斜井施工組織與安全管理

斜井施工組織與安全管理

摘要：斜井作為地下建筑物，坡陡斷面小，施工時(shí)存在著許多不安全因素，特別是斜井的提升系統(tǒng)最容易出安全事故，這些事故對(duì)國家和企業(yè)帶來重大損失，也給職工和家屬帶來嚴(yán)重痛苦。為了避免或減少安全事故的發(fā)生，在斜井施工前做好施工組織，建立健全安全管理規(guī)章制度，建立安全保證體系，對(duì)斜井的施工安全進(jìn)行設(shè)計(jì)與管理十分必要。文章介紹了湘西南某高速公路隧道的施工組織與安全管理。主題詞：斜井施工組織安全管理一、工程概況

1、斜井布置：該斜井位于湘西南某高速公路隧道上，斜井與主洞相交處距離主洞洞口約2.4km。斜井采用單心圓斷面，內(nèi)輪廓線半徑3.75m，凈空面積33.71m2，全長728m，傾角24.23°。斜井與主洞軸線近于平行或小角度相交，相距很近。2、工程地質(zhì)：斜井洞口位于坡度為20°的山坡上，山坡穩(wěn)定性差，進(jìn)口附近變質(zhì)砂巖存在球狀風(fēng)化，深度達(dá)35m，巖石軟硬不勻，為Ⅱ類圍巖。洞身段主要為Ⅲ～Ⅳ類圍巖。3、斜井襯砌：采用由初期支護(hù)和二次襯砌組成的復(fù)合襯砌，其中初期支護(hù)為主要的承載結(jié)構(gòu)，對(duì)于Ⅱ～Ⅲ類圍巖地段初期支護(hù)由工字鋼拱架（或鋼筋格柵）、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組成；對(duì)于Ⅳ類圍巖地段由系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組成。二襯除明洞與Ⅱ類圍巖地段采用鋼筋混凝土外，其余均采用素混凝土。隧道斜井平面布置圖隧道斜井縱斷面布置斜井洞口布置圖斜井洞口開挖斜井邊仰坡施工二、斜井施工斜井采用鉆爆法施工。出渣采用小型挖掘機(jī)裝渣，有軌礦車提升運(yùn)輸方式。按新奧法原理作好光面爆破和監(jiān)控量測(cè)。在Ⅱ～Ⅲ類圍巖地段采用上下臺(tái)階法開挖，Ⅳ類圍巖地段采用全斷面開挖法。初支緊跟開挖面，噴射混凝土采用濕噴技術(shù)，二襯采用組合鋼模板先墻后拱澆注。斜井通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)方式，施工期間的排水采用集水坑分級(jí)抽水。三、機(jī)械設(shè)備配置本隧道斜井洞身的開挖方法按常規(guī)的鉆爆法施工,實(shí)現(xiàn)安全、快速施工的關(guān)鍵是要大幅度地提高斜井的出碴能力。為此，機(jī)械設(shè)備的合理配置和科學(xué)的施工組織管理是實(shí)現(xiàn)安全、快速施工的主要因素。斜井施工的主要施工機(jī)械設(shè)備見表1。表1斜井主要施工機(jī)械設(shè)備機(jī)械名稱規(guī)格、功率單位數(shù)量產(chǎn)地備注挖掘機(jī)小松60臺(tái)1日本

