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尾水调压室混凝土施工安全技术方案
1 适用范围
本方案适用于电站C4标尾水调压室混凝土衬砌施工。
2 工程概述
电站位于海南省境内，工程建成后其主要任务是承担海南电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。电站距海南省海口市、三亚市直线距离分别为106km、110km，距昌江核电直线距离98km。
电站安装3台单机容量200MW的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW，为二等大（2）型工程。枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等4部分组成。
尾水调压室竖井中心位于8#施工支洞8支0+538.911m处（尾水调压室中心线桩号：尾0+042.000）。主要包括调压室上室竖井、连接管（含下水平段、弯管段及竖井段）、调压室井体顶部等结构。调压室连接管下部与尾水主洞相连。为保证尾水调压室混凝土施工安全，结合相关文件要求，编制本施工安全技术方案。
3 编制依据
1）《尾水调压室大井钢筋图（1/3～3/3）》和《尾水调压室连接管钢筋图（1/2~2/2）；
2）《水电水利工程尾水调压室竖井施工规范》（DL/T5407-2009）；
3）《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2015）；
4）《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2009）；
5）《水工建筑物滑动模板施工技术规范》（DL/T5400-2007）；
6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
7）《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）；
8）《水电水利工程土建施工安全技术规程》（DL/T5371-2007）；
9）《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》（DL/T5162-2013）；
10）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）；
11）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
12）《煤矿用JTP型提升绞车安全检验规范》（AQ1033-2007）
13）《一般用途钢丝绳》（GB/T20118-2006）；
14）《起重机用铸造滑轮》（JB/T9005-1999）；
15）《水电水利工程模板施工规范》（DL/T5110-2013）；
16）《水利水电工程施工作业人员安全技术操作规程》（DL/T5373-2007）。
4 尾水调压室混凝土施工方法及流程
尾水调压室衬砌混凝土施工分为调压室大井、竖井段、弯管段和下平段混凝土施工。下平段混凝土搭设脚手架固定钢拱圈通过木模板进行浇筑，弯管段和竖井段均采用滑模进行浇筑。各阶段混凝土作业工序都有一定的差异性，但混凝土施工的主要工序都是相同的，都要经过基岩面或施工缝面的清理、测量放线、钢筋施工、模板施工、预埋件埋设、仓面验收、混凝土浇筑、拆模或滑模后抹面、养护等工序，混凝土浇筑的一个工作流程即完成。
根据工程特点，尾水调压室竖井段和弯管段均采用滑模施工。
（1）调压室大井滑模施工工艺
井壁外爬升杆安装 外层钢筋安装

