CN105697019B - 立井井壁现浇混凝土接茬及其支模装置和施工方法 - Google Patents

Abstract

立井井壁现浇混凝土接茬及其支模装置和施工方法，属地下矿山混凝土建筑结构领域。特点是上下段井壁混凝土接合部设接茬缝，上段井壁混凝土下端设两翼呈“L”形的连接钢筋网，与下段井壁混凝土相连接，钢筋网横翼扳直伸入下段井壁混凝土上部；上下段井壁混凝土接合缝外侧设接茬模板，接茬混凝土挤压浇注在接茬模板、围岩和上下段井壁混凝土围成的空腔内，与上下段井壁混凝土和围岩紧密、牢固地连接在一起；支模装置由设定数量的圆弧形接茬模板，木质模板、木楔和顶压机构组成。优点是构思新颖，制作简单，结构牢固，安装方便、施工快速、可重复使用，接茬混凝土成型整体密实光滑、强度高，不占用井筒空间，使井筒施工能够连续进行，成井速度快。

Description

立井井壁现浇混凝土接茬及其支模装置和施工方法

技术领域

本发明属于地下矿山混凝土建筑结构技术领域，尤其涉及立井井壁现浇混凝土接茬、接茬施工用支模装置及接茬施工方法。

背景技术

立井是地下开采矿山最重要的工程，担负着提升、运输、通风、排水及人员安全通行。立井井筒大多采用圆形断面，根据不同的工艺布置要求，井筒直径大小不等，立井井壁厚度不小于300mm的钢筋混凝土和混凝土支护结构。近年来，随着金属大模板的应用，立井井筒分段浇注成型，每段高度不小于3000mm，立井施工成井速度越来越快的同时，也带来立井井壁上下段现浇混凝土的接茬连接不牢固、内部结构不密实的弊病，接茬接合部的质量直接影响井壁的整体性、力学性能和防水性。为了提高上下段混凝土接合部的力学强度和防水性。现在常用接茬板施工，或采用窗口施工接茬。采用接茬板施工时，上段井壁底部沿井筒全周预留刀脚状斜口，斜口高为200mm，当下段井壁最后一节模板浇灌至距斜口下端100mm时，插上接茬模板，边插边灌混凝土，实现接茬。采用窗口接茬时，上段井壁底部沿周长上每隔一定距离，不大于2000mm，预留300mm×300mm的接茬窗口，混凝土从此窗口灌入，最后用小块木模板封堵接茬窗口，实现接茬。存在缺陷是装置结构复杂、施工难度大；费工费时、施工时间长、严重制约成井速度；由于上下段混凝土接结合部仍采用同一种标号的混凝土，又无连接构件，施工过程中模板底口极易变形又无外力挤压支撑，混凝土接茬仍存在连接不牢固、内部结构不密实的弊病，整体质量无法保证，特别是在水压较大的深部地层中现浇混凝土接茬接结合部力学强度和密封防水问题未能很好解决。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种立井井壁现浇混凝土接茬及其支模装置和施工方法，接茬结构简单，稳定可靠，支模装置制作、安装方便，可重复使用，快速挤压密实接茬混凝土，提高立井施工成井速度。

立井井壁现浇混凝土接茬，包括井壁混凝土，分段浇筑成井筒，其特点是上下段井壁混凝土接合部设接茬缝，上段井壁混凝土下端设连接钢筋网，与下段井壁混凝土相连接；所述连接钢筋网两翼呈“L”形，浇注上段井壁混凝土，竖翼设于上段井壁混凝土中，横翼置于上段井壁混凝土下端；浇注下段井壁混凝土，横翼扳直伸入下段井壁混凝土预设的井壁混凝土模板与围岩构成的空腔的上部；上下段井壁混凝土接合缝外侧设接茬模板，高于井壁混凝土标号一级的接茬混凝土挤压浇注在接茬模板、围岩和上下段井壁混凝土围成的空腔内，与上下段井壁混凝土和围岩紧密、牢固地连接在一起。

进一步改进，所述的连接钢筋网，φ8～10mm的竖筋和横筋垂直焊接成网格状，网格间距100～200mm；竖筋长900～1200mm，可对折成“L”形，两翼夹角不小于90°，亦可扳直成直线形；所述的横筋长1000～2000mm，呈圆弧形，与井壁的弧形相配合；使用时由设定数量的连接钢筋网围绕井壁混凝土设置。

