前言:中文期刊網精心挑選了水上運輸的優點和缺點范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
水上運輸的優點和缺點范文1
關鍵詞:高架橋;塔吊;安裝
Abstract: the article to three set crane installation as an example, this paper analyzed in a special topographical conditions of the crane tower construction method, and introduces the crane installation and dismantle difficult in the process of and the problems to be pay attention to.
Keywords: viaduct; Crane tower; installation
中圖分類號:U448.28 文獻標識碼:A文章編號:
1、概述
本工程處位于廣東與廣西兩省交界的山嶺地區,施工線路橫跨山嶺地帶4公里多,工程施工范圍包括連城河大橋、大用跨線橋、路下寨高架橋及路下寨跨線橋,此地山體植被茂密,生長各種灌木雜草,半數橋墩位于陡坡半山腰上,橋位施工均需事先開挖填筑臨時施工便道,施工場地狹窄,施工制約點多。
2、塔吊施工介紹
由于受地形條件制約,山區高架橋墩身施工一般都采用爬架配合卷揚機來進行,而塔吊運用的比較少,因為塔吊屬于大型機械,在地形條件不佳的情況下它的運輸、安裝以及拆除難度將非常大。
連城河大橋、大用跨線橋、路下寨高架橋及路下寨跨線橋70%以上的墩身高度都在35米以上,受高度以及地形條件等多方面因素影響汽車吊難以滿足施工需要,必須安裝塔吊才能滿足大部分高墩的施工。
經過現場勘察并結合施工計劃,我們共在15個墩位布置了塔吊來配合施工,15臺塔吊覆蓋了43個墩位,約占墩身和蓋梁施工總量的50%。塔吊的應用有效地降低了施工難度,大幅提高了工作效率,在墩身和蓋梁施工中起到了決定性作用,為我們順利地完成生產任務打下了堅實的基礎。下面我們就以其中三臺塔吊的安裝為例簡要介紹一下在特殊地形條件下塔吊的施工難點。
2.1近河邊塔吊安裝——大用跨線橋35號墩塔吊施工介紹
大用跨線橋34#、35#號墩,墩身加蓋梁的最大高度均為48米,兩墩之間有小河穿過,水流距離35#墩承臺邊沿不到1米。36#墩位于山丘之上,坡陡路滑、荊棘叢生,墩身加蓋梁高度為12米。
1)塔吊位置的選擇
綜合各方面因素考慮塔吊選址在35#墩右幅。此方案的優點主要有三個:①與便道臨近,利于塔吊安裝;②塔吊基礎不需要另挖樁基,可以利用35#墩右幅承臺做一個擴大基礎;③能完全覆蓋34#—36#墩,滿足墩身和蓋梁施工。缺點是:①35#墩底有水流經過,塔吊基礎底部容易遭受水流沖擊,底部泥沙被沖刷殆盡之后基礎將處于懸空狀態,構成極大的安全隱患,將來在塔吊基礎設計上需要采取一定措施,避免上述情況發生。②35#墩前有河流后有山丘,可利用面積狹小,場地凹凸不平,地形狀況及其復雜,塔吊安裝難度很大。
2)塔吊型號的選擇
大用跨線橋墩柱寬3.6米,厚2米,每跨間距為40米,左右幅墩柱中心距離為13.62米。以35#墩為中心,通過計算得出所需的最大施工半徑為46.6米,該位置需要的最大起重量為2噸。結合起重量和施工半徑兩項指標我們選擇安裝一臺JL150型塔吊,JL150型最長可安裝55米起重臂,其46.6米位置的額定起重量是2.5噸,能夠滿足施工要求。
3)塔吊的安裝
塔吊安裝的難點主要在于克服水流和地形條件等因素帶來的安裝困難。由于場地可利用面積狹小,首先我們用裝載機進行場地的拓寬和平整,給吊車創造足夠的操作空間。其次為了最大程度的減少河流對塔吊安裝的阻礙,我們用吊車將八個塔吊標準節分兩組沿河面依次擺放,擺放時要相互靠攏,盡量使八個標準節處于同一水平位置,最后在標準節上搭適量木板,形成一個臨時的水上作業平臺。
兩岸的順利連接給平衡臂和起重臂的拼接吊裝提供了便利,有效化解了地形條件帶來的操作不便,令安裝工作變得簡單易行。
4) 塔吊附墻的設計安裝
