座均用1.5 m深地錨錨固在井口鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，防止吊點(diǎn)承載梁及卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生位移。

每組吊點(diǎn)承載梁上下均用鋼板加固，用Φ28 mm螺紋鋼制作水平、斜向的拉筋，與井壁上錨桿焊接，加強(qiáng)吊點(diǎn)承載梁工作穩(wěn)定性和其與井壁連接的牢固性。

圖2 灌漿提升系統(tǒng)整體布置簡圖

井壁兩側(cè)分別打一錨桿束，錨固深度為入巖1.5 m，將一根Φ22 mm的鋼絲繩固定于其上，鋼絲繩的另一端固定于吊盤上，隨著吊盤的提升，逐次縮短重新固定，作為保險繩。

吊籠兩側(cè)設(shè)有穩(wěn)繩，防止運(yùn)動過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)、搖晃等。頂端出口處設(shè)有急停開關(guān)和限位器，避免卷揚(yáng)操作不當(dāng)，發(fā)生意外。

吊籠出入口處設(shè)置活動安全門，施工人員入井后，安全門關(guān)閉，防止墜物傷人。

通訊采用無線電對講機(jī)和電鈴信號相配合。

3 提升系統(tǒng)吊點(diǎn)承載梁及吊盤受力梁計算

3.1 吊點(diǎn)承載梁

在平臺的吊裝系統(tǒng)中，最大受力的構(gòu)件為鋼梁，計算鋼梁的受力情況(圖3)分別進(jìn)行抗彎及剪應(yīng)力校核。

圖3 鋼梁的受力簡圖

(1)鋼梁受力分析

P1+P2=吊盤自重+活荷載=100 kN，P1=P2=50 kN，鋼梁自重暫不考慮。

相對于左端點(diǎn)的彎矩:M=P1×2+P2×11

相對于左端點(diǎn)的剪應(yīng)力:X=P1=50 kN

(2)鋼梁采用2根40C工字鋼焊接而成，間距20 cm，不考慮側(cè)向失穩(wěn)，工字鋼材質(zhì)Q235。

(3)剪應(yīng)力P=50 kN，面積S=102 cm2

吊點(diǎn)承載量滿足剪應(yīng)力要求。

吊點(diǎn)承載情況如圖4所示。

圖4 吊點(diǎn)承載量俯視圖

3.2 吊盤

吊盤受力框架為超靜定結(jié)構(gòu)(圖5)，可進(jìn)行簡化:4個吊點(diǎn)每個吊點(diǎn)受力25 kN，計算吊點(diǎn)處鋼梁的受力情況，鋼梁材質(zhì)Q235，I18工字鋼。

圖5 吊盤結(jié)構(gòu)平面圖

吊點(diǎn)處鋼梁接受吊盤自重及活荷載傳遞的X，此處鋼梁主要受剪應(yīng)力X，工字鋼截面S=30.765 cm2。

3.3 相關(guān)數(shù)據(jù)

(1)吊盤自重9.3 t。

(2)自重+施工人員及設(shè)備≤10 t。

(3)選用2臺5 t卷揚(yáng)機(jī)。

鋼絲繩Φ21.5 mm;滑輪組:Φ900 mm×Φ90 mm自制動滑輪2個，Φ900 mm×Φ90 mm自制定滑輪2個;安全系數(shù)≥14。

3.4 吊籠(圖6)

圖6 吊籠結(jié)構(gòu)簡圖

運(yùn)載人員及施工材料。規(guī)格:1.0 m×1.2 m× 2.0 m;5 t卷揚(yáng)機(jī)牽引:鋼絲繩Φ21.5 mm，單繩破斷拉力348500 N/mm2，安全系數(shù)≥14。

4 安全措施與方法

(1)認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的原則。加強(qiáng)對所有施工人員的安全教育，提高其安全意識。在豎井施工前，所有上崗人員均進(jìn)行安全生產(chǎn)培訓(xùn)，考核合格后上崗。

(2)工作面設(shè)專職安全員，安全員持證上崗。

(3)施工用灌漿吊盤制作由專業(yè)人員完成電氣焊作業(yè)，在使用前要經(jīng)過安全驗收檢查、并填寫檢查記錄方可投入使用。發(fā)現(xiàn)隱患及時排除。