进一步改进，所述的接茬混凝土呈楔块状，接茬混凝土纵截面为近似直角梯形，外底边不小于100mm，内底边宽于外底边，下腰平直，上腰由里面外向下倾斜。

立井井壁现浇混凝土接茬施工支模装置，包括井壁混凝土模板、接茬混凝土和施工平台，其特点是该支模装置由设定数量的圆弧形接茬模板，木质模板和木楔组成，由螺栓连接成圆环圈形，设在井壁混凝土接茬缝外侧，顶压机构顶压在两两相对的接茬模板中部，接茬混凝土挤压浇注在接茬缝中。

进一步改进，所述的接茬模板由槽钢制作，呈圆弧形，与井壁混凝土圆弧相配合；槽钢两端设连接板，连接板上至少设2只椭圆通孔，连接螺栓穿过通孔；中部设止挡块，用以固定顶压机构；接茬模板成对设置，至少2对，顶压机构顶压在接茬模板止挡块上。

进一步改进，所述的木质模板与接茬模板同宽，由螺栓和木楔装于两接茬模板之间；所述的连接螺栓长度不小于300mm，直径不小于20mm。

进一步改进，所述的顶压机构由千斤顶与顶杆连接组成，两端顶压在两两相对的接茬模板中部设的止挡块上，千斤顶施力，接茬模板紧压在井壁混凝土的接茬缝上，挤压密实接茬混凝土。

立井井壁现浇混凝土接茬施工方法，按下述步骤进行：

1、制作接茬模板，运抵施工现场；

2、井筒上段井壁混凝土浇筑完毕后，下掘围岩，够一模高度后，底端设有斜角面；然后在井底的井筒四周放置砂石、找平；

3、松开井壁混凝土模板、下移；

4、凿开上段井壁混凝土底端斜角面上预埋连接钢筋网，扳直向下,用于连接下段井壁混凝土；

5、固定整体井壁混凝土模板，在井壁混凝土模板底端预埋连接钢筋网，使井壁混凝土模板上口距上段井壁混凝土底面高度不大于100mm；

6、在井壁混凝土模板上口安装工作平台，浇筑下段井壁混凝土至井壁混凝土模板顶面；

7、安装接茬模板，浇筑接茬混凝土；

8、安装顶压机构，启动千斤顶，通过顶杆给两两相对的接茬模板施加压力，挤压密实接茬处混凝土；

9、相对拧紧接茬模板两端的连接板两侧的螺母，卡紧连接板，以此固定接茬模板；

10、依据相邻两个接茬模板之间的缝隙大小现场加工木质模板，补齐相邻接茬模板之间的缝隙，木质模板与螺栓之间通过木楔楔紧；

11、松开顶压机构，撤离井筒工作面；

12、井壁混凝土浇筑完毕后继续下掘围岩、浇筑下一段井壁混凝土。

与现有技术相比，优点是构思新颖，制作简单，结构稳定牢固，安装方便、施工速度快、可重复使用，接茬混凝土成型整体密实光滑、强度高，不占用井筒空间，使井筒施工能够连续进行，井筒成井速度得以提高。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是井筒立体示意图。

图2是井筒剖面示意图。

图3是井筒剖面①节点示意图。

图4是井筒剖面②节点示意图。

图5是混凝土接茬模板安装示意图。

图6是图5之节点示意图。

图中：1-井筒、2-井壁混凝土、3-施工平台、4-围岩、5-井壁混凝土模板、6-接茬模板、7-上段井壁混凝土、8-下段井壁混凝土、9-连接钢筋网、10-接茬混凝土、11-连接板、12-螺栓、13-垫圈、螺母、14-木质模板、15-千斤顶、16-顶杆、17-砂石。