JL150型塔吊附墻框寬度2.1米,墩身寬度3.6米,塔吊和墩身間距3米,由于如果按照常規方法進行預埋并安裝附墻,兩條拉桿接行,附墻拉桿將失去角度,極大地降低了附墻的力學性能。對此我們設計了一套新的附墻方案:在墩身的兩個側面各預埋40×40cm預埋件2塊,四塊預埋件處于同一水平位置,然后用18#雙拼槽鋼按照預埋間距加工兩個三角牛腿,最后將兩個牛腿水平焊接在墩身側面的預埋件上,牛腿上下兩面焊三角筋板支撐。附墻拉桿用4條足長的18#雙拼槽鋼搭接在附墻框和牛腿兩端焊接,每邊兩條,呈倒八字形,焊接前要調好塔吊垂直度。這樣以來兩個水平方向的牛腿為墩身預埋件起到了加寬作用,有效增大了附墻拉桿的夾角。
塔吊附墻的主要作用是保證塔吊垂直度和克服塔吊旋轉而產生的巨大扭力,我們采用水平方向焊接牛腿的方式來搭接附墻拉桿既有效地增大了附墻夾角又不會影響附墻的抗扭能力和穩定性。
2.2山頂塔吊安裝——路下寨高架橋1#墩塔吊施工介紹
路下寨高架橋0#臺、1#墩、2#墩處于山頂位置,墩身加蓋梁高度均在10米以左右。登頂的爬坡路段十分陡峭,陰雨天氣所有機械都無法上山,天氣晴朗時只有馬力較大的挖掘機和裝載機才能上去,其他工程車輛若要登頂就只能依靠挖掘機或裝載機對其施加外力推其上行。山頂場地狹小,長度在6米以上的車輛無法在山頂掉頭,下山時只能沿原路退回,倒退下山的危險性相當大,曾因此引發多次意外。起重機械的攀爬行走以及各種施工材料和中小型機具的轉運都因此受到了極大的困擾。另外1#、2#墩的左幅墩身處于離山頂較遠的邊坡位置,其距離遠遠超出了25噸吊車所能達到的最大工作幅度。因此我們必須在山頂安裝一臺塔吊來徹底解決材料運輸和施工起重的配合問題。
1)塔吊型號的選擇
有兩種型號可供選擇,第一種是JL150型塔吊,它的優點在于①起重臂最長可以達到55米,充足的臂長將使起作業涵蓋的范圍更大;②起重力矩比實際需要大,起重作業的安全系數高。第二種是QTZ125型塔吊,它的優點在于①起重能力和作業半徑剛好滿足施工需要;②自重比JL150型塔吊輕,運輸難度相對較低。通過兩種型號的比較,我們認為在滿足工作需要的同時還要盡量降低運輸難度,這樣可以避免運輸途中的一些不安全因素,因此我們選擇安裝QTZ125型塔吊。
2) 場地的拓寬和平整
我們根據安裝需要,事先對場地進行了大致的規劃。首先用挖掘機在山頂開辟出一塊空地作為汽車吊的安裝位置和塔吊部件的擺放場地,接著在場地內填鋪適量的石粉對場地進行硬化,然后鋪平壓實。
水上運輸的優點和缺點范文2
宋代大文豪蘇軾曾感慨地說:“食者竹筍,庇者竹瓦,載者竹筏,炊者竹薪,衣者竹皮,書者竹紙,履者竹鞋,真可謂不可一日無此君也。”
在蘇軾眼里,竹子是一種很神奇的東西,可以吃,可以穿,可以造船蓋房子,可以造紙寫詩作畫,小小一竿竹,擁有隨時變身的魔法,在我們的生活中無處不在。不信?那就跟我一起來看一看竹子“變形記”吧!
飯桌上的“竹”
“一聲春雷,喚醒了春筍。它們沖破泥土,掀翻石塊,一個一個從地里冒出來。春筍裹著淺褐色的外衣,像嫩生生的娃娃。它們迎著春風,在陽光中笑,在春雨里長。一節,一節,又一節。向上,向上,再向上。”(摘自蘇教版小學語文課本《春筍》)隨著氣溫的升高,筍使勁兒向上生長,當春筍褪掉竹籜(tuò),在莖節間的竹枝隨著莖節向上成長,搖曳生姿。
飯桌上最常見的“竹”當然就是竹筍了。竹筍的烹調方式有很多種,可以干炒,可以油爆,可以煲湯。竹筍可以食用新鮮的,還可以把它制成筍干……每當春筍上市的時令,家家戶戶飯桌之上常能聞見竹筍香。
你們還知道哪些竹筍的烹調方法?不如來制作“我的美食計劃”,把你們所知道的關于竹筍的美食烹調方式填寫下來吧!
我的美食計劃
食材:
配料:
烹調方式:
注意事項:
竹子雖然不像竹筍那樣,可以食用,但是因為本身有獨特的清爽香氣,所以成為制作“竹筒飯”的必備容器。
當筍長成新竹,竹筒飯就可以“盛裝”出爐啦。選取新生竹的一節竹筒,挖出一塊,往里面填塞一些你喜歡的食材,再蓋好竹蓋放進鍋里燜,香噴噴的竹筒飯肯定讓你唇齒留香,贊不絕口,所以,竹筒飯又有“香竹飯”的美譽。
美食在前,我們怎么能忘記我們每天用餐的工具――筷子呢?仔細端詳手中的筷子,發現沒有?筷子也大多是竹子做的呢!
除了在飯桌上大展“變形”特技,竹子還能被人穿到身上,敷在臉上,這就是蘇軾所說的“衣者竹皮”――
穿上身的“竹”
竹子穿在身上是什么樣,你們能想象出來嗎?有文獻記載,三國時期孟獲手下的兵士身上所穿的鎧甲,就是竹子做的。竹制鎧甲雖然比不上鐵制的,但是制作時把竹子曬后油煮,再曬再煮,如此幾番竹子就會變得非常硬,制成鎧甲也能發揮強大的防護作用。
據說日本古代兵士的鎧甲,大部分都是用竹子制作的。來欣賞一下右圖中日本兵士的竹制鎧甲,看看它和一般的鎧甲有什么不同。
用竹子做的“消防帽”,有什么優點和缺點?你能列舉出來告訴我嗎?