裝載機(jī)ZL50臺(tái)1福建

空氣壓縮機(jī)20m3臺(tái)3江蘇

攪拌機(jī)BC90C-32臺(tái)2成都

混凝土輸送泵HPT60A臺(tái)1湖南

內(nèi)燃發(fā)電機(jī)300KW臺(tái)1

礦車U型1~1.5m3臺(tái)8湖南

卷揚(yáng)機(jī)JTK-1.0（1.2）單筒臺(tái)2湖南

濕式噴射機(jī)GSP-A臺(tái)2

通風(fēng)機(jī)軸流式110kw臺(tái)1西安

變壓器400kvA臺(tái)1湖南

變壓器36v臺(tái)2湖南

簡(jiǎn)易鉆爆臺(tái)車自制臺(tái)1

襯砌臺(tái)車自制小模板臺(tái)1

鑿巖機(jī)YT-28臺(tái)18沈陽

電動(dòng)多級(jí)泵10KW臺(tái)12湖南

電動(dòng)潛水泵2.2KW臺(tái)16湖南

1、提升系統(tǒng)設(shè)備配置根據(jù)井身長度及施工要求,同時(shí)參考其他隧道斜井施工資料，以及運(yùn)碴的安全要求，分別采用兩臺(tái)提升絞車兩道運(yùn)輸，單筒JTK-1.2和單筒JTK-1.0機(jī)型,以策安全。該兩種機(jī)型牽引力為33.7KN和23.3KN,主電機(jī)功率55kW和38kW,最大提升速度1.5m/s。選用鋼絲繩規(guī)格:φ18.5mm。一次提升1~1.5m3礦車兩臺(tái)。(1)、單筒JTK-1.2絞車、功率55kW提升計(jì)算重車提升總重量：Q=(Q1+Q2+Q3)Sinα+Fη選擇1.5m3箕斗作提升容器，其中:Q1——礦車重量，為600kg；Q2——載碴重量，3m3載重5100kgQ3——鋼絲繩重量，鋼絲繩長750m，每延米1.216kg；α——斜井傾角，為24.23°；Fη——鋼絲繩摩擦力，F(xiàn)η=ηQ3cosα；η——摩擦力系數(shù)，取0.25；鋼絲繩與天輪、箕斗輪子與軌道摩擦力忽略不計(jì)；

重車提升總重量：

Q=28.6KN(2)、單筒JTK-1.0絞車、功率38kW提升計(jì)算重車提升總重量：Q=(Q1+Q2+Q3)Sinα+Fη選擇1.0m3箕斗作提升容器，其中:Q1——礦車重量，為400kg；Q2——載碴重量，2m3載重3400kgQ3——鋼絲繩重量，鋼絲繩長750m，每延米1.216kg；α——斜井傾角，為24.23°；Fη——鋼絲繩摩擦力，F(xiàn)η=ηQ3cosα；η——摩擦力系數(shù)，取0.25；鋼絲繩與天輪、箕斗輪子與軌道摩擦力忽略不計(jì)；重車提升總重量：

Q=21.4KN

(3)、容繩量核算：L=πD（B÷d）n式中：D——滾筒直徑，為1200mm；B——滾筒寬，為800mm；d——鋼絲繩直徑，為18.5mm；n——纏繩層數(shù)，為5層；經(jīng)計(jì)算：L＞712m(斜井提升長度)(4)、鋼絲繩安全系數(shù)核算（A＞6）單筒JTK-1.2絞車鋼絲繩安全系數(shù)：Fmax——鋼絲繩最大破壞力，為196KNA=Fmax÷Q=196÷28.6=6.8單筒JTK-1.0絞車鋼絲繩安全系數(shù)：A=Fmax÷Q=196÷21.4=9.2(5)、提升時(shí)間核算每鉤提升總時(shí)間：T=T1+T2+T3=11.8minT1——裝碴時(shí)間，為4min；T2——卸碴時(shí)間，為2min；T3——往返提升時(shí)間，T3=Lmax×70%÷V，按最大提升長度750m的70%計(jì)，平均提升速度V=1.5m/s。⑹、以斜井每延米41.5m3計(jì)算，其松散體積為62.3m3，按每循環(huán)2.5m進(jìn)尺，虛方數(shù)量156m3計(jì)，雙線運(yùn)輸正常情況下，15分鐘可以出碴5m3，出碴時(shí)間7.8小時(shí)，加上接軌預(yù)計(jì)9~10小時(shí)可以完成出碴作業(yè)。這是在后期較大深度情況下提升所需要的時(shí)間，在初期和中期提升所需要的時(shí)間遠(yuǎn)小于此數(shù)。出碴是耗費(fèi)時(shí)間最長的一道工序，包括鉆眼、爆破、排水、初支等在內(nèi)，每天完成1～2

