液壓分裂機在破除井壁混凝土中的應用

摘 要：板集煤礦主井井筒修復期間，需對井筒進行套壁加固，當套壁施工至壁座下口時，根據設計要求需對原井壁進行破除作業。由于壁座段原井壁為C40鋼筋混凝土，井壁強度高、吊盤作業空間小、作業操作不方便等諸多因素的影響，給主井井筒壁座段破除作業增加了難度，很大程度上制約了壁座破除進度。為了保證主井修復工程施工進度，經過調查研究，決定使用液壓分裂機配合風鎬、風錘進行破除混凝土工作。

關鍵詞：液壓分裂機 壁座 破除 進度

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0043-01

板集煤礦主、副、風三井井筒均為鉆井法成井，井壁為地面預制鋼筋混凝土井壁和復合鋼板井壁。2009年4月副井井筒涌水淹井，造成大量泥沙涌入巷道及三井井筒內，在對井筒進行套壁修復時，為加強井筒的承載力，根據設計要求，在-641.5 m～ -647.5 m井筒段重新開挖壁座。根據施工需要，在套壁施工至壁座段下口時，對原井壁進行破除作業，由于壁座段原井壁為C40鋼筋混凝土且受吊盤作業空間小、作業操作不方便等諸多因素的影響，給主井井筒壁座段破除作業增加了難度，很大程度上制約了壁座破除進度。在施工前根據工程施工特點，項目部研究決定使用液壓分裂機配合風鎬、風錘進行破除作業，實踐證明，通過液壓分裂機的使用，極大的提高了工程進度，同時大大降低了作業人員的數量和勞動強度，取得了較好的效果。

1 液壓分裂機技術參數

液壓分裂機由分裂機、液壓動力站及液壓油管組成，其主要技術參數見表1。

2 施工方法

2.1 技術要求

壁座破除期間以二層盤為臨時工作平臺，在破除作業前為加強對破除段以下井筒設備的保護，提前對二層吊盤進行改造，通過加設吊盤外加圈的方式，對二層吊盤與井壁之間的空隙進行填補，限制破碎后的混凝土掉入井筒內，對井下設備起到了很好的保護作用。破除壁座前，先將吊盤提升至壁座上口位置，隨吊盤下放逐層破除井壁，如井壁破碎需進行臨時支護，空幫距不大于1.5 m，臨時支護形式采用錨桿+錨網進行支護。錨桿采用Φ25×2500 mm高強金屬螺紋錨桿，每根錨桿使用3卷Z2350樹脂錨固劑，錨桿為矩形布置，間排拒800×800 mm，錨桿扭矩力120N·M，抗拔力不小于10T。錨桿托板規格為150×150×12 mm。錨網為Φ6 mm圓鋼加工而成，網格100×100 mm，錨網規格2000×1000 mm，錨網搭接150 mm，錨網搭接采用18#鐵絲雙股綁扎。利用YT-28型風錘對原井壁進行打眼，打眼間排拒根據現場情況確定，孔徑Φ42 mm，打眼深度不超過400 mm，井壁破除深度450 mm。

2.2 施工方式

通過參考與主井處于同一工廣內的風井井筒破除壁座施工經驗，且主井為凍結法施工，為保護凍結管確保凍結效果，不易使用爆破作業方式進行壁座破除，主井最終確定采用人工使用風鎬、風錘+液壓分裂機相結合的方式進行施工作業。井壁破除主要分為兩個階段。

（1）在井壁破除初期，由于暫未形成自由面，液壓分裂機無法使用，采用風錘進行密集打眼，然后使用風鎬進行刷擴的方法，破除的混凝土裝入吊桶提升至地面。首先利用風錘進行打眼，打眼間距為100～200 mm，孔徑Φ42 mm，打眼深度400 mm。然后利用風鎬在風錘已打好的孔口處進行破除，每次破除井壁高度500 mm，深度450 mm。由于人工破除壁座施工人員體力消耗過大，為加快進度，同時降低工人勞動強度，工作面共配置4把風鎬+3把風錘同時作業，每把風鎬配1名作業人員，每把風錘配2名作業人員，共計10人進行輪流作業。破除進度為：平均每小班（即8小時）破除高200 mm，深450 mm，破除混凝土量約1.9 m3。

（2）在創造出液壓分裂機可以利用的自由面以后，井下配置2把YT-28型風錘，首先垂直于原井壁進行打眼，每把風錘配備2名作業人員。由于混凝土強度較高，打眼間距為150～200 mm，孔徑Φ42 mm，打眼深度400 mm。然后人工使用液壓分裂機把分裂槍插入已打好的眼中，然后開動液壓分裂機動力開關，進行逐孔破除。一臺液壓動力站配備兩部分裂機進行同時作業，每把分裂機配備1名作業人員，液壓動力站配備1名作業人員，液壓分裂機共計配備3名作業人員，操作風錘共計4名作業人員，工作面作業人員共計7人。當壁座破除高度大于1.5 m時，作業可直接站立在已破除的混凝土表面上進行豎直打眼，同時使用分裂機進行豎向破除工作，極大地提高了液壓分裂機的使用效率，提高了破除進度。每部液壓分裂機破除完畢后，配一名作業人員使用風鎬進行找平及修整，已滿足設計壁厚要求。使用液壓分裂機共計作業人員9人，風錘兩把，風鎬一把，液壓分裂機一臺。破除進度為：平均每小班（即8小時）破除高400 mm，深450 mm，破除混凝土量約3.8 m3。

3 施工效率比較

在地質條件相同、破除壁座工作量相同的情況下，風井采用風鎬+風錘的作業方式進行壁座破除工作，工作面布置4把風鎬+3把風錘，10名作業人員，破除進度為：平均每小班（即8小時）破除高200，深450 mm，破除混凝土量約1.9 m3。主井采用液壓分裂+風鎬+風錘的作業方式進行壁座破除工作，工作面布置1臺液壓分裂機+1把風鎬+2把風錘，7名作業人員，破除進度為：平均每小班（即8小時）破除高400 mm，深450 mm，破除混凝土量約3.8 m3。主井平均破除速度為風井的2倍，極大提高了破除速度。

4 結語

綜合以上兩種破除情況綜合對比可知，使用液壓分裂機人員配置是不使用液壓分裂機的70%，破除進度是后者的2倍。工期縮短9天（工期總計26天）。綜上所述通過液壓分裂機的應用降低了工人的勞動強度，縮短了施工工期，節省了投資，穩步推進了主井套壁工程的順利進展。為今后井筒類似破除工作積累了寶貴的經驗，具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1] 韓愛兵，吳超美，尤洪祖，等.深水鉆孔灌注樁樁頭整體割除施工技術[J].中國水運，2011（2）.

[2] 劉建林.凸型樁頭混凝土樁研究[J].中國電力教育，2006（S1）.