中國古代也有搶險救災的“消防隊”,而消防隊員的帽子,很多都是竹子做的。
隨著科學技術的發展,現代人也把竹子穿上身,看看下面這些毛巾、衣服、毯子和面膜,這可都是用竹子做出來的。
什么?你們說看不出來竹子的本來樣子?這就是高科技施展的神奇魔法啦!因為竹子硬邦邦的,除了直接做成盔甲、斗笠,還真沒辦法直接貼身穿著。于是專家們經過研究,提煉出了竹纖維,用竹纖維紡織而成的織品,不僅舒服透氣,還有棉纖維等材料所沒有的優點,那就是:吸汗性更好,不容易掉色,還能抗菌。竹纖維為什么能抗菌呢?這個就要從竹子本身的特性說起啦!
竹子體內含有一種天然的抗菌成分“竹醌”!這可是對付害蟲的致命武器。所以用竹纖維制成的面料和衣物也就有一定的抗菌作用。
衣食住行,“變形的竹子”已經完全
解決了我們人生最重要的兩大問題――溫飽問題,那么,它在我們的住行方面又發揮了什么樣的大作用呢?
住宿遠行還是“竹”
一首古老的民歌《彈歌》唱道“斷竹,續竹,飛土,逐肉”,短短八字,就是一幕雄渾大氣的捕獵場景:削斷竹子,再組裝成弓箭,追逐捕捉獵物。看來,從古至今,竹與我們的生活一直息息相關。同學們,日常生活中,你們還知道哪些竹制品呢?探討之后趕緊寫下來吧:
竹編是中國人最早發明的竹制器具。日常的竹制品,例如炊具的簞、蒸籠等,盛放物品的筐、籃等,家具床、柜等,算具有算籌、算盤,量具有竹尺、竹筒,文具有筆桿、竹簡,照明用具有燈籠、燭炬,衛生用具有帚、熏籠,裝飾用具有簾、花瓶……這些都是小物件,知道嗎,竹子還能成為我們的“容身之所”,還能助我們“行萬里路”呢!
這是西雙版納的竹樓,居住在這里的人們,吃著竹筒飯,喝著竹筒酒,他們與竹結下了不解之緣。
用竹子做成的交通工具是什么,你們猜到了嗎?
“無數涪江筏,鳴橈總發時。”杜甫詩中寫到的“筏”就是竹變身的水上交通工具――竹筏。“載者竹筏”,竹筏歷來是江南重要的水上運輸工具,古樸原始的小竹筏也構成江南水鄉獨具特色的景致。“小小竹筏水中游”,如今,中國傳統的竹筏傳到了國外,在牙買加的安東尼奧港也開展起乘竹筏游覽的活動。
化身為藝術的“竹”
人們對竹的喜愛,不僅反映在生活中各種竹制的器具上,也輻射到了藝術和文學領域。竹,能俗能雅,不僅給我們的衣食住行帶來便利,還給我們的生活帶來無限的情趣。
古時稱音樂為“絲竹”,傳統的樂器諸如笛、簫、笙、箏、鼓板、京胡、板胡等都離不開竹,所以又稱為竹管音樂。
竹樂飄飄,猶如天籟。除了竹笛、簫、快板等常見的竹樂器,你們還知道哪些竹制樂器呢?我們趕緊去瞧瞧吧――
竹子清華淡泊,不作媚世之態,表現出自強不息、頂天立地的精神,因而備受歷代文人推崇,成為詩文和畫作中最常見的題材之一。清代鄭板橋畫筆下的墨竹自成一格,他的詠竹詩也堪稱一絕。文章開頭的《竹石》這首詩就是鄭板橋所寫,他借竹抒發了自己灑脫、豁達的胸臆,表達了勇敢面對現實,絕不屈服于挫折的精神。
成語中的竹也是隨處可見,讀一讀下面幾個成語,你們能發現它們和竹的關系嗎?
日上三竿:
青梅竹馬:
哀絲豪竹:
汗牛充棟:
韋編三絕:
水上運輸的優點和缺點范文3
關鍵詞:給排水管;使用;特性
Abstract: With the development of the city's water supply and drainage in the construction of the city occupies an increasingly important role in the market to drain also presents a variety of species. Drains also have their different characteristics and properties, have different functions in use. This paper on the use of different drainage characteristics of a simple discussion.