個(gè)循環(huán)的時(shí)間是足夠的。2、出碴系統(tǒng)設(shè)備配置(1)、日本產(chǎn)小松60型挖掘機(jī)1臺(tái)，額定裝碴能力200m3/h，用于斜井掌子面裝碴。(2)、ZL50裝載機(jī)1臺(tái)，用于斜井進(jìn)洞初期開挖和洞外倒碴、裝料。(3)、斗容量為1~1.5m3U型礦車8臺(tái)，用于井身出碴。3、斜井井身軌道及管線、井口車場(chǎng)卸碴線布置(1)、斜井井身軌道及管線布置見圖2。軌道采用鋼軌(24kg/m)和木枕，按四軌兩線布置，軌距900mm，承托提升鋼絲繩的地滾固定在枕木上。(2)、斜井井口車場(chǎng)及卸碴線布置見圖3。天輪井架高度按鋼絲繩牽引角約β=30°設(shè)置，井口到天輪井架距離取18m,絞車與井架水平距離取25m。

四、斜井施工組織管理1、開挖作業(yè)循環(huán)安排根據(jù)總體施工組織設(shè)計(jì)安排，斜井比主洞晚開工2～3個(gè)月，主要原因是斜井開工前需要修建約7km長的便道，洞口場(chǎng)地平整和設(shè)備安裝的工作量很大，計(jì)劃工期18個(gè)月。由于修便道花了8個(gè)月，實(shí)際開工往后延遲了5～6個(gè)月，業(yè)主要求按原計(jì)劃完工，因此需對(duì)原有的施工計(jì)劃安排作出調(diào)整。調(diào)整后每個(gè)正常的作業(yè)循環(huán)時(shí)間見表2。

表2斜井作業(yè)循環(huán)時(shí)間統(tǒng)計(jì)序號(hào)工序名稱時(shí)間1測(cè)量、鉆孔臺(tái)架就位1h20min2鉆眼4h20mim3裝藥爆破50min4排煙30min5出碴8h合計(jì)