EL215.5底板砼 底板模体平台搭设 模体安装（底板45°斜边模板） 内层钢筋安装 大井砼滑模 井口45°组合模板砼 模体改装 灌浆。
（2）连接管竖井及弯管段滑模施工：
连接管竖井及弯管段开挖 弯段模体组装 下平段砼 弯段砼滑模 小竖井模体改装 小竖井砼滑模 模体拆除 灌浆。
5设备试验
滑模正式投入运行前进行滑模的试运行，试运行主要进行滑模液压系统的试验，检查滑模是否能够正常爬升、千斤顶能否同步运行、液压管路有无漏油、千斤顶行程及限位装置是否正常等，具体试验根据液压系统生产厂家说明书的要求组织进行。滑模试运行满足要求后方可进行混凝土衬砌施工。
吊笼在正式投入使用前必须按照载重量根据规范要求进行相应荷载的静载及动载试验，试验满足要求后方可投入使用。
6 尾水调压室混凝土施工安全分析
由于竖井施工的特殊性，混凝土衬砌施工上、下交叉作业难以避免。因此，吊笼提升系统的安全性显得最为重要，在提升系统布置时，要按照规范要求确保提升系统的提升设备、提升钢丝绳、提升容器的选型、安全系数等满足要求。在此基础上要有防止意外情况下的防坠落保护装置，吊笼内要设置与地面人员有效沟通的通讯系统及紧急停止按钮等。
井口施工平台及井架作为整个提升系统的承重平台，其结构的稳定性是尾水调压室混凝土衬砌施工安全进行的基础，在进行井口施工平台及井架的设计时，必须对主要构件进行力学分析，确保结构安全。
滑模系统尤其是千斤顶液压爬升系统关乎整个混凝土衬砌能否按计划完成，整套滑模系统采用32个GYD-60滚珠型液压千斤顶提供爬升力。
6.1 提升系统布置及安全保护装置
提升系统包括井口平台、双筒缠绕式绞车、钢丝绳、吊笼、防坠系统、转向滑轮、电铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；其中双绳缠绕式绞车配有盘式制动器、PLC控制系统、安全保护联锁功能、上位监控功能、防止过卷装置、防止过速保护装置、过负荷和欠电压保护装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、减速功能保护装置及供电控制柜。提升系统是用绞车作为提升设备，通过钢丝绳绕过安装于井口平台井架顶部的转向滑轮提升吊笼。
尾水调压室布置的提升系统主要用于尾水调压室衬砌混凝土施工期间施工材料、设备及人员的垂直运输。
1）井口施工平台：井口施工平台参照现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003），结合以往施工经验自行设计加工。井口平台在开挖支护期间安装，混凝土施工完成后进行拆除，平台周边布置1.2m高护栏和30cm高踢脚板，上、下吊笼处布置90cm宽单开门。
2）提升系统选择：根据清远抽水蓄能电站及深圳抽水蓄能电站斜、竖井施工的成功经验，尾水调压室提升设备选用更为先进、安全的矿用提升绞车，具体为一台10吨双筒绞车。
3）钢丝绳、吊笼：牵引钢丝绳均采用直径φ32mm的（6×37s+FC纤维芯）钢丝绳，制动绳选用两根直径为26mm的钢丝绳。吊笼采用具有专业设计、生产资质的厂家生产的成品。
4）防坠系统：牵引失效保护装置采用成品防坠器，拟在吊笼顶部两侧配置一套防坠系统，防坠系统包括抓捕器、制动钢绳、缓冲器、拉紧装置以及连接器等构成。
5）紧急安全开关：绞车、吊笼内各安装一组紧急安全开关，并与电源开关联通，在紧急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制动，停止运行。
6）上、下限位器：上限位开关布置在井架上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离平台上，均布置机械和光电限位器各一组。限位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压室系统锚杆绑扎牢固。
6.2吊笼提升系统安全验算
尾水调压室井深107.85m，穹顶高7.25m。吊笼自重3.5吨，每次最大允许运输1吨材料和乘坐6人上、下井作业。钢筋、爬杆运输时放置在吊笼两侧专门制作的载料区，载料区和载人区中间通过钢板完全隔离，两者为相对独立的区域。吊笼提升绞车选用2JTP-1.0×1.2P 10吨双筒绞车进行牵引，提升钢丝绳选用公称抗拉强度为1870MPa，直径为φ32mm的 6×36WS+FC纤维芯钢丝绳。绞车提升吊笼时的最大速度不超过0.75m/s。
绞车提升系统最大提升重量计算表 表6-1
类别
吊笼自重
吊笼载重
提升钢丝绳重量
重量
3.5吨
1.45吨
0.57吨
计算依据
吊笼重1.5吨，（含顶部平衡轮重量）
每次最大允许运输1吨材料和乘坐6人（6人×75Kg/人）上、下井
吊笼底部在井内到达最小高程为▽215，吊笼底部在井口到达最大高程为▽290，6×36WS+FC纤维芯钢丝绳每米重3.8Kg，提升钢丝绳重量为2×（290-215）×3.8=570Kg=0.57吨
合计5.52吨（55.2KN）
6.2.1提升钢丝绳安全验算
混凝土施工时采用开挖阶段安装的1台10t双筒2JTP-1.0×1.2P型绞车提升吊笼，由《一般用途钢丝绳》（GBT 20118-2006）表19查得公称抗拉强度1870Mpa，直径为32mm的6×36WS+FC纤维芯钢丝绳的最小破断拉力为632KN 。钢丝绳破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.226，因此公称抗拉强度1870Mpa，直径为32mm的6×36WS+FC纤维芯钢丝绳的破断拉力总和=1.226×632=774.832KN。钢丝绳安全系数K=钢丝绳破断拉力总和÷钢丝绳牵引力。
根据《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB 26557-2011）规范第5.2.2.7条，运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、钢丝绳等）乘以冲击系数，冲击系数取值规范原文摘抄如下：