Key words: water supply and drainage; use; features
中圖分類號: TL353+.2 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,伴隨著工程技術以及新型材料的不斷發展,使得給排水管材種類繁多,市面上的給水管材,主要有金屬管(鋼管、不銹鋼管、銅塑管、鍍鋅鋼管涂塑鋼管等等的)。塑料管(聚丙烯管、硬聚丙烯管等,復合管包括襯塑管、襯塑不銹鋼管、凱撒管等等的)。以及排水管聚乙烯管等等的。每一種排水管都有其獨特的特性,也就意味著其有著獨特的使用性。
一 金屬管的使用特性
1、銅管:銅管被用作供水管已經有很長的時間。在大部分的發達國家中以及部分的發展國家中,主要使用的用于住宅中的給水管都是鋼管。而銅管作為一種給水管材,也擁有自己獨特的特性。它適應的溫度可以從-196℃——205攝氏度。具有良好的韌性、易扭轉、以變曲、不易折斷、裂縫、抗沖擊性和抗凍脹性都非常好,可以承受極熱與極冷的溫度。在任何的氣候溫度條件下都可以進行安裝。且使用性不會因為溫度的變化和使用時間長而降低。銅作為一種活性僅強于金和銀的惰性元素。它表面的黑色氧化層也成了它最堅固的保護層。使銅管的耐腐蝕性增強,且不會污染水質。其次鋼管還有的管件標準齊全,管理方便、施工便捷、不結垢、易焊接、接口牢、安全可靠性強等優點。可以真正的做到保用50年。還可以進行回收再利用。各方面都十分的完美,但唯一美中不足的是生產的成本較高,適用于工業以及民用建筑內的冷熱水的管道以及飲用的凈水系統管道上。
2、鋼管:按生產方法可分為無縫鋼管和焊接鋼管,鋼管的尺寸范圍很廣,從直徑很小的毛細管直到直徑達數米的大口徑管。通常長度為4-10m,工作壓力不超過1.0MPa 。進行加強可以達到1.5MPa 。其優點是強度高、接頭少、耐震動、長度大、加工接口方便。缺點是壽命比較短,易腐蝕,密封性不好,易泄露且價格高。適用在建筑內的生活給水以及熱水管道上。
3、鍍鋅鋼管:隨著塑料管、鋼管、 以及復合管的日益發展,在生活給水上,鍍鋅鋼管已經漸漸的被取代。但這并不意味著鍍鋅鋼管毫無作用了。在消防給水系統,鍍鋅鋼管占據著重要的地位,尤其是在自動噴水滅火系統中。
二 塑料管的使用特性
無歸共聚聚丙烯管(PP-R)
PP-R是由乙烯與丙稀無規共聚而得到的產物,PP-R管道除了保持PP管道較高的強度以及良好的耐熱性外,還擁有很好的抗沖擊性能。在相同的內壓和溫度條件下使用的壽命增長。
其具有以下的特點:
1、 耐熱性好,它的維卡軟化點為131.5℃,最高的使用溫度可以達到95℃,長期使用的溫度可以達到70℃,能滿足建筑冷、熱水管道的設計要求。
2、 衛生、無毒。PP-R的原料屬于聚烯烴類,她的分子由氫元素和碳組橫,原輔材料完全達到了食品衛生的要求,沒有有毒有害元素的存在。可靠衛生,不僅僅可以使用與冷熱水管道,還能用在純凈飲用水的系統中。
3、 節能保溫。其導熱系數為0.21w/mk
4、 管件連接牢固且安裝方便。PP-R的管件采用與管材相同的原料進行加工而成,有良好的電容、熱熔焊接性能,它的管件以及管材可采用電容連接或者熱熔連接。這種獨特的連接方式比彈性密封承插、粘接以及其他的機械的連接方式成本低、操作簡單、速度快且安全可靠。特別的適用在直埋暗敷的地方,杜絕了滲漏的隱患。
5、 PP-R管材使用后可回收利用。PP-R在生產以及施工再到使用的過程中都對環境沒有污染。屬于綠色產品。可以進行廢物的回收利用。
三 復合管的使用特性
復合管由金屬材料和非金屬材料組成,金屬材料一般有不銹鋼、碳鋼、銅等,非金屬材料大部分都為塑料。
鋁塑復合管的使用特性
鋁塑復合管,是通過擠出成型工藝而制造出的新型的復合管材,由交聯聚乙烯(聚乙烯層)、鋁層、粘合劑層以及交聯聚乙烯層這五層結構組成。由于鋁塑復合管是金屬復合管或夾有金屬管的塑料,所以集有塑料管和金屬管兩者的優點,內外的兩層PE具有耐腐蝕、無毒、脆化溫度低、質輕等特點。而PE在經交聯后其機械強度和耐熱性都得到了明顯的提高。其中處于中間的鋁管除了對PE起到增強的作用外,還使管材耐壓強度得到大大的提高。同時,還有百分之百的隔氧效果。徹底的消除了滲漏的顧慮。除了一般的合成材料的性能特點,鋁塑復合管也有其獨特的性能和特點
1、 耐壓的強度高,鋁塑復合管的工作溫度為-40℃到60攝氏度之間,這說明其耐溫性能也很好。除此之外還有衛生無毒以及使用壽命長的特點。可以使用與建筑冷、熱水管道。
2、 集剛柔為一體,可以快速把管道系統中的壓力沖擊消除掉,不會產生水錘的噪聲。
3、 采用了嵌入夾緊的連接方式,安裝方便。管材也可以自由的進行彎曲,可以減少管道的街頭和彎頭,也可使其彎曲不反彈。
4、 熱膨脹的系數:2.5×106m/m.K,僅僅是聚乙烯管的八分之一。有良好的阻燃性能,耐腐蝕性強。可以輸送各種具有腐蝕性的氣體、液體。