(4)所有施工人員必須佩帶安全帽、安全帶、穿絕緣靴。鉆探灌漿工、卷揚(yáng)工在施工過程中必須嚴(yán)守崗位、履行職責(zé)，遵守安全生產(chǎn)操作規(guī)程。

(5)豎井卷揚(yáng)機(jī)布設(shè)時，要嚴(yán)格遵守國家有關(guān)的安全規(guī)程。

5 施工安全管理制度

5.1 安全生產(chǎn)責(zé)任制度

堅持“誰主管，誰負(fù)責(zé)”，“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，項目經(jīng)理為灌漿施工安全生產(chǎn)第一負(fù)責(zé)人，對施工過程安全生產(chǎn)負(fù)全面領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。專職安全員為項目部經(jīng)理負(fù)責(zé)，主抓安全管理工作。機(jī)長負(fù)責(zé)工作范圍內(nèi)的安全管理工作，作業(yè)班長對本班作業(yè)施工安全管理負(fù)責(zé)，項目部各個部門對各部位施工負(fù)有相應(yīng)的監(jiān)督、檢查、指導(dǎo)安全責(zé)任。

5.2 安全生產(chǎn)制度

(1)由卷揚(yáng)工、電工、維修工負(fù)責(zé)，定期對整個提升系統(tǒng)進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)異常立即報告并停止運(yùn)行，盡快修復(fù)。

(2)由施工隊長組織每班一次入口平臺封閉狀況，井內(nèi)風(fēng)、水、電、通信線懸掛固定情況，吊盤連接情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即修復(fù)，以保持狀態(tài)穩(wěn)定。

(3)由電工負(fù)責(zé)對井內(nèi)和井上的電纜線等供電用電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即報告并進(jìn)行修復(fù)。

(4)施工隊長負(fù)責(zé)每天對作業(yè)人員的安全護(hù)具佩戴情況，材料裝卸吊運(yùn)情況進(jìn)行檢查，查出隱患及時整改。

(5)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)理、技術(shù)質(zhì)檢員負(fù)責(zé)對施工日常安全檢查制度的執(zhí)行落實情況進(jìn)行檢查。

5.3 施工安全管理規(guī)定

(1)吊籠一次運(yùn)送人員不得超過6人。

(2)運(yùn)送長釬桿時用鐵線固定好，防止墜落傷人。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，班長之間，卷揚(yáng)工之間必須認(rèn)真交接班，對提升、吊掛、滑移等系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及存在的安全問題處理情況做交接班并有記錄。

(4)酒后及身體不適、服用不利于作業(yè)的藥品時不得上崗作業(yè)。

(5)檢修井內(nèi)風(fēng)水管路、電纜時，手提燈、工具必須拴安全繩。

6 結(jié)語

近1個月的實踐證明，吊盤、吊籠所組成的這一提升系統(tǒng)在大直徑豎井灌漿施工中切實有效地發(fā)揮了作用，項目部從施工組織設(shè)計之初至完工撤場的全過程進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制，建立健全各種規(guī)章制度，嚴(yán)格執(zhí)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即進(jìn)行整改，不斷地完善、改進(jìn)，使得整個系統(tǒng)始終在穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)下運(yùn)行，為今后大直徑豎井灌漿施工開辟了一條新路子，有著重要的參考價值和推廣空間。

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Application of Hoisting System of Large Diameter Vertical Shaft

DENG Hui-jun，LI Ming(Sinohydro Bureau 1 Co.，Ltd.，Changchun Jilin 130062，China)

The vertical shaft of Langya Mountain pumped storage power station is 70m in depth，20m and 18.6m in outer diameter and inner diameter.The consolidation grouting of the shaft was completed by the aid of hoisting system with sinking stage，suspension cage and winch.The grouting work was successfully completed by optimizing the construction scheme，reasonably organizing construction，establishing perfect rules and regulations，strengthening the vocational training and strictly carrying out construction safety measures.

large diameter vertical shaft;grouting engineering;hoisting system;sinking stage;suspension cage

TV732.5+1

A

1672－7428(2011)11－0062－03

2011－05－28

鄧會君(1982－)，男(漢族)，吉林梅河口人，中國水利水電第一工程局有限公司瑯琊山項目總工程師、工程師，水利水電工程專業(yè)，從事水利水電工程技術(shù)工作，吉林省長春市綠園區(qū)正陽街819號。