5.2.2.7 冲击系数
运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳等）乘以冲击系数μ=1.1+0.264υ，其中υ为额定速度，单位为m/s。如果其他系数被证实更准确，可使用其他系数。
μ=1.1+0.264υ=1.1+0.264×0.75=1.298（υ为额定速度，取0.75m/s）
绞车提升吊笼时的最大牵引力F牵=1.298×55.2=71.64kN；
单边钢丝绳最大牵引力为F=71.64÷2=35.82KN；
钢丝绳安全系数K=774.832÷35.82=21.63，满足《水电水利工程施工通用安全技术规程》DL/T5370-2007表9.2.8-1载人提升系统提升钢丝绳安全系数不得小于14的要求。
6.2.2提升绞车安全验算
《水电水利工程尾水调压室竖井施工规范》DL/T5407-2009第6.3.8条要求：提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的1.5倍～2.0倍。规范原文摘抄如下：
6.3.8 提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的1.5倍~2.0倍。扩挖台车和运输台车牵引系统的布置和安全系数，应符合DL/T5370的有关规定。
提升吊笼的10吨绞车安全系数为100÷55.2=1.81，满足《水电水利工程尾水调压室竖井施工规范》DL/T5407-2009第6.3.8条要求。
6.2.3 制动钢丝绳安全验算
1）制动绳安全验算
吊笼采用两根直径26mm，公称抗拉强度为1670MPa的6×37S+FC纤维芯钢丝绳，每根制动绳顶部固定于井架顶部的I18工字钢上，底部通过锚杆锚固在竖井底板上。由《一般用途钢丝绳》（GBT 20118-2006）表19查得公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×37s+FC纤维芯钢丝绳的最小破断拉力为373KN 。钢丝绳破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.191，因此公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×37s+FC纤维芯钢丝绳的破断拉力总和=1.191×373=444.243KN。由上述6.1.1节在考虑冲击系数（紧急制动）的情况下计算得出绞车提升吊笼时的最大牵引力F牵=1.298×51.08=66.30kN，制动时两根制动绳所受到的拉力为66.30kN，单根制动绳所受拉力为F=66.30÷2=33.15KN；制动绳安全系数为444.243÷33.15=13.40。因此，制动绳采用两根公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×37s+FC纤维芯钢丝绳满足要求。
6.3滑模安装用卷扬机提升系统安全验算
尾水调压室滑模在竖井底部组装，主要构件（除模板、抹面平台外）组装完成后，经尾水调压室井口卷扬机（开挖时所用的卷扬机）提升至尾水调压室平洞段顶部60cm（初始浇筑位置）处固定（卷扬机提升组装好的滑模主要构件的最大提升速度不超过0.75m/s），固定采用在初始浇筑位置上部4m范围内沿竖井环向布置的三排锚杆，每排布置有9根Φ25螺纹钢锚杆，入岩4m，外露0.5m。竖井滑模固定后并等待初始浇筑位置下部的混凝土全部浇筑完成后开始进行模板、抹面平台安装及平台板铺设，模板、抹面平台等安装利用下平段浇筑时搭设的施工脚手架作为施工平台进行，模板（每块模板16.4kg）通过人工用绳索从下平段吊至滑模上安装，模板、抹面平台等安装完毕经调试合格后即可进行初始浇筑，滑模安装期间，施工人员通过利用脚手架搭设的爬梯上下滑模。
6.3.1提升钢丝绳安全验算
在竖井底部组装好的滑模主要构件利用开挖期间布置于井口提升井盖的10吨变频卷扬机提升至289.75m高程并固定，采用公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×36WS+FC纤维芯钢丝绳提升，由《一般用途钢丝绳》（GBT 20118-2006）表19查得公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×36WS+FC纤维芯钢丝绳的最小破断拉力为373KN 。钢丝绳破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.226，因此公称抗拉强度1670Mpa，直径为26mm的6×36WS+FC纤维芯钢丝绳的破断拉力总和=1.226×373=457.298KN。钢丝绳安全系数K=钢丝绳破断拉力总和÷钢丝绳牵引力。。
各项参数：
滑模主要构件（除模板、抹面平台外）最大件自重取：MG1=4.0t；
钢丝绳重量MG2=2×（290-215）×2.51/1000 =0.38t（钢丝绳2.51KG/m）；
总重量:MG=MG1+MG2 =4.0+0.38=4.38 t（43.8KN）。
根据《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB 26557-2011）规范第5.2.2.7条，运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、钢丝绳等）乘以冲击系数，冲击系数取值规范原文摘抄如下：
运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳等）乘以冲击系数μ=1.1+0.264υ，其中υ为额定速度，单位为m/s。如果其他系数被证实更准确，可使用其他系数。
μ=1.1+0.264υ=1.1+0.264×0.75=1.298（υ为额定速度，取0.75m/s）
