CN109098718A - 一种装配式井巷施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿井建设施工领域,公开了一种装配式井巷施工方法,包括:进行井巷开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;岩石爆破;预制多个圆弧形状的井巷单体,利用固定装置固定;相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体;注浆防水。本发明提供的一种装配式井巷施工方法,利用预制的井巷单体通过连接件组装成井巷整体,无需进行现场钢筋绑扎和混凝土浇筑作业,简化现场施工工序,工序简化为:爆破‑安装井巷单体‑连接件施工‑注浆防水。本发明的施工方法井筒或巷道在安装时就已经达到设计强度,并且可以减少作业时间,提高施工速度。

Description

一种装配式井巷施工方法
技术领域
本发明涉及矿井建设施工领域,特别是涉及一种装配式井巷施工方法。
背景技术
目前井筒工程支护基本都采用钢筋混凝土作为井壁材料,施工普遍绑扎钢筋网,支模、浇筑混凝土,存在施工现场绑扎钢筋工程量大,支护模板、浇筑混凝土工程量大的问题,并且传统井壁施工工艺,井壁在浇筑后初期强度较弱,强度达不到设计要求,在爆炸荷载反复作用下,容易产生裂隙,降低了井壁的实际强度,造成工程质量隐患。
传统巷道施工工艺一般为绑扎钢筋、喷射混凝土。传统巷道支护后,巷道在喷射混凝土后初期强度较弱,强度达不到设计要求,在水平和竖向荷载反复作用下,容易产生裂隙、片裂等质量缺陷,降低了巷道的实际支护强度,造成工程质量隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种装配式井巷施工方法,解决现有技术中井筒和巷道存在施工工序长,混凝土初期强度弱,导致安全性差的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种装配式井巷施工方法,包括:
S1、进行井巷开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;
S2、岩石爆破;
S3、预制多个圆弧形状的井巷单体,利用固定装置固定;
S4、相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体;
S5、注浆防水。
其中,所述井巷单体通过至少两个连接件节点连接起来。
其中,所述相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体包括:将螺栓从井巷单体预留的螺栓孔中穿过,首先安装上下两标准节井巷单体并利用螺栓和螺母紧固,然后再从左到右依次安装井巷单体,以此类推,直至施工至基坑底部。
其中,上下两标准节井巷单体通过环形钢带搭接的方式连接起来。
其中,所述环形钢带的平面投影形状为梯形或矩形。
其中,左右相邻的井巷单体通过条形钢带搭接的方式连接起来。
其中,所述螺栓为耐腐蚀高强螺栓,所述环形钢带和所述条形钢带为高强耐腐蚀钢带,井巷单体的材质为钢筋混凝土或高强度塑料。
其中,所述螺母与所述井巷单体之间还设有垫板。
其中,所述井巷单体包括第一单体和第二单体,所述第一单体的两端设有突出部,所述第二单体的两端设有凹槽,所述突出部与所述凹槽能够相互匹配插接,凹槽和突出部之间安装弹性防水垫层或注防水密封泡沫。
其中,所述井巷单体上留有注浆口。
(三)有益效果
本发明提供的一种装配式井巷施工方法,利用预制的井巷单体通过连接件组装成井巷整体,无需进行现场钢筋绑扎和混凝土浇筑作业,简化现场施工工序,工序简化为:爆破-安装井巷单体-连接件施工-井巷后注浆防水。本发明的施工方法井筒或巷道在安装时就已经达到设计强度,保障井筒或巷道的安全,并且可以减少作业时间,提高施工速度。
附图说明
图1为本发明一种装配式井巷施工方法的流程图;
图2为本发明装配式井筒实施例1的结构示意图;
图3为本发明装配式井筒实施例2的结构示意图;
图4为本发明装配式井筒实施例3的结构示意图;
图5为本发明装配式井筒实施例4的结构示意图;
图6为本发明装配式井筒实施例5的结构示意图;
图7为本发明装配式井筒的平面展开图;
图8为本发明井壁单体的俯视图;
图9为本发明井壁单体的主视图;
图10为本发明装配式巷道的结构示意图;
图11为本发明一种装配式井筒施工方法的流程图;
图12为本发明一种装配式巷道施工方法的流程图;
图13为本发明实施例6的结构示意图。
图中,1、井壁整体;2、井壁单体;3、环形钢带;4、条形钢带;5、螺栓孔;6、螺母;7、螺栓;8、垫板;9、后浇带;10、巷道单体;11、巷道整体;12、锚杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明公开一种装配式井巷施工方法,包括:
S1、进行井巷开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;
S2、岩石爆破;
S3、预制多个圆弧形状的井巷单体,利用固定装置固定;
S4、相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体;
S5、注浆防水。