14h圖1斜井井身管線及軌道布置示意圖2斜井雙鉤提升井口布置示意圖3井口至卸碴碼頭布置

2、斜井運(yùn)輸調(diào)車方案

（1）、斜井軌道布置斜井洞內(nèi)軌道布置采用四軌雙線，即設(shè)兩股道進(jìn)行裝碴運(yùn)輸作業(yè)，軌距900mm，線間距180cm，采用24kg/m鋼軌、木枕。1號(hào)線與2號(hào)線可以同時(shí)進(jìn)行運(yùn)送貨物、及提升作業(yè)，在運(yùn)輸過程中,兩線互不干擾，調(diào)車方便、簡(jiǎn)單。出碴運(yùn)輸軌道（2閃）、鵲洞口違調(diào)度盤方案出碴萄礦車晌8臺(tái)則，分順為4應(yīng)組，尚將兩樣組分警別停漏靠在酒1、知2號(hào)偵讓車慨道，祥另外午兩臺(tái)猶停靠酷在1邀、2餅號(hào)碼西頭。傘需要想提升遮作業(yè)院時(shí)，銹先將毯1、嗽2號(hào)俱碼頭熱的礦掘車放宅下至插掌子登面出料碴地森點(diǎn)，禮井下繡由一六臺(tái)6舒0輕食型挖臭掘機(jī)猜裝碴沃，如陡先裝帖完1凈號(hào)線千礦車意，索1號(hào)呆線上含絞車默得到卷信號(hào)沾馬上己進(jìn)行童提升被，井監(jiān)下挖掘掘機(jī)臨繼續(xù)線對(duì)2摩號(hào)線衫礦車帳裝碴砍。一較號(hào)線差重車尋提升鋸至井貌口外殊時(shí)，礙運(yùn)輸遷作業(yè)川人員胖摘掉城插銷恐，取乳下鋼論絲繩波套，喘讓礦車?yán)@自行券滑向筐1號(hào)鵲出碴吵碼頭染，至劍少有芳兩名枝運(yùn)輸愉人員定推至奴碼頭何后倒有碴。煌當(dāng)經(jīng)刺過1柿號(hào)道錯(cuò)岔后獸，另盜兩名疑運(yùn)輸形人員誤將停吉靠在委一號(hào)哀讓車信道的鐵礦車蹦人工合推至萌井口妻，掛夕上鋼沙絲繩份由1裝號(hào)絞昏車放膨至井初下裝作碴。液2號(hào)鼓線上湖提升詞作業(yè)哪過程縫與1買號(hào)線誓相同既。五、將斜井蕉提升所安全辨管理1伸、斜師井安相全設(shè)野施(1稈)、疼在歪斜井團(tuán)口變聯(lián)坡處凡設(shè)一億道擋軌車器配，斜萌井長葡度超叨過8敬0米徑時(shí)井仿口下巴20牲米設(shè)每一道銳，斜嗽井長卵度超盾過1渣00的米時(shí)枝距掌幅子面兵20泄米設(shè)慢一道哪可移愈動(dòng)擋疊車器梢，擋枝車器猜制作債材料剃用2路0×響40西cm某槽鋼栽或方方鋼胖加工質(zhì)而成，如圖逢4。勻擋車緞器必歇須有追專人晉管理趴，礦貝車過票后馬吳上關(guān)棍閉擋麥車器貼。所島有擋抖車器袖要隨棉時(shí)處麻于關(guān)史閉狀誤態(tài)。出碴寄運(yùn)輸圖4目運(yùn)輸婆安全獎(jiǎng)防護(hù)陣布置往示意的圖(2攪)、棗斜款井垂庸直深務(wù)度超矩過5律0米衡時(shí)，戀配備戚運(yùn)送澤人員桶車輛征，要棉有可窗靠的踩防墜哈、防卻溜裝壞置，顆運(yùn)送迎人員詢前要弟檢查子各種額裝置刺的安盛全狀戰(zhàn)況，添運(yùn)送晚時(shí)速飽度不插得超嫁過1鉆m/附s。淚運(yùn)送惜貨物威與人冷員不籌得混摟合同攀時(shí)運(yùn)娛輸。(3族)、婚井口梁、井匆下及授卷揚(yáng)紙機(jī)房言采用櫻電鈴繡聯(lián)系途信號(hào)寺,提塘升、技下放驢與停博留有乘明確爭(zhēng)規(guī)定辦“一新停、砍二提聞、三捷放”幸統(tǒng)一呢指揮笛操作淺。(4示)、建井逐口設(shè)視一個(gè)紫大地紹輪，澡井身滔每1吹0笑m周設(shè)一火個(gè)地松滾。指經(jīng)常形檢查口運(yùn)轉(zhuǎn)僅情況摘，發(fā)繳現(xiàn)運(yùn)徑轉(zhuǎn)不紀(jì)正常陜及時(shí)迅更換纏。(5掉)豈、絞返車要扔設(shè)過撥卷及誘深度血指示千裝置，對(duì)鞏設(shè)備金重要未部位慘如剎泛車系妙統(tǒng)、菠鋼絲夸繩、凡軸承腔等進(jìn)釋行定押期養(yǎng)冤護(hù)。閘鋼絲犁繩必服須每極天檢笛查一控次，憑凡出梨現(xiàn)大黑面積繞斷絲籠、銹共皮、戶外層芒松動(dòng)抄時(shí)必址須更崖?lián)Q。2、騾施工池中的榴安全能注意墊事項(xiàng)(1壤)曠、嚴(yán)撤格按搏新奧掘法原銳理組末織施燥工。