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永久船闸竖井施工中的安全问题与预防措施

1引言

xx水利枢纽工程中的永久船闸包含有竖井36条，作为阀门井和检修井使用。这些竖井分别布置于南坡、北坡和中隔墩，均从地面垂直贯穿至地下与三条主输水洞相连。竖井最大深度81m，最大断面360m2，最小断面仅有30m2。按施工进度安排，在竖井施工前，其下部的输水洞开挖已先期完成。竖井开挖石碴堆积在井底输水平洞内，通过自卸汽车运输到洞外。

根据现场的施工条件和船闸的结构特点，竖井的施工采用反导井法。这种施工方法有三个基本步骤：(1)导孔(直径110mm)钻设，目的是将反导井开挖所用吊笼通过钢丝绳与地面卷扬机相连；(2)反导井(断面直径2m)爆破开挖，工人在吊笼中从下往上钻孔爆破，直至贯通地面；(3)全断面扩挖，并进行井壁的锚喷支护，施工自上而下进行，爆破石碴顺导井下落到输水洞内。

在施工中由于工作面狭窄、垂直作业高差大且多为人力施工，使得施工安全问题变得相对突出。本文针对这些安全问题进行分析，并介绍了一套在施工中行之有效的安全措施。施工实践证明，由于对安全问题的重视和措施得力，保证了竖井施工的顺利进行和高质量。

2提升系统的安全

提升系统由卷扬机、钢丝绳及吊笼组成，目的是为了在反导井及扩挖施工时运送人员、材料及设备等，特别是反导井的施工主要是在吊笼中完成，因而存在较大的安全问题。在实际施工中主要采取如下保障措施：

(1)在施工前必须严格检查整个提升系统各组件的性能及强度，这包括卷扬机的牵引力是否满足提升中的动态荷载要求，卷扬机制动是否灵活，机体固定是否牢固，钢丝绳是否具有足够的强度及无损伤，滚筒与钢丝绳、钢丝绳与吊笼的连接是否牢固等等。这些环节在施工中必须进行定期检查，发现问题及时处理。

(2)在竖井的扩挖过程中，提升系统垂直运输距离最大接近90m。如果采用单线钢丝绳提升吊笼，会导致吊笼水平向摇摆不定，极易出现安全事故，因而采用双线钢丝绳提升的方案，其稳定性明显得到改善。

(3)为防止吊笼在上下过程中受到井壁锚杆的挂扯引起倾覆，须将吊笼提升路线附近2m范围的锚杆外露部分切断，同时吊笼须限员限载，并且严禁人、物混载。吊笼运行时，其下方开挖面10m范围内严禁站人。

(4)在卷扬机运行过程中，如发现钢丝绳异常绷紧或下降过程中突然松下来时，要立即制动卷扬机，待了解实际情况后方可按约定继续工作。

(5)为防止提升过限拉倒井架，须在架子顶部lm以下安装限位器。并在卷扬机旁设问刀开关，以备卷扬机失控时，直接关闭电源。

(6)吊笼制作不仅要牢固，还必须在其顶部设置盖板，以防上升过程中掌子面掉块伤人。

3信号联络系统的保障

导井施工时，空压机布置在输水洞内，卷扬机布置在地面，吊笼则在井中。由于地面卷扬机操作工和吊笼里的风钻工、输水洞中空压机工三方互不相见，无法直接对话，完全依靠电话、电铃及事先约定好的信号实现洞内到地面、地面到吊笼及洞内到吊笼相互间的联系。

一般洞内到地面的联络采用电话，而地面到吊笼及洞内到吊笼的联络则采用电铃。电话与电针线从附近竖井(如检修井)导孔内通过(见图1)。相互之间的联络畅通是竖井施工全的基本保证，故在实际操作过程中有如下几点要求：

1)卷扬机工和风钻工要熟记约定信号，以免出现误操作而酿成大患。信号约定按铃响次数一般为：一停、二上、三下、四开风、五停风等。

(2)电铃线要有一定的强度，以免在使用过程中折断，造成通讯停止。各接头部位要做好绝缘。电铃及吊笼内照明必须使用36伏以下电源。

(3)反导井开挖时，吊笼起吊要每隔10m左右停一下，再次听到吊笼里发出的电铃信号后方可继续执行。卷扬机工要认真在钢丝绳上做好前次打孔时吊笼所在位置的记号，放炮后，吊笼再次提到所做记号位置时要停下来，然后根据电铃信号逐步开到工作位置后，制动卷扬机并关闭其电源。

(4)全断面扩挖时，空压机移到地面，地面和井里可直视，通讯联络变得相对简单直接，但通信联络同样要保证畅通。

4施工操作方面的安全措施

全断面扩挖时，石碴除一部分能够顺着导井自然溜到地下输水平洞外，其余均必须由人工扒碴入导井。为了提高放碴的效率，扩挖时每个循环断面都特意预留成斜坡，见图2，但这给钻孔、装药、支护尤其是人工放碴等施工带来了较大的安全问题，必须特别重视。

首先，工人施工时必须配带安全帽、安全绳、安全带，这些安全护具要使用从正规厂家购买的合格产品；其次，将安全绳牢固系到已注浆的锚杆上，长短适中，切忌过长。第三，放碴时由高向低，相邻工人相互间要保持一定的距离。

另外，为防止人员从导井坠落，在施工中摸索出一种放置井盖的防护措施，即人工焊剂一稍大于导井断面的盖子