具体的,本施工方法可应用于井筒和巷道施工中(简称井巷)。井巷单体可以为井壁单体或者巷道单体,井巷整体可以为井壁整体或巷道整体,以此类推。
本发明公开一种装配式井巷施工方法,其具体表现为一种装配式井筒施工方法或一种装配式巷道施工方法
如图11所示,本发明公开一种装配式井筒施工方法,可应用于井壁的施工中,其包括:
S1、进行井筒开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;
S2、立井岩石爆破;
S3、预制多个圆弧形状的井壁单体,利用固定装置固定;
S4、相邻井壁单体通过连接件组装成为井壁整体;
S5、井壁后注浆防水。
具体的,首先进行井筒开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺,为后续预制井壁,井壁标准节划分,确定施工合理的时间。开挖后,立井围岩尽可能是平面,以便有利于预制井壁安装作业。进行测量放线,位置符合设计要求,采用专用机械吊装就位,再配合液压千斤顶进行微调,再进行螺栓连接,直至达到设计预紧力的要求。立井岩石爆破的深度尽可能满足至少两个标准节的施工。井筒井壁单体为预制的,混凝土强度及配比按照设计要求,提前进行预制,现场应用时达到设计强度要求。预制的井壁单体为圆弧形状,可根据需求,进行拼组和拆除,井壁单体通过固定装置固定好,再通过连接件将井壁单体组装成为井壁整体,井壁单体之间的搭接处采取密封防水处理。
如图12所示,本发明还公开一种装配式巷道施工方法,可应用于巷道的施工中,其包括:
S1、进行巷道开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;
S2、巷道岩石爆破;
S3、预制多个圆弧形状的巷道单体,利用固定装置固定;
S4、相邻巷道单体通过连接件组装成为巷道整体;
S5、巷道注浆防水。
利用上述施工方法构建出的巷道如图10所示,将预制的多个巷道单体10组装成为巷道整体11,固定装置可选锚杆12作为承载构件。
本发明提供的一种装配式井巷施工方法,利用预制的井巷单体通过连接件组装成井巷整体,无需进行现场钢筋绑扎和混凝土浇筑作业,简化现场施工工序,工序简化为:爆破-安装井巷单体-连接件施工-井巷后注浆防水。本发明的施工方法井筒或巷道在安装时就已经达到设计强度,保障井筒或巷道的安全,并且可以减少作业时间,提高施工速度。
其中,所述井巷单体通过至少两个连接件节点连接起来。
其中,所述相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体包括:将螺栓从井巷单体预留的螺栓孔中穿过,首先安装上下两标准节井巷单体并利用螺栓和螺母紧固,然后再从左到右依次安装井巷单体,以此类推,直至施工至基坑底部。
其中,上下两标准节井巷单体通过环形钢带搭接的方式连接起来。
其中,所述环形钢带的平面投影形状为梯形或矩形。
其中,左右相邻的井巷单体通过条形钢带搭接的方式连接起来。
其中,所述螺栓为耐腐蚀高强螺栓,所述环形钢带和所述条形钢带为高强耐腐蚀钢带,井巷单体的材质为钢筋混凝土或高强度塑料。
其中,所述螺母与所述井巷单体之间还设有垫板。
其中,所述井巷单体包括第一单体和第二单体,所述第一单体的两端设有突出部,所述第二单体的两端设有凹槽,所述突出部与所述凹槽能够相互匹配插接,凹槽和突出部之间安装弹性防水垫层或注防水密封泡沫。
其中,所述井巷单体上留有注浆口。
以装配式井筒施工方法为例:
其中,所述井壁单体通过至少两个连接件节点连接起来。
其中,所述相邻井壁单体通过连接件组装成为井壁整体包括:将螺栓从井壁单体预留的螺栓孔中穿过,首先安装上下两标准节井壁单体并利用螺栓和螺母紧固,然后再从左到右依次安装井壁单体,以此类推,直至施工至基坑底部。本实施例中以螺栓螺母作为连接件将左右相邻以及上下相邻的井壁单体组装成为一体。优选地,井壁单体预留的螺栓孔为两个以上,即通过两个或多个螺栓螺母进行紧固,而预留的螺栓孔的孔径大小可根据实际情况确定。
其中,上下两标准节井壁单体通过环形钢带搭接的方式连接起来。优选地,所述环形钢带的平面投影形状为梯形或矩形,也可以为正梯形、倒梯形或其他形状。左右相邻的井壁单体通过条形钢带搭接的方式连接起来。本实施例中的上下两标准节井壁单体以及左右相邻的井壁单体通过搭接的方式连接,搭接的具体长度根据实际情况而定。上下两标准节井壁单体搭接处公用一套螺栓连接。根据具体情况,可以选择搭接的连接方式也可以不选择搭接的连接方式,具体的也可以单独选择左右或上下搭接的连接方式,也可同时选择。本实施例中的搭接处接缝是相互错开。为了保证搭接强度,搭接的连接点为两个以上。本实施例中的井壁单体可以统一加工成为同一形状,利用钢带进行连接。
其中,所述螺栓为耐腐蚀高强螺栓,所述环形钢带和所述条形钢带为高强耐腐蚀钢带,井壁单体的材质为钢筋混凝土或高强度塑料。
其中,所述螺母与所述井壁单体之间还设有垫板,使井壁单体紧固稳定。
其中,每次循环进尺的最后一段为井壁整体圆周的一半,有利于最后一节施工。
其中,所述装配式井壁上留有注浆口,利于后续安装完井壁后空隙的填充,填充物为高强细石混凝土,或者泡沫止水材料。
