地盘子电站发电隧洞工程施工

１工程概况
地盘子电站位于青海省祁连县境内黑河干流上。电站设计水头５９．１４ｍ，流量３３ｍ３/ｓ，装机容量４×４０００ｋＷ，年发电量７１３４×１０４ｋ•Ｗｈ。
电站为无调节引水式电站，主要由引水枢纽、输水发电隧洞和发电枢纽三大部分组成。发电隧洞全长４７０８ｍ，设计为钢筋混凝土全断面衬砌，内径Ｄ＝４．４ｍ。
２工程特点及施工难点
２．１工程地处高海拔地区
地盘子电站地处青藏高原的祁连山地区，海拔高、气温低、气候条件恶劣。当地海拔约２７００ｍ，多年平均气温６．２℃，多年平均最低气温－１０．８℃，最低气温小于０℃日数为２８９．２ｄ。正常含氧量约为１６％，为正常含氧量的７５％。环境的恶劣给施工作业带来了一系列的技术问题，如高原缺氧状况下机械设备、人员功效降低，施工给排水及衬砌作业连续性受到严重影响等等。
２．２独头掘进长
隧洞进口段长１６００ｍ，完全需要独头掘进，给施工出渣和通风均造成了相当大的难度。１９９３年编制的《青海省水利水电工程预算定额》中的定额最长为１４００ｍ，虽然施工技术等各方面均在近１０年来取得了长足的进步，但独头掘进过长给施工增加的难度仍是不容质疑的事实。
２．３隧洞断面小
隧洞设计断面为圆形断面，内径４．４ｍ，衬砌厚度４０ｃｍ，开挖断面仅为５．２ｍ。这样的断面根本不适合大型装载车辆和自卸运输车辆入洞，而且也影响到洞内管线的布设，从而总体影响机械化施工配套。
２．４投资紧工期短施工干扰严重
由于电站的投资主体为青海万立水电有限责任公司，属于有群众投资的股份制企业，对电站的投资和施工总工期均提出了较高的要求。长达４７０８ｍ的发电隧洞成为控制总工期的关键性工程，同时为节约工程投资，建设和设计单位提出了边打边衬的要求以尽量节约一次支护的工程量，客观上加大了施工干扰，增加了施工难度。
３施工总体指导思想
鉴于上述的工程特点和施工难点，我们在施工时着重从以下几个方面下功夫解决施工技术难题，提高工作效率，确保按时保质完成工程施工任务：
①高效先进的组织管理体系；
②经济实用的机械化施工配套；
③合理可行的洞内风水电系统；
④安全及时的临时支护；
⑤精确细致的工序协调。
４组织管理体系
高强度的小断面隧洞施工首先要求纳入先进的管理软科学。结合部队管理军事化的特点，青海省地盘子电站隧洞的施工管理可以归纳为：合理的管理组织机构，精干的施工队伍，多元化的岗位职能，层次分明的规章制度和作业标准，完善的成本核算。全部管理活动以作业班为管理单元，单工序为控制对象，命令一元化的生产指挥系统。信息技术的开发和利用，充分保证了决策的准确。实施中的高度集中，严明的组织原则，严明的三大纪律（组织纪律、工作纪律、施工纪律），保证了各级管理者的权威，网络技术的运用，形成了各级管理者直至工人程序化的作业制度，标准化的岗位责任、制度化的工作能力和应变能力，呈现出“严格、认真、持久、落实”状态。
５施工设备选型配套
５．１设备配套原则
鉴于地盘子电站工程特点和施工难点，按以下原则进行施工机械设备的选型配套：
（１）最大限度采用机械化原则，即各道工序尽可能采用机械化或半机械化，最大限度减轻作业人员的劳动强度，减小高原作业的体力消耗。
（２）经济效能原则，不追求单台设备最先进，力求设备间合理匹配，避免大马拉小车和小马拉大车现象。
（３）施工机械与施工方法配套，动力选型以高原降效最低的电动为主。
（４）单机选型上考虑质量可靠高效、经济合理、维修方便，组合配套考虑外型尺寸与断面相适应，各机械之间外形尺寸适用，设备之间生产能力匹配。
（５）选型配套与要求的施工进度相适应。
（６）既考虑高原机械工效降低，设备的富余系数又不宜过大，以避免造成部分设备能力的浪费。
５．２设备选型配套
根据上述６个原则，施工设备主要采用ＹＴ２８型风动凿岩机在自制平台上钻孔，南昌的ＬＺ／１２０型立爪装渣机装渣，４．５ｔ自卸汽车出渣运输，为方便洞内运输，每４００ｍ设置一座尺寸为５ｍ×４．５ｍ×３ｍ的倒车洞。混凝土的生产在洞外进行，采用０．４ｍ３强制式搅拌机搅拌，４．５ｔ自卸汽车运输，用ＨＢ６０型混凝土泵入仓，人工平仓。采用特制的钢模台车支撑模板浇注，振捣采用钢模台车预留软轴振捣器孔口结合附着式振捣器的办法解决。喷锚作业选用ＺＰ／１１型干喷机以人工作业为主。

