CN111594097A - 斜井预加固与支模体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了斜井预加固与支模体系及其施工方法，包括如下步骤：在斜井安装处设置卷扬机、钢绞线以及内置吊装撑架；通过锚杆将钢板固定于岩体，在钢板上焊接钢筋并浇注混凝土组成定型化钢平台；通过卷扬机以及钢绞线将环形钢板内置支护设置于斜井的涌水段；将贴壁排水管设置于斜井底部将柔性网格通过钢钉设置于斜井内壁，通过注浆小导管向柔性网格内部灌注浆液；将钢拱架通过钢钉设置于斜井软硬夹层的空腔处，在钢拱架内部灌注微膨胀混凝土。本发明解决了相关技术中斜井软弱层漏水、涌水，软硬夹层含水量过高以及软弱层产生凹陷区域的问题，本发明采用的装置结构简单易制作，吊装撑架安装方便，可保障钢筋笼在斜井中下放的准确度与安全性。

Description

斜井预加固与支模体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及斜井基础处理领域，更具体地涉及斜井预加固与支模体系及其施工方法。

背景技术

斜井是指在钻井工程中，具有倾斜角度的井。井口与设计目标点不在一条铅垂线上而是按照人为的需要，在一个给定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。

目前，斜井施工过程中，容易出现：(1)软弱层漏水、涌水。(2)软硬夹层含水量过高。(3)软弱层产生凹陷区域等问题。

现有技术施工虽能够完成斜井明槽段的钢筋砼施工，但无法根据斜井内不同土层土质采用针对性的加固处理，影响了斜井基础的稳定性，从而带来后期斜井施工的质量问题。

发明内容

基于此，本申请提供一种斜井预加固与支模体系及其施工方法，用以解决相关技术中斜井软弱层漏水、涌水，软硬夹层含水量过高以及软弱层产生凹陷区域的问题。

第一方面，本申请提供一种斜井预加固与支模的施工方法，包括以下施工步骤：

1)在斜井安装处设置卷扬机、钢绞线并预制内置吊装撑架；

2)通过锚杆将钢板固定于岩体，在钢板上焊接钢筋并浇注混凝土组成定型化钢平台；

3)通过卷扬机以及钢绞线将环形钢板内置支护设置于斜井的涌水段；

4)将贴壁排水管设置于斜井涌水段；

5)将柔性网格通过钢钉设置于斜井内壁，通过注浆小导管向柔性网格内部灌注浆液；

6)将钢拱架通过钢钉设置于斜井软硬夹层的空腔处，在钢拱架内部灌注微膨胀混凝土；

7)通过设置于内置吊装撑架上的夹持器与钢筋笼的上部连接，通过设置于内置吊装撑架底部的吊钩与设置于钢筋笼上的横向钢筋连接，通过一端与卷扬机连接的钢绞线的另一端与设置于夹持器上部的吊耳连接后，通过卷扬机以及钢绞线将钢筋笼下放至斜井预设深度；

8)在钢筋笼下放至斜井预设深度后，倾斜内置吊装撑架使钢筋笼以及内置吊装撑架分离，取出内置吊装撑架。

在一种可能的实现方式中，步骤3)中的环形钢板内置支护包括：钢条、固定钢片以及锚钉，其中，钢条通过固定钢片与相邻的另一根钢条固定连接，构成环形结构；环形钢板内置支护通过锚钉与斜井软弱层内壁锚固连接。

在一种可能的实现方式中，环形钢板内置支护外侧套接有遇水膨胀橡胶条，其中，遇水膨胀橡胶条通过锚钉与斜井软弱层内壁锚固连接。

在一种可能的实现方式中，固定钢片为T型结构。

在一种可能的实现方式中，步骤4)中的贴壁排水管的输入端设置于斜井涌水段，贴壁排水管的输出端与定型化钢平台上的抽水泵连接。

在一种可能的实现方式中，贴壁排水管的输出端与橡胶水管的输入端连接，其中，橡胶水管的输出端与设置于定型化钢平台的抽水泵连接。

在一种可能的实现方式中，步骤5)中的柔性网格外侧设有覆膜。

在一种可能的实现方式中，步骤6)中的空腔的外侧设有钢丝网，其中，钢丝网通过钢钉与斜井软硬夹层内壁固定。

在一种可能的实现方式中，微膨胀混凝土灌注完毕后钢丝网的外侧设有覆膜。

第二方面，本申请提供一种斜井斜井预加固与支模体系，由上述斜井预加固与支模的施工方法施工得到。

相较现有技术，本发明具有以下的特点和有益效果：

本发明可根据斜井内不同土层土质采用针对性的加固处理，能有效地对斜井进行架构；另外吊装撑架安装方便，可保障钢筋笼在斜井中下放的准确度与安全性，具有良好的社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例斜井预加固结构示意图；