卷扬机提升滑模已组装好主要构件时的最大牵引力:
F牵=1.298×43.8=56.852kN
钢丝绳安全系数K=457.298÷56.852=8.04，满足《水电水利工程施工通用安全技术规程》DL/T5370-2007表9.2.8-1载物提升系统提升钢丝绳安全系数不得小于6的要求。
6.3.2卷扬机安全验算
《水电水利工程尾水调压室竖井施工规范》DL/T5407-2009第6.3.8条要求：提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的1.5倍～2.0倍。规范原文摘抄如下：
提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的1.5倍~2.0倍。扩挖台车和运输台车牵引系统的布置和安全系数，应符合DL/T5370的有关规定。
提升滑模已组装好主要构件的10吨变频卷扬机安全系数为100÷57.255=1.75，满足《水电水利工程尾水调压室竖井施工规范》DL/T5407-2009第6.3.8条要求。
1、 卷扬机基础验算
10T卷扬机基础采用Φ28，L=3.0m，每个角2根固定；
1)锚杆钢筋的屈服应力Rs；
Rs=nAsx2fy
=1/4×n×π×ds2×x2fy (5-1-1)
其中，n：钢筋、钢绞线的根数；
As、ds：锚杆钢筋截面面积、直径；
x2：锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取为0.69，临时性锚杆取为0.92。
fy：锚筋抗拉强度设计值或标准值；
Rs=nAsx2fy=0.25×3.14×28×28×0.69×610=259.038(KN)
2)锚杆钢筋与周围灌浆料（砂浆）之间的粘结力Rb；
Rb=nπds×x3xbfbLb
其中，n：钢筋、钢绞线的根数；
ds：锚杆钢筋或钢绞线的直径；
x3：工作条件系数，永久性锚杆取为0.60，临时性锚杆取为0.72。
xb：粘结强度折减系数，两根钢筋点焊成束时，取0.85，三根钢筋点焊成束时，取0.70。
Lb：锚杆钢筋、钢绞线与砂浆锚固体间的锚固长度；
fb：锚筋或钢绞线与砂浆锚固体间的粘结强度特征值，
Rb=nπds×x3xbfbLb
=3.14×28×0.6×0.85×3.0×2100=282.486(KN)
3）孔道灌浆料（砂浆锚固体）与岩体之间的粘结力Rg
Rg=πD×x1frbLg
其中，D：锚固体的直径，可取为孔道的内径；
x1：工作条件系数，永久性锚杆取为1.00，临时性锚杆取为1.33。
Lg：锚杆砂浆锚固体与地层间的锚固长度；
frb：砂浆锚固体与地层间的粘结强度特征值，
Rg=πD×x1frbLg=3.14×42×1.0×3.0×（380~550）=150.34~217.6（kN）
结论：通过上述比较取最小值验算基础锚杆的承受力大于100KN,卷烟机基础稳定。
6.4 溜管（缓降器）固定锚杆受力分析
混凝土溜管（缓降器）固定锚杆每隔10m布置一组，一组两根锚杆，锚杆采用直径25mm的HRB400钢筋，入岩2.5m，外露0.5m。溜管每节长为2m，缓降器每节长约1m，溜管单节重约79.38Kg，缓降器单节重65.64Kg，溜管（缓降器）固定锚杆承受10m范围内溜管（缓降器）自重及最不利情况下溜管堵塞后10m范围内溜管（缓降器）中混凝土自重产生的荷载。
10m范围内最多包括4.5节溜管及一节缓降器，溜管及缓降器重量为4.5×79.38+65.64=422.85Kg（4.23KN）；
溜管及缓降器采用8寸无缝钢管制作，壁厚8mm，钢管外径219.1mm，每根溜管内可存放混凝土2000×（219.1-2×8）2/4×3.14=64764000mm3=6.4764×10-2m3，每节溜管内混凝土重量为6.4764×10-2×2500=161.91Kg（每方混凝土重按2500Kg计）。每节缓降器可存放0.05153m³混凝土，每节缓降器内混凝土重量为0.05153×2500=128.825Kg，最不利情况下溜管堵塞后10m范围内溜管及缓降器中混凝土自重为4.5×161.91+128.825=857.42Kg（8.574KN）。
在溜管堵塞的最不利情况下，每组锚杆承受10m范围内溜管（缓降器）自重及溜管（缓降器）中混凝土自重产生的荷载总和，锚杆承受剪力。承受剪力总和为4.23+8.574=12.804KN。每根锚杆承受剪力为12.804÷2=6.402KN，锚杆剪应力应满足下式要求：
τmax=Fmax /A≤[τ]
式中：
Fmax——剪力，Fmax=6.402KN；
A——直径25mm钢筋截面积，A=4.906cm2；
[τ]——材料许用剪切应力，HRB400钢筋许用剪切应力为240MPa；
所以，τmax = Fmax /A=64020÷（4.906×10-4）=130.49MPa≤[τ]= 240MPa
因此，混凝土溜管（缓降器）固定锚杆满足剪应力强度要求。
6.5滑模系统安全验算
6.5.1 模板强度及扰度验算
（1）由混凝土侧压力计算公式：
与（两者取较小值）
F——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m ；
γc——混凝土的重力密度，kN/m ;
to——新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用to=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度℃）；
V——混凝土地的浇筑速度，m/h；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；
β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
求得滑膜模板侧压力为12375N/，则q=12375×1.8=22275N/m。