具体实施方式

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，立井井壁现浇混凝土接茬，包括井壁混凝土2，分段浇筑成井筒1，其特点是上下段井壁混凝土接合部设接茬缝，上段井壁混凝土7下端设连接钢筋网9，与下段井壁混凝土8相连接；所述连接钢筋网9两翼呈“L”形，浇注上段井壁混凝土7时，竖翼设于上段井壁混凝土中，横翼置于上段井壁混凝土模板带斜角的下端；浇注下段井壁混凝土8前，将横翼扳直伸入下段井壁混凝土预设的井壁混凝土模板5与围岩4构成的空腔的上部；上下段井壁混凝土接合缝外侧设接茬模板6，高于井壁混凝土2标号一级的接茬混凝土10挤压浇注在接茬模板6、围岩4和上下段井壁混凝土围成的空腔内，与上下段井壁混凝土和围岩4紧密、牢固地连接在一起。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，所述的连接钢筋网9，φ8～10mm的竖筋和横筋垂直焊接成网格状，网格间距100～200mm；竖筋长900～1200mm，可对折成“L”形，两翼夹角不小于90°，亦可扳直成直线形；所述的横筋长1000～2000mm，呈圆弧形，与井壁的弧形相配合；使用时由设定数量的连接钢筋网9围绕井壁混凝土2设置。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，所述的接茬混凝土10呈楔块状，纵截面为近似直角梯形，外底边不小于100mm，内底边宽于外底边，下腰平直，上腰由里面外向下倾斜。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，立井井壁现浇混凝土接茬施工支模装置，包括井壁混凝土模板5和接茬混凝土10、施工平台3，其特点是该支模装置由设定数量的圆弧形接茬模板6，木质模板14和木楔组成，由螺栓12连接成圆环圈形，设在井壁混凝土2接茬缝外侧，顶压机构顶压在两两相对的接茬模板中部，高于井壁混凝土标号一级的接茬混凝土6挤压浇注在接茬缝中。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，所述的接茬模板6由槽钢制作，呈圆弧形，与井壁混凝土2圆弧相配合；槽钢两端设连接板11，连接板上至少设2只椭圆通孔，螺栓12穿过通孔；中部设止挡块，用以固定顶压机构；接茬模板6成对设置，至少2对，顶压机构顶压在接茬模板止挡块上。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，所述的木质模板14与接茬模板6同宽，设通孔与连接板11上的通孔相对应，木质模板，由螺栓12和木楔装于两接茬模板6之间。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，所述的顶压机构由千斤顶15与顶杆16连接组成，两端顶压在两两相对的接茬模板6中部设的止挡块上，千斤顶施力，接茬模板6紧压在井壁混凝土2的接茬缝上，挤压密实接茬混凝土10。

立井井壁现浇混凝土接茬施工方法，按下述步骤进行：

1、制作接茬模板6，运抵施工现场；

2、井筒1上段井壁混凝土7浇筑完毕后，下掘围岩4，够一模高度后，底端设有斜角面；然后在井底的井筒1四周放置砂石17、找平；

3、松开井壁混凝土模板5、下移；

4、凿开上段井壁混凝土7底端斜角面上预埋连接钢筋网9，扳直向下，用于连接下段井壁混凝土8；

5、固定整体井壁混凝土模板5，在井壁混凝土模板底端预埋连接钢筋网9，使井壁混凝土模板上口距上段井壁混凝土底面高度不大于100mm；

6、在井壁混凝土模板5上口安装施工平台3，浇筑下段井壁混凝土8至井壁混凝土模板顶面；

7、安装接茬模板6，浇筑接茬混凝土10；

8、安装顶压机构，启动千斤顶15，通过顶杆16给两两相对的接茬模板6施加压力，挤压密实接茬处混凝土；

9、相对拧紧接茬模板6两端的连接板11两侧的螺母13，卡紧连接板，以此固定接茬模板；

10、依据相邻两个接茬模板6之间的缝隙大小现场加工木质模板14，补齐相邻接茬模板之间的缝隙，木质模板14与螺栓12之间通过木楔楔紧；

11、松开顶压机构，撤离井筒施工平台3；

12、井壁混凝土2浇筑完毕后继续下掘围岩4、浇筑下一段井壁混凝土2。

Claims (8)

1.立井井壁现浇混凝土接茬，包括井壁混凝土(2)，分段浇筑成井筒(1)，其特征在于上下段井壁混凝土接合部设接茬缝，上段井壁混凝土(7)下端设连接钢筋网(9)，与下段井壁混凝土(8)相连接；所述连接钢筋网(9)两翼呈“L”形，浇筑上段井壁混凝土(7)时，竖翼设于上段井壁混凝土中，横翼置于上段井壁混凝土下端；浇筑下段井壁混凝土(8)前，将横翼扳直伸入下段井壁混凝土预设的井壁混凝土模板(5)与围岩(4)构成的空腔的上部；上下段井壁混凝土接合缝外侧设接茬模板(6)，高于井壁混凝土(2)标号一级的接茬混凝土(10)挤压浇注在接茬模板(6)、围岩(4)和上下段井壁混凝土围成的空腔内，与上下段井壁混凝土和围岩(4)紧密、牢固地连接在一起。