櫻由于弱斜井吳運(yùn)輸意能力晌的限脖制,掏一般跡不安掠排同染步施嫩作二溉次襯缺砌,蔑因此峽施工維中對(duì)架圍巖誼和噴堡錨支恐護(hù)的脫變形莫應(yīng)加什強(qiáng)監(jiān)責(zé)控量餅測(cè),英以便酷及時(shí)轎調(diào)整耀各項(xiàng)茄支護(hù)勞參數(shù)礙,杜命絕塌摘方。(2壞)歇、斜痰井與酒正洞亮連接首處是催車輛餃及人另員來路往頻腔繁地圈段,際洞內(nèi)誕會(huì)車鍬、通拋風(fēng)、敲排水六、充珍電等殲都匯癥集在虛此,鵲要設(shè)猾專職塔安全某員。(3卵)、薪斜瘡井井纏身要撈根據(jù)土涌水避量大垃小按斜一定浸距離躲設(shè)置突足夠疼大的次集水秒坑,盼配備罷足夠糠的抽擦水設(shè)猴備,錄并采勞用雙需回路最供電決,以勤防萬成一，裳將井核底、汗洞內(nèi)秋積水伐及時(shí)赴排除哥洞外棚。(4瘦)、務(wù)安排清專人飛養(yǎng)護(hù)退軌道裁，檢學(xué)查軌何距有防無發(fā)踐生變粗化；地道釘贏與軌筆枕是柔否松聚動(dòng)；恐軌道溫上有圾無出蛛渣時(shí)豈掉下嚇的石躍塊；干防爬索扣件床有無年移位暢；以梅免影訂響出演渣安蝦全，叢造成鍋礦車掌跳道造。六、勝安全論管理沾的其挑他措穩(wěn)施1、伙斜井配施工番過程孝中，貸制定帥由項(xiàng)乖目經(jīng)丘理負(fù)頭責(zé)的禾安全既管理腐體系享，把手施工綠安全邊作為碎首要傳目標(biāo)爽并具饅有合蘇同責(zé)令任。軌遵守傅國家彩、交性通部磁和湖臉南省擾頒布幟實(shí)行搭的有響關(guān)安刊全法墨律法杜規(guī)，榨做到掀“安醒全第靜一，知預(yù)防絨為主縮慧”。2、猴建立撫健全酷安全古生產(chǎn)叢管理高體系朋，成怪立施陡工安提全領(lǐng)驅(qū)導(dǎo)小蚊組,僚項(xiàng)目脈經(jīng)理腳任組仗長，盟專職短檢查腸斜井競(jìng)施工烏安全浪，定稍期或巧不定梯期召媽開安紗全生拳產(chǎn)會(huì)狂議，戀研究羞項(xiàng)目徑安全懼生產(chǎn)治情況該，發(fā)擴(kuò)現(xiàn)問胡題及攻時(shí)解會(huì)決處神理。贊逐級(jí)廳簽定跨安全挽承包谷合同恥，明敵確各律自的械安全貿(mào)管理鍬目標(biāo)腎，制陽定好見安全駛規(guī)劃肌，做盲到全搏員參使與、騰全面擇管理粘，充當(dāng)分體蔑現(xiàn)“地安全管生產(chǎn)騙、人亭人有代責(zé)”啊的原漿則，悅消除部事故斜隱患袖。3、竄根據(jù)帶不同臥的工摩種、漂機(jī)械佛、車捎輛等爬進(jìn)行柴安全蓄技術(shù)智交底而并制鼻定分俊項(xiàng)的琴切實(shí)郵可行中的安暫全生稻產(chǎn)守澡則，抹人手適一冊(cè)劫，便放于學(xué)智習(xí)，戴用以旁提高去全員伙的安概全意蜓識(shí)，膏確保篩安全烘生產(chǎn)片。對(duì)鐮新進(jìn)曠員工淋要進(jìn)河行“紙三級(jí)溝安全米教育趟”，豬使他傷們了絕解施跡工中爆容易螺發(fā)生佩安全繞事故跌的地曬方和逐需要意注意肯的事劫項(xiàng)，寨引起休他們瞞的重俯視。4、苦防火臘措施震：消下除一克切可孕能造榆成火寶災(zāi)的見事故速根源肢，控拉制火繁源、辭易燃毛物和鴨助燃繡物，篇配備敏滅火鳴器，恨培訓(xùn)雁專業(yè)積滅火清人員嶼。一唱旦發(fā)頸生火找災(zāi)要陷及時(shí)蠶轉(zhuǎn)移品器材糟，疏瞧散人曉員，胃及時(shí)謹(jǐn)有效情的組?？棞缟旎鸸に庾鳌＝q當(dāng)火門勢(shì)超兔過本覽單位傳的消揪防能惱力時(shí)鼠要及膛時(shí)報(bào)鳥警。5、包防觸此電措甘施：徒進(jìn)行蟻安全到用電咱知識(shí)河教育舟，定鼻期檢鴨修電煩器設(shè)滾備。學(xué)對(duì)電眨器設(shè)持備的玩外殼售進(jìn)行艘接地昌、接醬零或告絕緣雖。在植潮濕蠻情況察下，井臨時(shí)變照明性設(shè)備擇和手沈提工時(shí)具不釣得使推用超盟過3量6v途的電摘壓。6、謎機(jī)械漫設(shè)備喪安全然措施匹：機(jī)達(dá)械設(shè)雨備的刑布局牛要合幻玉理且腐要安勝裝安妥全防齒護(hù)裝炒置，饞嚴(yán)格環(huán)遵