其中,所述井壁单体包括第一单体和第二单体,所述第一单体的两端设有突出部,所述第二单体的两端设有凹槽,所述突出部与所述凹槽能够相互匹配插接,凹槽和突出部之间安装弹性防水垫层或注防水密封泡沫。本实施例中无需利用钢板进行搭接,直接将井壁单体加工成具有突出部的第一单体和具有凹槽的第二单体,两者可以相互插接配合,再利用连接件紧固固定。
本发明装配式井筒实施例1:
如图2所示,本实施例中的相邻井壁单体2之间由环形钢带3相互重叠搭接而成井壁整体1,或将井壁单体2一端的局部加工成具有凸台形式,利用凸台进行插接连接井壁整体1。
实施例2:
如图3所示,本实施例中的相邻井壁单体2之间由环形钢带3与凹槽搭接而成井壁整体1,或将井壁单体2加工成具有凹槽的第二单体和具有突出部的第一单体,第一单体和第二单体插接连接。具体的,本实施例总的凹槽和突出部均为矩形。
实施例3:
如图4所示,本实施例中的相邻井壁单体2之间不使用搭接,也并不使用插接的方式连接,仅利用连接件连接。
实施例4:
如图5所示,本实施例与实施例3相似,不同之处在于:仅在相邻井壁单体2之间加设后浇带9。
实施例5:
如图6所示,本实施例与实施例2相似,不同之处在于:本实施例总的凹槽和突出部均为梯形。
基于以上实施例:
如图7所示,环形钢带3的平面形状为梯形,条形钢带4的平面形状为矩形,环形钢带3和条形钢带4均设有螺栓孔。
如图8和图9所示,相邻井壁单体2通过螺栓7和螺母6紧固固定,且在螺母6与井壁单体2之间设有垫板8。
基于以上实施例,本发明的具体施工过程:单次爆破进尺为5.0m。首先制作预制井壁,单块井壁高度为2.0m。本实施方案中,采用的井壁单体的尺寸:井壁单体弧长为井筒圆周的1/6,高度为1500mm。一次安装3个标准节井壁单体,下部留有500mm左右。井壁单体两端留有预留土钉孔。井壁单体之间左右搭接长度为200mm,并通过连接件连接固定,连接件的宽度为150mm,厚度为15mm的钢板,条形钢带的长度为1.1m,环形钢带的长度与井筒内径所对应的圆周长度相同,钢带上预留有螺栓孔,用于螺栓和螺母紧固固定。上下搭接长度为400mm,可设置两排连接螺栓。
基于上述装配式井筒施工方法,装配式巷道施工方法与其类似,其不同之处通过以下实施例说明。
实施例6:如图13所示,本实施例的上下两节巷道单体预留钢筋接头,接头之间采用套筒连接,或者是焊接。连接后浇筑混凝土,混凝土标号比井壁至少高一个等级。
本发明提供的一种装配式井巷施工方法,利用预制的井巷单体通过连接件组装成井巷整体,无需进行现场钢筋绑扎和混凝土浇筑作业,简化现场施工工序,工序简化为:爆破-安装井巷单体-连接件施工-井巷后注浆防水。本发明的施工方法井筒或巷道在安装时就已经达到设计强度,保障井筒或巷道的安全,并且可以减少作业时间,提高施工速度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式井巷施工方法,其特征在于,包括:
S1、进行井巷开挖爆破循环进尺水平试验,确定单循环进尺;
S2、岩石爆破;
S3、预制多个圆弧形状的井巷单体,利用固定装置固定;
S4、相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体;
S5、注浆防水。
2.如权利要求1所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述井巷单体通过至少两个连接件节点连接起来。
3.如权利要求1所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述相邻井巷单体通过连接件组装成为井巷整体包括:将螺栓从井巷单体预留的螺栓孔中穿过,首先安装上下两标准节井巷单体并利用螺栓和螺母紧固,然后再从左到右依次安装井巷单体,以此类推,直至施工至基坑底部。
4.如权利要求3所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,上下两标准节井巷单体通过环形钢带搭接的方式连接起来。
5.如权利要求4所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述环形钢带的平面投影形状为梯形或矩形。
6.如权利要求5所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,左右相邻的井巷单体通过条形钢带搭接的方式连接起来。
7.如权利要求6所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述螺栓为耐腐蚀高强螺栓,所述环形钢带和所述条形钢带为高强耐腐蚀钢带,井巷单体的材质为钢筋混凝土或高强度塑料。
8.如权利要求3所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述螺母与所述井巷单体之间还设有垫板。
9.如权利要求3所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述井巷单体包括第一单体和第二单体,所述第一单体的两端设有突出部,所述第二单体的两端设有凹槽,所述突出部与所述凹槽能够相互匹配插接,凹槽和突出部之间安装弹性防水垫层或注防水密封泡沫。
10.如权利要求1所述的装配式井巷施工方法,其特征在于,所述井巷单体上留有注浆口。
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