四 PE聚乙烯管的使用特性
聚乙烯管的特點:在施工上,聚乙烯管施工簡單,連接方便且方法多樣。其次管體較輕,當管線較長的時候,可以使用盤管供應,在運輸敷設方便。聚乙烯管的管溝要求低于鋼管溝的要求。如果施工條件受到限制時,還可以運用電熔焊接的方式進行。其次,還可以采用管沉入的方法在水底進行鋪設,降低施工難度以及工程的費用。
聚乙烯管本身采用的溶解方式是電熔或者熱熔,保證了接口結構、材料與管體的本身具有統一性。其次,接口的爆破強度與抗拉強度都高于管體本身,可對管內壓力所產生的環向與軸向應力。與其他的接頭如橡膠圈類接頭或其他的機械接頭相比,
另外,聚乙烯管本身的缺口敏感性低,以及具有高抗剪切強度的段異抗痕能力,使得它有非常突出的耐環境應力性。抗腐蝕能力強,使用的壽命也很長。在我的沿海地區,由于地下水位普遍偏高,且土地的濕度也大,所以需運用耐腐蝕的管材,聚乙烯管可以抗多種化學物質的侵蝕,還不會促進細菌、藻類以及真菌的生長,使用的壽命可以達到50年。是最好的選擇。
此外,聚乙烯管還可以用于修復和更新管道。還能大量的運用與地震山區、有腐蝕性的土地、沼澤、山地等特殊地段。而另外的一個優點是它的經濟效益非常好。據了解,聚乙烯管的安裝費一般比鋼管安裝費的一半還低,而相對與直接埋地法,運用穿插法可以節約百分之三十到百分之四十的施工費。而從管材的價格上來講, 供水和燃氣用聚乙烯管也有相當的優勢,一般的管徑小于DN160的聚乙烯管差不多都比鋼管的價格便宜,而雙壁波紋管HDPE在這方面的優勢更加明顯。當然,聚乙烯管也有自己的一些缺點,比如強度低,在遇到堅石和金屬碰撞或擠壓的時候,容易引起凹坑,甚至穿孔。其次沒有阻燃性,對使用壓力也有限制。在堆放的要求上也很高,不能夠進行長時間的日曬雨淋。否則就容易老化,使使用的壽命降低。
總結:
城市給排水管具有多樣性的特點,且不同種類的排水管有其獨特的特性,在給排水管的選用上除了要根據不同項目的要求以及具體的環境來進行分析,還要結合各種管道的特點和性能才能正確的進行給排水管的選擇。使管道在使用的過程中能發揮最大的優勢,達到節約成本以的目的。除此之外,在管道進行使用時要對其進行養護管理,除了對其進行日常的巡查(包括對設施運行狀況、井蓋情況以及管線周邊是否有對其有影響和破壞的行為進行巡查)其次還應該對一些關鍵的部位定期打開作檢查,以及對問題多發區進行長期的觀察,對普通的地區進行抽查。還要對重要的管線和有隱患的地區加大巡查的力度。對次要的管線也要保持巡查的質量。對普通的管線要保證能巡查到位。這樣才能真正的保證管道的質量,使管道能順利的使用,發揮最大的效益。
參考文獻:
[1] 平以雙 .關于城市給排水管使用特性的探討[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(3).
[2] 胡舟.小議城市給排水管道的布管與管理[J].科技與生活,2010,(14):65-65.
[3] 梁德斌.城市給排水問題及施工[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(23).
水上運輸的優點和缺點范文4
關鍵詞:官地 斜井 開挖 施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A
1.工程概況
官地水電站右岸引水系統包括進水口工程及壓力管道工程。岸塔式進水口前沿總長144.20m,進水塔各進水口中心線間距35.8m,順水流方向長30.00m。電站采用單機單管供水,布置4條壓力管道,壓力管道為內徑11.80m的圓形隧洞,開挖洞徑為14.04m,從上至下由進口漸變段、上平段、上彎段、斜井段、下彎段、下平段、錐管段和過渡段組成。
壓力管道上平段中心高程為1300.90m,上彎段的拐彎半徑均為35.00m,拐彎角度均為60°;下彎段為空間拐彎,其拐彎半徑均為35.00m,中心角均為68°27′52.7″。下平段中心高程均為1195.80m。1#~4#壓力管道長度分別為:298.528m、335.452m、372.375m、409.298m。其中引水上平洞(含進口漸變段18m)長度分別為:84.646m、96.473m、108.299m、120.125m;上彎段長度均為36.652m,斜井段長度均為78.220m;下彎段長度均為40.601m;壓力管道下平洞(含錐管段13m和過渡段5m)長度分別為:58.409m、83.506m、108.603m、133.700m。
壓力管道圍巖地層為P2β21杏仁狀玄武巖、長斑玄武巖及P2β15-2角礫集塊熔巖,管道圍巖以Ⅱ~Ⅲ類圍巖為主,局部有少量的Ⅳ~Ⅴ類圍巖。F2斷層在2#、3#管道間通過,且小角度與2#、3#管道在上平段相交,在上彎段附近穿過4#管道,斷層破碎帶寬1.0~l.5m,影響帶寬大于1.0m,多形成弱上~強風化夾層,為Ⅳ、Ⅴ類圍巖。