2.根据权利要求1所述的立井井壁现浇混凝土接茬，其特征在于所述的连接钢筋网(9)，φ8～10mm的竖筋和横筋垂直焊接成网格状，网格间距100～200mm；竖筋长900～1200mm，可对折成“L”形，两翼夹角不小于90°，亦可扳直成直线形；所述的横筋长1000～2000mm，呈圆弧形，与井壁的弧形相配合；使用时由设定数量的连接钢筋网(9)围绕井壁混凝土(2)设置。

3.根据权利要求1所述的立井井壁现浇混凝土接茬，其特征在于所述的接茬混凝土(10)呈楔块状，纵截面为近似直角梯形，外底边不小于100mm，内底边宽于外底边，下腰平直，上腰由里面外向下倾斜。

4.根据权利要求1所述的立井井壁现浇混凝土接茬的施工支模装置，包括井壁混凝土模板(5)和接茬混凝土(10)、施工平台(3)，其特征在于该支模装置由设定数量的圆弧形接茬模板(6)，木质模板(14)和木楔组成，由螺栓(12)连接成圆环圈形，设在井壁混凝土(2)接茬缝外侧，顶压机构顶压在两两相对的接茬模板中部，高于井壁混凝土标号一级的接茬混凝土(10)挤压浇注在接茬缝中。

5.根据权利要求4所述的立井井壁现浇混凝土接茬施工支模装置，其特征在于所述的接茬模板(6)由槽钢制作，呈圆弧形，与井壁混凝土(2)圆弧相配合；槽钢两端设连接板(11)，连接板上至少设2只椭圆通孔，螺栓(12)穿过通孔；中部设止挡块，用以固定顶压机构；接茬模板(6)成对设置，至少2对，顶压机构顶压在接茬模板止挡块上。

6.根据权利要求4所述的立井井壁现浇混凝土接茬施工支模装置，其特征在于所述的木质模板(14)与接茬模板(6)同宽，由螺栓(12)和木楔装于两接茬模板(6)之间。

7.根据权利要求4所述的立井井壁现浇混凝土接茬施工支模装置，其特征在于所述的顶压机构由千斤顶(15)与顶杆(16)连接组成，两端顶压在两两相对的接茬模板(6)中部设的止挡块上，千斤顶施力，接茬模板(6)紧压在井壁混凝土(2)的接茬缝上，挤压密实接茬混凝土(10)。

8.根据权利要求1所述的立井井壁现浇混凝土接茬施工方法，按下述步骤进行：

(1)制作接茬模板(6)，运抵施工现场；

(2)井筒(1)上段井壁混凝土(7)浇筑完毕后，下掘围岩(4)，够一模高度后，底端设有斜角面；然后在井底的井筒(1)四周放置砂石(17)、找平；

(3)松开井壁混凝土模板(5)、下移；

(4)凿开上段井壁混凝土(7)底端斜角面上预埋连接钢筋网(9)，扳直向下，用于连接下段井壁混凝土(8)；

(5)固定整体井壁混凝土模板(5)，在井壁混凝土模板底端预埋连接钢筋网(9)，使井壁混凝土模板上口距上段井壁混凝土底面高度不大于100mm；

(6)在井壁混凝土模板(5)上口安装施工平台(3)，浇筑下段井壁混凝土(8)至井壁混凝土模板顶面；

(7)安装接茬模板(6)，浇筑接茬混凝土(10)；

(8)安装顶压机构，启动千斤顶(15)，通过顶杆(16)给两两相对的接茬模板(6)施加压力，挤压密实接茬处混凝土；

(9)相对拧紧接茬模板(6)两端的连接板(11)两侧的螺母(13)，卡紧连接板，以此固定接茬模板；

(10)依据相邻两个接茬模板(6)之间的缝隙大小现场加工木质模板(14)，补齐相邻接茬模板之间的缝隙，木质模板(14)与螺栓(12)之间通过木楔楔紧；

(11)松开顶压机构，撤离井筒施工平台(3)；

(12)井壁混凝土(2)浇筑完毕后继续下掘围岩(4)、浇筑下一段井壁混凝土(2)。