６风水电系统布置
６．１供风
进场前期，采用了一台ＸＨＰ７５０（２１ｍ３/ｍｉｎ）柴油空压机临时供风。电动空压机安装调试完后由空压站供风。空压站安装２台２０ｍ３燉ｍｉｎ的电动空压机，用６″钢管通到施工掌子面，随进尺逐步铺设，供风钢管布置在洞挖底板１．０ｍ以上高程的非倒车洞侧的侧壁上，用２２插筋固定钢管。
６．２供水
供水取自系统供水管路，在黑河河道边设供水泵站１座，安装两台（一台备用）６ＢＡ／５０型水泵构成整个工区的施工水源，用４″钢管输水到施工掌子面。输水管路的布置形式与供风管路一致并与供风管路平行布置，高程位于供风管路以上２０ｃｍ。
６．３供电
洞内供电分为二期两种方式，一期在８００ｍ进尺以内时，变压器（ＳＬ７５６０／１０/０．４）设在洞口，外接１０ｋＶ的农用输电线路，洞内架设三相四线ＢＬＸＴ／１２０ｍｍ２绝缘线供洞线照明和施工掌子面用电。二期进尺超过８００ｍ时，１０ｋＶ线路进洞，将变压器移入弃用的倒车洞内供洞线照明和施工掌子面用电。
６．４通风
在洞口安装１４ｋＷ、２ＳＺ型隧洞旋式轴流通风机压入式通风，选用直径６００ｍｍ加强型软质通风筒，布置在隧洞顶拱上，随着隧洞开挖延伸，洞内采用相同型号风机接力方式通风，共计１６００ｍ采用４级接力。
７临时支护
隧洞全线岩性以寒武系千枚岩和白垩系砂岩为主，工程地质分类多为Ⅲ类和Ⅳ类围岩。为保证施工的绝对安全和进度，采用及时的一次支护措施。支护根据掘进面的具体情况进行，原则上Ⅲ类围岩采用周边喷素混凝土，拱顶１２０°范围内布置锚杆的联合支护方式。Ⅳ类围岩除在爆破设计方面进行相应的弱爆破外，辅之于挂网、复喷甚至于钢拱架等联合支护措施。喷混凝土强度为１５０＃，厚度５～６ｃｍ，复喷厚度５～６ｃｍ，锚杆２５、Ｌ＝３．０ｍ、间距２．０ｍ，钢筋网８＠２００×２００ｍｍ，钢拱架为１４＃Ｉ字钢制作。
８工序协调
地盘子电站隧洞的设计永久断面为４．４ｍ直径圆洞，开挖断面为５．２ｍ直径圆洞，断面很小。同时洞内布置有风水电系统管路，施工条件比较差，同时为加快施工进度并减少支护的工程造价，建设及设计单位要求施工必须采用边打边衬的原则。因此，在施工机械和人员力量到位的情况下，工序间的安排和协调就提到了至关重要的高度。我部制定了精确细致的工序计划，并严格执行，收到了不错的效果，其主要流程见图１。合计每个循环为４８０ｍｉｎ８ｈ，全天可进行３个循环。

９结语
在采取了上述的施工措施的基础上，在建设单位的领导下，在施工各方的大力支持下，通过广大官兵的共同努力，达到了日进尺平均６ｍ的水平，创造了我部的施工进尺记录，较好的完成了任务。其主要经验为：在高效管理、精心协调的基础上，合理的机械配置和洞内布置提高了工效；钢模台车的采用达到了边打边衬的目标；及时的一次支护避免了重大工程事故。

出渣用小型轮式扒渣机最适用
另有小型装载机含侧卸可选择\还有隧道专用装载机\井下专用\超底型装载机,可根据环境尺寸和工作量定做.
13608801176

该隧洞的特点是断面小,洞身长,埋深深,施工强度高.从施工方的角度出发,是不利于装载机等流水作业机械化,同时通风散烟困难.而施工支洞又无法布置.这种情况,可以根据工程地质条件,看看是否适合选用掘进机,采用盾构支护.如果不适合.楼主可比较下,采用压力钢管顺河绕行的方式,在成本上是否可行.
在偶的施工经验中,长距离引水隧洞的施工断面,至少要能满足3m3装载机出渣,5t自卸汽车出渣,而且单工作面长度不宜超过800m,否则中间应设通风井才能保障洞内正常通风.而这样的通风井造价也很高.
以上意见,纯属个人观点,请参考使用.

最大流量只有2.32，洞径是不可能在扩大了，所以说机械出渣基本上不可能，可考虑小型机动车（自卸）出渣 人工装渣。