则由受力分析得到

中间杆长l=1.3m，两端杆长X=0.25m。
求解得：

由此可得到剪力图：

所以有弯矩图：

有弯矩方程：

已知Q235钢最大弯矩为。
所以有最大弯矩：

所以强度符合要求。
（2）模板挠度计算：

E为弹性模量单位为GPa，I为惯性矩。
利用ANSYS软件分析结果：
进行的分析分别为：
总变形：我们对工字钢进行单独的进入静力学分析，可取较小的长度，有利于减少单元的数量。由于工字钢外圈受的千斤顶的拉力和角钢对其向下的拉力。建立拉压模型。分析后可以知其最大变形在3mm左右。
6.5.2 滑膜钢圈的强度、挠度和整体稳定性验算
（1）强度：

（2）挠度：

1）稳定性：
截面积

惯性矩：

惯性半径：

柔度：

两轴稳定系数：

取较小值0.905。
失稳时应力：

工作应力为：

所以满足稳定性。
6.5.3 提升架荷载计算

受力分析知。
Q235的屈服极限为：

所以提升架的最大荷载为60.3t。
6.5.4 液压提升系统所需千斤顶和爬杆数量计算
1、滑模装置总（静）荷载（自重）N1=198.1KN
提升架系统：G1=75㎏/套×32+25kg/套×32=3200kg（门架由[14b和[12组成）
围圈、加固：G2=37×6×16.9g/m=3752kg（围圈在内模上下设两道，加固二道，均是环周布置，采用的工字钢均是I14）。
操作平台系统（木板、木方、船型梁、交通梁）：G3=船型梁及交通梁2000kg＋5cm厚木板等1500kg＋溜槽及支撑架等3000kg＝6500kg
修饰平台及防护栏杆筋：G4=修饰平台等1070kg＋铺板720kg=1790kg
钢模板及U型卡：G5= P3012钢模块数（172）×18.36kg/块=3158kg
液压系统：G6=千斤顶个32×15kg/个＋液压柜1个330kg＋液压油、油管等600kg＝1410kg
总计N1=G1+G2+G3+G4+G5+G6=16168kg=198.1KN
2、操作平台上的施工荷载N2=60.50KN
（1）、 工作人员（每班最多按15人考虑）：15人×70kg/人=1050kg
（2）、 钢筋等材料（均匀分布）：2000kg
（3）、 焊机、料斗、溜槽及支撑架、小推车等：1000kg
（4）、 操作平台的安全防护：2000Kg
3、卸料对操作平台的冲击力根据公式 WK=γ[(hm+h)A1+B]
式中WK——卸料对平台冲击力；
γ——砼的重力密度（KN/㎡）；
hm——料斗内砼面至料斗口的最大高度（m）；
h——料斗口平卸料点的最大高度（m）；
A1——卸料口的面积（㎡）；
B——卸料点堆积的最大砼量（m3）；
由以上进行计算确定，一般取N3=24×[（6＋0.6）×0.12＋1]＝43.01kN
4、模板与砼之间的摩阻力，一般在1.5—3.0（KN/㎡）之间，本工程考虑可能出现挺滑、模板变形、倾斜等原因造成的不利影响，摩阻力取最大值3.0 KN/㎡，本工程模板与砼之间的摩阻力N4=16.4×3.14×1.8×3=278KN
5、风荷载：该滑模装置在竖井内部，外部的水平方向风荷载的作用可以不用考虑，又因整个滑模装置在井内，风荷载的作用一般是负压的形式而存在，所以可以不考虑风荷载。
总垂直荷载N总=N1+N2+N3+N4 =198.1+60.5+43.01+278
=579.6KN
6、每根支撑杆的承载力：
（1）、当采用Ф48×5.0㎜钢管支撑杆时，支撑杆允许承载力按下式计算；
P0=（α/K）×（99.6-0.22L）
式中P0——支撑杆允许承载能力；
α——工作安全系数，取0.7；
K——安全系数，取2.0；
L——支撑杆长度，当支撑杆在结构体内，L取千斤顶下卡头到浇筑砼上表面的距离，取80cm；
P0=（0.7/2）×（99.6-0.22×80）=28.7KN
（2）、根据千斤顶设计性能，单根支撑杆允许承载力为额定承载力GYD-60型千斤顶的1/2，P0=30KN。
从a和b中选择其最小值，即28.7KN
7、选用最少千斤顶数量验算结果
计算单个千斤顶或支撑杆的允许承载力(KN)：
nmin=N/P0=579.6/28.7=[21]台；
计算所得的千斤顶数量为21台＜构造所得的千斤顶数量32台，因F=N/n=579.6/32=18.1KN＜28.7KN，所以按构造要求设置的液压千斤顶即能满足施工要求，又能满足滑模装置的构造要求。

