[发明专利]超深孔一次性钻爆快速扩井开挖大断面调压井的施工方法

说明书

本发明涉及调压井施工的技术领域，具体是一种超深孔一次性钻孔爆破快速扩井开挖大断面调压井的施工方法，包括如下步骤：S1、调压上、下部施工通道施工，形成施工平台；S2、采用反井钻机进行小导井施工，形成直径1.4m的小导井；S3、采用超深孔微差爆破分两工序对小导井进行扩挖，形成直径4.8m的溜渣井；S4、锁口混凝土施工；S5、调压井井筒采用分区流水作业进行扩挖。本方法具有施工安全风险低，工序安排合理，多种作业平行施工的特点，解决了普通法、吊罐法、爬罐法掘进扩井速度慢、功效低、劳动强度大、安全性差等缺陷，加快了大面积竖井的成井进度，大大降低施工难度和施工成本，保证了工程质量。

技术领域

本发明涉及调压井施工的技术领域，具体涉及一种在隧洞上方采用超深孔一次性钻孔爆 破快速扩井开挖大断面调压井的施工方法。

背景技术

在中高水头长距离引水隧洞的引水式水电站中，在隧洞与压力管道的交界处常需设置 调压(竖)井，用于减小水锤效应，降低过流部件的压力。调压井是常见的水工建筑物。

调压井一般形体尺寸较大，直径≥15m，井深≥40m，传统大断面调压(竖)井施工方法多为正向钻爆法施工，有下部作业空间时，可采用导孔+正向钻爆扩挖法或导孔+反向钻爆扩挖法进行施工。

采用导孔扩挖一般施工方法有：自上向下开挖，自下向上深孔分段爆破，爬罐法开挖， 吊罐法开挖和反井钻机施工。

其中反井钻机施工，适用于上下都有通道的竖井，反井钻机施工具有施工安全、生产 效率高，工程质量好，操作简单，劳动强度低等优点。

反井钻机施工形成约1.4m直径的导孔后，需对导孔进行扩大开挖形成溜渣井。现有 技术中，一般采用人工自下向上或自上向下的分段扩挖形成溜渣导井，这些方法存在以下 问题：

1、施工人员需要进入到导孔中，实施空间小，环境差，存在较高的安全风险；

2、分段扩挖成溜渣井，功效低，工期长，增加施工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种超深孔一次性钻爆快速扩井开挖大断面调压井的施工方法，能 够保证施工安全、缩短工期、降低成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：超深孔一次性钻爆快速扩井开挖大断面调 压井的施工方法，包括如下步骤：

S1、调压上、下部施工通道施工，形成施工平台；

S2、小导井开挖：在已开挖形成的调压井上部平台上采用反井钻机施工，形成直径为1.4m 的导井；

S3、对小导井进行扩井开挖形成溜渣井：扩井开挖采用超深孔一次性钻孔、孔内分段微 差爆破形成，扩井开挖分两序进行；

S4、锁口混凝土施工；

S5、调压井井筒扩挖：自上向下按设计断面挖掘，开挖与支护按分区流水作业进行，采 用手风钻进行松动爆破，周边光面爆破，每个区段扩挖完成后即可对井壁进行系统锚杆及锚 喷支护作业，井内爆破出渣清底采用反铲挖掘机，井底出渣采用装载机装自卸车运至弃渣场， 挖掘机在施工时留在井内，采用木板和铁皮进行保护，直至挖至底部与隧道接通后才能驶出 调压井。

所述扩井开挖分两序进行是指第一序扩至直径为2.8m，第二序扩至直径为4.8m，最终形 成直径为4.8m的溜渣井。

所述扩井开挖分两序进行的具体爆破参数如下：

I序孔沿导井环向均布12个孔，孔径75mm，孔深为调压井的井深，最小抵抗线为700mm， 孔距725mm，一次性间隔装药或连续装药，孔内采用分段微差爆破，起爆采用毫秒电雷管由 下到上分别为1段、3段、5段……13段一次起爆，I序孔分4次爆破，第一次1次起爆1孔、 第二次1次起爆2孔，第三次1次起爆4孔，第四次1次起爆5孔；