1#~4#管道在與廠房上游邊墻交界處理深分別為237、276、315、352m。經估算,1#~4#管道在下平段地應力量值大致在25~35MPa,局部深埋、巖體完整性好的洞段有發生巖爆的可能。
2.施工方案的選擇
通過查閱有關豎井、斜井開挖資料,目前豎井、斜井開挖施工較實用的方式有兩大類五種施工方法。第一類全斷面開挖法(正井鉆爆法)、第二類先開挖導井再擴大開挖成型法(包括:普通法、一次鉆孔分段爆破法、吊罐法、爬罐法和反井鉆機法)。
2.1全斷面開挖法(正井鉆爆法)
正井鉆爆法施工優點:
a.不受下平段施工約束,上部施工具備條件即可施工。
b.可全斷面直接由上至下貫通,不需導井施工。
正井鉆爆法施工缺點:
a.出渣施工由上部吊運,井內無法布置效率高的機械設備,且斜井斷面面積達,出渣工序的效率非常低,不能保證斜井施工進度。
b.由于斜井施工高度過大,沒有形成施工通風的回路,施工通風困難。
c.石渣須由上部吊裝,及井口二次倒運,且運距較遠,施工費用高。
d.長時間井下作業,施工安全難以保障。
2.2先開挖導井再擴大開挖成型法
普通法、一次鉆孔分段爆破法、吊罐法、爬罐法和反井鉆機法五種施工方法相比較,前四種方法由于作業條件差,鉆孔偏斜率大,只能用于較淺的井。采用反井鉆機法后,用勞動力少,適用性強,開挖速度快,此法已成為導井開挖的主要方法。
反井鉆機成導井再正井鉆爆擴挖法施工優點:
a.導井貫通后形成自然通風回路,通風條件好。
b.出渣渣料由導井溜下,從下部通道運出,較為方便且施工效率高,施工進度能夠得到保障。
反井鉆機成導井再正井鉆爆擴挖法施工缺點:
a.對于60º的斜井采用反井鉆機開挖導井,偏斜率比較難控制。
b.受下部是施工通道開挖及支護施工制約,在其未貫通之前無法開挖導井。
c.導井溜渣可能發生堵井,堵井處理較困難。
d.施工成本高。
2.3根據本工程實際情況,對施工方案進行綜合分析和比較如下:
(1)正井鉆爆法雖有可取之處,但由于斜井施工段長近78.22m,斷面面積154.82m2,其出渣是最重要、最困難問題,勢必造成施工進度無法保證。
(2)反井鉆機成導井再正井鉆爆擴挖法,施工效率高,反井鉆機施工技術成熟,經驗較豐富,其缺點也較易解決。
因此,在官地水電站引水發電系統工程壓力管道斜井段開挖選用反井鉆機成導井,再正井擴挖形成二次導井再進行全斷面擴挖施工方法。
3.施工關鍵點
斜井是水利水電工程中的重要建筑物,施工難度大,有明顯的特殊性。官地水電站引水發電系統工程壓力管道斜井段開挖直徑14.04m是我公司成立以來,承擔施工直徑最大的斜井,施工過程中的關鍵點主要有:
(1)該施工區域巖石硬度高,斷面面積大(約154.82 m2),施鉆時間長,反井鉆機在施工中的偏斜率控制較難。
(2)反井鉆機施工形成的Φ1.4m導井,不能滿足正井開挖時的溜渣條件,容易造成堵井,且處理困難。必須進行二次導井擴井。
(3)引水隧洞相鄰洞軸線相距較近,確保各引水隧洞間隔墻穩定,是開挖施工的重點。針對引水隧洞相鄰洞軸線相距較近的問題,為確保洞間隔墻穩定,4條引水隧洞必須采取間隔開挖、支護施工,施工中高度重視圍巖變形觀測,根據變形觀測資料,適時調整施工進度、施工方法及爆破、支護參數。
(4)斜井開挖施工過程中,其安全風險較大。
4.施工程序
壓力管道斜井段與水平方向夾角為60°,斜井造孔困難、施工難度大。斜井開挖采用LM-200型反井鉆機進行導井開挖施工。斜井段在上平段和下平段開挖、支護基本完成后進行,斜井分三步進行施工,首先采用反井鉆機鉆設導孔及導井,再從上至下進行導井擴挖,最后從上至下全斷面擴挖。壓力管道斜井段開挖施工順序為先進行1#、3#壓力管道斜井段開挖,最后進行2#、4#壓力管道斜井開挖。
4.1測量放線
采用TCR-402全站儀精確測量,在掌子面用紅漆標識出開挖邊線。
4.2鉆爆施工。
導井形成后,人工手持YT-28手風鉆自下而上鉆孔,人工填裝2#硝銨巖石炸藥或乳化炸藥,非電毫秒雷管微差擠壓式爆破;周邊實施光面爆破,導爆索起爆。
4.3安全處理
爆破完畢、通風散煙后,對爆破面上殘留的松動巖塊進行徹底的檢查清除。
4.4出渣
大部分爆渣自然落至導井內,少量爆渣由人工清理,,渣溜至下彎段后再由ZLC-50B側卸裝載機裝,12t自卸汽車運輸。
4.5臨時支護
巖石開挖后,及時對巖面采取錨噴支護等措施封閉圍巖面。
壓力管道斜井段開挖施工程序框圖
5.施工方法
壓力管道斜井的開挖采用先導井后擴挖的施工方法進行開挖。導井布置于斜井中心線上,反井鉆機布置在壓力管道上彎段。斜井段擴挖采用YT28手風鉆鉆孔,人工扒渣、清底,扒渣清底過程中,施工人員必須佩帶安全繩,并將安全繩牢固的系在巖壁錨桿上。