6.5.5 爬杆稳定性计算
爬杆可视为受压杆机构，截面为圆形，故惯性矩为：

其中测量得d=4.68cm。
截面积：

惯性半径为：

所以柔度为：

这里因为爬杆固定方式，所以取，为杆长度。
查表得稳定系数为：

失稳时应力为：

又由于每个爬杆所受力为：

工作应力为：

故爬杆工作稳定。
7 安全管理措施
针对尾水调压室滑模安装、滑升、拆除的高风险安全隐患，制定如下安全技术及安全管理措施：
7.1 安全技术措施
1） 溜管及缓降器布置在井壁并利用锚杆固定，相互通过法兰利用螺栓连接，为防止在使用过程中局部溜管连接螺栓断裂溜管坠落，对井内人员造成伤害，从井口施工平台引两根钢丝绳，每根钢丝绳均穿过溜管（缓降器）两侧的吊耳，将所有溜管（缓降器）串接在一起，钢丝绳在每节溜管（缓降器）吊耳处利用绳卡固定。
2） 为防止吊笼在使用过程中因钢丝绳断绳或绞车跑车导致吊笼沿井内坠落并对吊笼内乘坐人员和井内人员生命安全造成威胁，吊笼选用专业厂家生产的带有防坠落制动装置的专用吊笼，采用两根制动绳，制动绳上端头固定在井架上，底段利用锚杆固定在竖井底板上。
3） 为防止在爬升过程中滑模失稳，随滑模的上升将滑模爬杆和混凝土环向钢筋焊接在一起，与滑模爬杆焊接的钢筋距离滑模提升架顶部的最大距离不超过1.5m。
4） 吊笼每次最大允许运输1吨材料和乘坐6人上、下井。
5） 为便于准确、安全控制吊笼运行，在吊笼内布设通讯电缆并利用人工收放，吊笼内安装紧急停止按钮、配置对讲机、电铃等进行紧急停车及与井口绞车操作人员进行沟通。
6） 滑模安装完成后必须经验收合格后方可投入使用，滑模安装验收按照附表一相关要求组织进行。滑模正常投入运行后每班必须按照附表二的要求根据作业情况据实填写滑模运行情况。
7） 牵引滑模系统的液压千斤顶，应进行千斤顶及安全夹持器承载能力试验。
8） 提升运输设备安装完毕后，应进行负荷试验和安全保护装置的可靠性试验，并进行验收。
9）为保证尾水调压室吊笼安全，在吊笼上安装防坠系统，牵引失效保护装置采用成品防坠器，各部件的功能及作用如下叙述。
（1）防坠器结构：吊笼顶部两侧配置一套防坠系统，防坠系统包括抓捕器、制动钢绳、缓冲器、拉紧装置以及连接器等构成。
（2）抓捕器作用：抓捕器在提升钢丝绳断绳或连接装置断裂的情况下，能够自动抓住制动绳，使吊笼平稳停住，不致坠入井底，从而保证人员的安全和提升设备不致损坏。
（3）制动绳布设及连接：载人吊笼总共布置2根制动钢绳，制动钢丝绳上端固定于井架上，下端固定于竖井底板的锚杆上。
（4）缓冲器功能：钢丝绳通过缓冲器时的弯曲变形阻力和摩擦力所作的功来抵消下坠吊笼的动能，其主要作用是断绳时，抓捕器抓住制动绳后，使下坠的吊笼能在规定的减速度范围内滑行一段距离，然后平稳的停住。
（5）连接器：是制动绳与缓冲器接头处的连接装置，能把制动绳所承受的外力传递给缓冲器。
10）为便于吊笼中乘坐人员与井口人员共同，吊笼中设置电铃、有线通讯设备。两套联络系统安装在吊笼内，需设有防潮装置并固定在吊笼上。
11）为便于在紧急情况下紧急停车，安装紧急安全开关：绞车、吊笼内各安装一组紧急安全开关，并与电源开关联通，在紧急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制动，停止运行。
12）为防止吊笼碰到井架及井底滑模，设置上、下限位器：上限位开关布置在井架上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离平台上，均布置机械和光电限位器各一组。限位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压室系统锚杆绑扎牢固。
7.2 安全管理措施
1）认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。
2）建立安全机构，配备安检人员，完善安全检查工作制度。每工作班配备专职安全员，检查落实工作中的相关措施。对作业人员进行安全教育，增强其安全意识和自我保护能力。
3）施工过程应遵守有关安全规范，进入施工现场的人员，必须配戴安全防护用具，且安全帽必须系带、高处作业必须配带安全绳。
4）机械、液压等设备应严格按照相应操作规程进行操作，并定期进行检查和维护。
5）每班在施工作业前，必须召开班前安全会，并做好记录。
6）提升系统安装完工后须经安监部、质量部、技术部、机电物资部等联合检查，并经空载、重载试验，验收合格后方可投入使用。
7）起吊设备、工器具、吊点应留有足够的安全系数。
8）尾水调压室井口安全防护：
（1）井口的杂物应及时清理走，避免杂物等落入井内伤人；
（2）井口旁设置“井下施工，禁止抛物”安全标志牌、拉警戒线，并设专人看守井口。
9）按规范要求搭设安全作业平台，用钢管搭设拦杆，搭设方便人员上下的楼梯，并加固牢靠，在竖井内施工时必须系安全带。
10）每周对井口施工平台进行大检查，着重对井口施工平台主要焊缝以及施工平台的防腐、安全围栏等进行检查。若发现局部变形过大或涂有防锈漆的地方出现油漆集中脱落等情况，必须马上停止施工，采用无损探伤设备对井口施工平台主要部件进行探伤检查。经探伤未发现裂纹或焊缝质量合格后方可继续施工。
11）保证竖井通讯的正常和正确。
12）每次下井作业前必需系统检查绞车、通讯及高度限位等相关设施是否完好，在保证起吊系统完好的情况下才可以下井作业，并做好相关记录。
13）下井作业的所有人员必须正确佩戴安全帽、防尘（毒）口罩、反光衣服等防护用品，并系好安全带，禁止不戴安全帽和不系安全带下井作业。上班前和作业中不准饮酒。作业时要集中精神，不得互相打闹嬉戏。
14）下井作业前须检查井口和已开挖完成的井壁是否有松动石块等杂物，如果有必须清除后方可下井施工。
15）井内吊运各种材料物资时，必须在信号工的统一指挥下进行，任何人不准干扰。井内吊运材料时正下方严禁站人，无法避免时应设隔离平台；运输的材料应绑扎牢固、摆放整齐，不得出现人货同运现象。
16）滑模吊装和拆除时，指挥及拆装人员应经常检查起吊设备、索具、吊环等相关设备，并专人指挥。模板安装时必须确保安全，各部件组装完毕后需固定牢靠，经过安全部、技术质量部初验之后方能进行模板试运行，试运行时竖井下部不得有人。
17）非专职电气人员不得操作电气设备。开关板上每个开关应有明确的标志，同时必须安装漏电保护装置。电工作业人员经常检查电气线路，作业人员及时反映情况，相互沟通。
18）工作面照明采用36V安全电压供电照明。主电源直接进到具有防雨功能的开关柜要装漏电保护装置，高低压电源分开布置。井内配备应急灯作为井内紧急照明。
19）在任何情况下绞车操作人员，听到异常声音，立即停止作业并检查相关设备；施工人员发现异常后立即发送电铃信号，请求离开工作面；电铃统一信号：一停、二上、三下降。
20）夜间施工时必须保障井口及施工现场的照明。
7.2.1 提升系统的维护
1）钢丝绳进出滑轮的允许偏角不得大于4°。
2）钢丝绳绳头在卷筒上固定牢靠，在卷筒安全圈数不得小于3圈。
3）绞车工作结束时，要切断电源，控制器放到零位，用保险闸制动刹紧，跑绳应放松。
4）电铃线和电话线采用36V电压，同时采用电铃、对打电话机两种信号系统。
5）电缆、开关、电话、信号线、按钮等全部采用防水性能较好的，并在施工过程中要保护好以上各种装置不被损坏，采取有效措施防止岩石渗水对上述设施的影响。
6）提升系统必须设置两组限位器（机械和光电各一组）。
7）第一次正式载人前必须做荷载试验（荷载试验为设计荷载的1.25倍），待运行正常后，方可载人进行下井作业；每班提升系统运行前必须进行上、下空载试运行，正常后方可作业。
8）绞车应经常保持清洁和充分润滑；制动器闸瓦间隙调正在1.0～1.2mm，最大不能超过3mm，以保证制动灵活有效，如果间隙超过3mm应及时调整闸瓦间隙。
9）各轴承、肖轴、制动器铰链等处，每工作班润滑1～2次，导向滑轮减速箱轴承，每48小时润滑一次。
10）绞车在工作100～300小时后，进行一级保养，全面清洗机械，更换润滑油，检查调正制动器。
11）工作600小时后，进行二级保养，除执行一级保养外，需测定电机绝缘电阻和拆检电动机、减速箱、制动器、钢丝绳、卷筒及钢丝绳磨损情况等。
12）滑轮根据工作繁重、环境的恶劣程度，定期进行检查加油。
13）滑轮检修时，将零件用汽油洗刷干净并涂上润滑液和防锈油，轴承内注入黄油，然后将零件重新装配好。
14）滑轮若长期不用时，存放在干燥、通风、防雨和无腐蚀性气体的地方，并进行适当的防锈处理。
15）钢丝绳每天检查一次，每隔3个月试验一次，其安全系数为14；其断丝的面积与钢丝绳总面积比，升降物料的应小于10%；升降人员用的不得有断丝。提升及制动钢丝绳直径减小不得超过10%，其他用途钢丝绳直径减小不得超过15%。
16）钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用作升降人员。钢丝绳锈蚀严重，点蚀麻坑形成沟纹，外层钢丝松动时，应及时更换。
17) 在检查和维修时，应确保人员的安全。除了必须开机才能检查或维修的项目之外，其他的检查或维修，必须在卸去载荷，切断电源，并封闭电源开关后才能进行；对于必须开机才能检查或维修的项目，至少应由两人运行，其中一人负责监视其他人员的安全，并且在任何情况下均能立即使绞车停止运转。绞车按照下表内容要求组织检查。
绞车检查的周期、项目、方法和检查标准表 表7-1
检查周期
检查项目
检查方法
检查标准
每天
每月
半年
检查部位
√