5.1Φ1.4m導井鉆設
壓力管道斜井段與水平方向夾角為60°。首先采用反井鉆機鉆設直徑為216mm的導孔,導孔采用測斜儀控制孔向并及時糾偏,導孔貫通后,在斜井下部安裝Φ1.4m的擴孔鉆頭,從下至上將導孔擴挖成直徑為1.4m的導井,導井開挖渣料在壓力管道下平段內采用3.0m3裝載機裝配合20t自卸車出渣。導井鉆設完畢后,要及時的進行巖壁的支護,保證斜井的擴挖的施工安全。施工中嚴格控制導井偏斜率在1%范圍內。
5.2 導井擴挖施工
在斜井段Φ1.4m導井形成后,考慮擴挖可能會出現的巖體過大造成導井堵塞的情況,1#斜井施工時將導井擴挖成Φ4.0m的導井,曾經發生堵井;2#-4#斜井施工時導井擴挖為6m*6m方井。導井擴挖采用自上而下進行開挖,采用YT-28手風鉆鉆孔,利用斜井井蓋作為施工作業平臺,根據分層情況逐層爆破擴挖,鉆孔方向與壓力管道斜井段中心線平行,崩落孔采用Φ32藥卷連續裝藥,為保證全斷面開挖時石渣溜放順暢,避免發生堵井現象,要求最外側一圈炮孔采用Φ32藥卷間隔裝藥進行光面爆破,炮孔間距不允許大于50cm。起爆采用圓周分段法,爆破孔采用非電毫秒雷管起爆網絡,引爆采用電雷管起爆。為避免導井擴挖時出現Φ1.4m導井堵井現象,導井擴挖采用“短進尺、密集爆破”的方法進行爆破,開挖高度控制在2.0m,預計循環進尺1.7m。工作面采用人工扒渣、清面,在下平段內采用3.0m3裝載機機裝20t自卸車出渣。為保證施工安全,在施工中根據實際地質情況進行臨時支護。
5.3全斷面擴挖施工
在壓力管道斜井段Φ4.0m或6m*6m導井擴挖完成后,進行全斷面擴挖至設計尺寸。壓力管道斜井段(管0+102.557~管0+209.404、管0+114.383~管0+221.230、管0+126.209~管0+233.056、管0+138.035~管0+254.882)開挖斷面直徑為14.04m,斜井全斷面開挖采用手風鉆鉆孔,周邊孔采用光面爆破,炮孔間距控制在50cm以內,具體根據現場巖石情況調整。全斷面擴挖采用“邊爆破、邊支護”的原則進行施工,上一循環支護結束后再進行下一循環的開挖,鉆孔采用YT-28手風鉆,鉆孔方向與壓力管道斜井段中心線平行,Ⅱ、Ⅲ類圍巖開挖鉆孔深度為2.0m,循環進尺一般1.7m,Ⅳ、Ⅴ類圍巖開挖鉆孔深度為1.5m,循環進尺一般1.3m,視巖石情況進行超前支護。開挖施工中,井口開挖采用短進尺,控制鉆孔深度不超過1.5m,減少藥量,周邊孔線裝藥密度不超過205g/m。壓力管道上彎段與斜井段相交部位內側彎段在斜井擴挖完成后最后進行開挖施工。工作面采用人工扒渣、清面,在下平段內采用3.0m3裝載機裝20t自卸車出渣。
由于1#壓力管道斜井段全斷面擴挖施工中爆渣堆積厚,導致扒渣時間過長影響開挖速度。為了提高開挖進度,施工過程中我們又將一次全斷面擴挖的方法變為先開挖上半部后開挖下半部的辦法,一個循環下來施工速度較全斷面開挖提高了三分之一。
5.4支護施工
壓力管道斜井段錨噴支護施工,錨桿鉆孔采用手風鉆人工鉆孔,材料從上平段運入至斜井上井口處,再利用吊籃將材料運送至施工面,人工安插錨桿,注漿機安置在斜井上口側的壓力管道上平段,砂漿現場拌制。鋼筋網現場安置,將鋼筋網牢固焊接在系統錨桿上。材料運輸同樣是通過壓力管道上平段運入并采用吊籃運至施工工作面。斜井砼噴射施工采用TK-961濕噴機進行施工作業濕噴機安置在壓力管道上平段噴射手利用升降吊籃進入到施工面進行噴射作業。
壓力管道斜井段(管0+102.557~管0+209.404、管0+114.383~管0+221.230、管0+126.209~管0+233.056、管0+138.035~管0+254.882)全斷面開挖系統支護參數為:全斷面噴C25混凝土,厚12cm;全斷面掛鋼筋網ф6.5@15cm×15cm;全斷面布置普通砂漿錨桿Ф25,L=4.5m(外露0.5m)及Ф28,L=6m(外露0.5m),梅花形間隔交錯布置,間排距1.5m。錨桿、掛網、噴混凝土施工緊跟開挖面,,做到一掘進一支護。
6.斜井施工安全
1#~4#壓力管道斜井段開挖在各相應壓力管道上、下平段開挖支護施工完成后進行,進行開挖施工前必須設計并施工完成斜井施工相應的提升、運輸及安全設施裝置。
6.1升降系統布置
6.1.1卷揚機布置
卷揚機布置在斜井上平段位置,卷揚機基礎尺寸為2m×2m×0.3m(長×寬×高),卷楊機基礎采用C20混凝土砌筑,卷揚機利用地錨固定在基礎平臺上,地錨采用Ф28螺紋鋼,長度L=3m,入巖2.5m間距0.5m,地錨位置可根據卷揚機尺寸適當調整。
6.1.2斜井上井口鎖口盤
進行壓力管道斜井擴挖時,須對上井口進行封堵,防止高空墜物。采用∠7.5×7.5角鋼焊接成圓形井蓋骨架,骨架由三個圓環組成,間距1m,骨架由∠7.5×7.5角鋼連接,形成穩定的骨架結構。骨架上鋪設3mm厚的鋼板封堵井口。