主轴装置和底架
地脚螺栓及各组合件连接螺栓
目视、检查螺栓接触面、检查螺栓扭矩
确认无松动
√

焊缝
目视、检查焊缝周围油漆有无剥落，不确定时进行必要的探伤
确认焊缝不开裂、无缺陷
√

减速器
地脚螺栓及各组合件连接螺栓
目视、检查螺栓接触面、检查螺栓扭矩
确认无松动
√

焊缝
目视、检查焊缝周围油漆有无剥落不确定时进行必要的探伤
确认焊缝不开裂、无缺陷

√
齿轮的磨损
拆检
确认能正常工作

√

润滑情况
目视
检查油量及时添加润滑油
√

异样的声响、震动或温度有所上升
听、用手触摸减速器
停车检查和处理必要时与厂家联系
√

盘形制动器
地脚螺栓及各组合件连接螺栓
目视、检查螺栓接触面、检查螺栓扭矩
确认无松动
√

闸瓦与制动盘间隙
用塞尺进行测量
间隙超过2mm时应及时调整间隙至1—1.5mm
√

闸瓦与制动盘接触面积
目视
接触面积必须达到闸瓦全面积的60%以上

√

制动块磨损情况
用游标卡尺测量
制动块磨损到只有5mm时应及时进行更换
√

液压油渗漏情况
目视、拆检
密封圈损坏时及时更换
√

制动闸瓦的温升
用手触摸或用温度计测量
最高温度超过120℃时必须停车降温
√

制动闸瓦、制动盘表面是否清洁
目视
如有油污，必须清洗干净并及时处理盘形制动器渗漏油处

√

液压站
网式滤油器和管路滤油器
拆检
保持网式滤油器和管路滤油器的清洁，管道