6.1.3井口防護欄
為保證斜井施工人員在上井口施工的安全,防止石塊等雜物落入井內,在斜井上井口周圍設置防護欄,防護欄骨架采用Ф48鋼管焊接制作而成,骨架采用ф12圓鋼連接焊牢,間距15.4cm,防護欄每隔2.0m設置一根立柱,立柱采用插筋焊接加固,插筋采用Ф25螺紋鋼,長度L=1.0m,入巖0.8m,防護欄表面鋪一層密目網。
6.1.4工字鋼滑輪支架
滑輪支架擬采用4根I18型工字鋼焊接而成,工字鋼滑輪支架四個腳利用井壁錨桿或在相應部位施打插筋固定,插筋采用Ф25錨桿,插筋長度L=3m,入巖2.5m,保證每根工字鋼有3根插筋焊接固定,滑輪支架三個腳之間采用I18工字鋼連接焊牢。工字鋼滑輪支架頂部交叉處焊接一塊鋼板,鋼板尺寸為50cm×50cm(寬×長),鋼板厚度5mm鋼板上焊接一個滑輪,滑輪直徑為300mm,滑輪與鋼板焊牢。
6.1.5 井口安全工作井蓋
工作井蓋用來防止在擴挖鉆爆施工過程中人員和設備的安全,由于斜井采用兩次擴挖方式開挖,因此工作井蓋加工成兩種規格,直徑分別為ф2m和ф5m(ф6.5 m)。工作盤的制作骨架采用Ф22螺紋鋼鋼筋制作,骨架之間采用Ф16螺紋鋼鋼筋連接成間網格。網格上面用3mm花紋鋼板覆蓋,在進行爆破孔鉆孔施工時,用工作井蓋封住導井口和一次擴挖后導井口。
6.1.6 工作吊籃
壓力管道斜井擴挖施工采用爬梯負責人員上下的運輸,采用吊籃負責鉆具和材料等的運輸。吊籃骨架采用[12槽鋼制作,吊籃底面鋪一層5mm的鋼板,四圍敷一層3mm的鋼板,吊籃尺寸為1.5m×1.2m×2m(長×寬×高)。吊籃底部焊接4個礦車專用軌道輪。
6.1.7吊籃軌道
吊籃軌道采用I18工字鋼,軌道沿靠上平段側井壁鋪設,軌道利用井壁系統錨桿或者在軌道相應位置施打插筋進行加固焊牢,插筋采用Ф25螺紋鋼,長度L=1.5m,入巖1.3m,間距1.5m,軌道間距1m 。
6.1.8人行爬梯
人行爬梯固定在井壁的系統錨桿上或者在爬梯相應位置施打插筋進行加固,插筋采用Ф25螺紋鋼,長度3m,入巖2.5m;井壁爬梯采用Φ48鋼管制作,爬梯兩側骨架沿井壁設置,縱向間距50cm;橫向采用鋼管連接,間距50cm;爬梯沿井壁垂直高度為1.2m,爬梯每隔3m設一根立柱鋼管,立柱鋼管與錨桿或者插筋焊接,爬梯腳手板采用短鋼管利用扣件固定在爬梯縱向鋼管上,腳手架與扶手之間圍一層密目網。爬梯每隔15m做一個休息平臺,爬梯與工作面之間采用懸掛式爬梯連接。
6.2斜井開挖安全保證措施
斜井開挖支護是施工中的重點和難點,還采取下列幾項安全保證措施以確保豎井開挖支護安全施工:
1)鎖好井口,確保井口穩定,井口周圍設置防護圍欄,防止雜物墜入井內,給井下施工人員造成傷害。
2)設置專門的提升設備,只作為鉆具和材料運輸交通工具,要求卷揚機操作人員持證上崗,提升設備設置導向裝置和斷繩保險裝置,并控制升降速度,并須經過專項驗收。工作吊籃嚴禁載人。用于升降系統的地錨及插筋施工完畢后必須全部進行拉拔試驗后使用。
3)上下聯系采用電話、信號燈、對講機等多種通訊手段結合使用,互為備用。
4)提升設備設置防止過卷、過電流和失電壓等保險裝置及可靠的制動系統,使用過程中定期維護檢查。
5)在工字鋼滑輪支架邊緣必須設置鋼絲繩脫槽的防護裝置,在吊藍的頂部和底部均要求設置可靠的限位裝置。
6)鋼絲繩端部的固定采用繩卡,繩卡應與繩徑匹配,其數量不得少于3個,間距不小于鋼絲繩直徑的6倍,不得正反交錯設置繩卡。
7)每班在進行施工作業前均要求進行班前會,提高安全意識,保證施工質量。
8)擴挖時,Ⅱ、Ⅲ類圍巖段采取二掘一支護;不良地質洞段采取一掘一支護,上層未支護不得進行下一層的開挖。要求4m或6m導井采用短進尺光面爆破,保證井壁光滑、不錯臺;光面爆破孔須綁扎竹片進行裝藥。
9)壓力管道斜井開挖施工中,要做好警戒工作;壓力管道斜井爆破施工前,提前通知警戒區內的各施工單位的人員和設備及時撤到安全地方躲避。
10)每次爆破后要進行通風散煙處理,并對掌子面進行安全檢查,及時撬毛,發現隱患及時處理。
11)扒渣作業時,作業人員佩戴安全繩,安全繩掛在井壁錨桿上,防止發生人員墜落事故。施工中須及時出渣,避免出渣不及時堵塞導井。若因人為原因造成導井堵塞,將追究當事人責任,并進行相應處罰。
11)進行錨桿施工,錨桿注漿要飽滿,錨桿桿體要求位于錨桿孔中間。鋼筋網的搭接長度應為1~2個網孔,亦不小于200mm,鋼筋網隨受噴面的起伏鋪設,與受噴面的間隙宜為3~5cm。有錨桿的部位要將鋼筋網與錨桿聯結在一起,其它部位利用鉆機打淺孔,“U”型卡固定鋼筋網。鋼筋網與錨桿或其它固定裝置連接牢固,在噴射混凝土時鋼筋不得晃動。
12)嚴禁酒后作業。
13)設專職安全員對斜井開挖及支護施工進行現場巡視和指導,保證斜井施工安全順利的進行。