图2是本申请实施例环形钢板内置支护示意图；

图3是本申请实施例柔性网格骨架封闭圈注浆补漏剖面图；

图4是本申请实施例凹陷区域微膨胀混凝土封闭剖面图；

图5是本申请实施例内置吊装撑架示意图；

图6是本申请实施例内置吊装撑架钢筋笼整体成型吊装示意图；

图7是本发明斜井加固与支模体系安装施工流程图。

图中标号说明：

1-岩体；2-锚杆；3-钢板；4-混凝土；5-定型化钢平台；6-井壁；7-软弱层；8-环形钢板内置支护；9-贴壁排水管；10-橡胶水管；11-抽水泵；12-软硬夹层；13-柔性网格；14-钢钉；15-钢条；16-固定钢片；17-锚钉；18-遇水膨胀橡胶条；19-覆膜；20-注浆小导管；21-浆液；22-空腔；23-钢拱架；24-钢丝网；25-微膨胀混凝土；26-涌水段；27-钢筋笼；28-钢绞线；29-卷扬机；30-吊装撑架；31-圆形钢环；32-竖向钢筋；33-吊钩；34-吊耳；35-钢筋；36-夹持器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要说明的是，当组件被认为是“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

实施例1：图1本申请实施例斜井预加固结构示意图，如图1示，为解决上述问题，本发明的实施例提供了斜井加固与支模体系，包括：定型化钢平台5、环形钢板内置支护8、贴壁排水管9以及注浆补漏体系，其中，定型化钢平台5设置于斜井入口处，环形钢板内置支护8设置于斜井软弱层7，贴壁排水管9设置于环形钢板内置支护8的内侧，注浆补漏体系设置于斜井软硬夹层12。

在其中一个实施例中，定型化钢平台5包括不规则钢板3、锚杆2以及钢筋混凝土，其中，不规则钢板3通过锚杆2与岩体1固定，不规则钢板3上部焊接钢筋35并浇筑混凝土35。

在本实施例中，斜井入口处利用锚杆2将钢板3锚固于岩体1后，安装钢筋35并浇筑混凝土4使得入口处的操作平台为规整的与设计要求相符的定型化钢平台5；再针对软弱层7安装环形钢板内置支护8加固，在涌水段26，下放贴壁排水管9进行排水，排水管上端连接橡胶水管10和抽水泵11。

在其中一个实施例中，环形钢板内置支护8包括：钢条15、固定钢片16以及锚钉17，其中，钢条15通过固定钢片16与相邻的另一根钢条15固定连接，构成环形结构；环形钢板内置支护8通过锚钉17与斜井软弱层7内壁锚固连接。

在其中一个实施例中，环形钢板内置支护8外侧套接有遇水膨胀橡胶条18，其中，橡胶条通过锚钉17与斜井软弱层7内壁锚固连接。

在其中一个实施例中，固定钢片16为T型结构。

图2是本申请实施例环形钢板内置支护8示意图，如图2所示，在本实施例中，环形钢板内置支护8为由钢条15拼装焊接成的六边形，每两根相邻的钢条15之间焊接T形的固定钢片16使其结构稳定，所述环形钢板内置支护8外侧套有遇水膨胀橡胶条18，支护与橡胶条均通过锚钉17锚固于井壁6。

在其中一个实施例中，贴壁排水管9的输入端设置于斜井涌水段26，贴壁排水管9的输出端与定型化钢平台5上的抽水泵11连接。

在其中一个实施例中，还包括设置于定型化钢平台5部的抽水泵11以及与抽水泵11连接的橡胶水管10，其中，橡胶水管10的输出端与抽水泵11连接，橡胶水管10的输入端与贴壁排水管9的输出端连接。

在其中一个实施例中，注浆补漏体系包括柔性网格13、钢钉14、注浆小导管20以及覆膜19，其中，柔性网格13通过钢钉14与斜井软硬夹层12内壁固定，注浆小导管20与柔性网格13连接，覆膜19设置于柔性网格13的外侧。

图3是本申请实施例柔性网格13骨架封闭圈注浆补漏剖面图，如图3所示，在本实施例中，针对没有凹陷区域的软硬夹层12采用钢钉14将柔性网格13封闭需要处理的区域，并由注浆小导管20注浆补漏，后覆膜19封闭。

在其中一个实施例中，注浆补漏体系还包括钢拱架23、钢丝网24以及微膨胀混凝土25，其中，钢拱架23设置于斜井软硬夹层12空腔22处，钢丝网24通过钢钉14与斜井软硬夹层12内壁固定，空腔22内部浇注有微膨胀混凝土25。

图4是本申请实施例凹陷区域微膨胀混凝土25封闭剖面图，如图4所示，在本实施例中，针对部分软硬夹层12存在空腔22的情况，采用在空腔22内放置钢拱架23并挂钢丝网24，由钢钉14固定后，利用微膨胀混凝土25并覆膜19封闭。

在其中一个实施例中，还包括钢筋笼吊装装置，钢筋笼吊装装置设置于斜井内侧，钢筋笼吊装装置包括钢筋笼27、吊装撑架30、夹持器36、钢绞线28以及卷扬机29，其中，吊装撑架30设置于钢筋笼27的顶部，夹持器36设置于吊装撑架30的上部，夹持器36通过设置于夹持器36顶端的吊耳34以及钢绞线28与卷扬机29连接；夹持器36的底部设置有竖向钢筋32，竖向钢筋32沿斜井向下延伸，竖向钢筋32的顶端与底端均设有吊钩33；夹持器36通过设置于竖向钢筋35的顶端以及底端的吊钩33固定钢筋笼27。

图5是本申请实施例内置吊装撑架30示意图，如图5所示，吊装撑架30顶部为圆形钢环31，设置于钢筋笼27顶部内侧，环形钢环设置若干个夹持器36，所述夹持器36上部设有吊耳34，可连接钢绞线28，用于钢筋笼27的吊放；下部连接若干个钩向外的吊钩33用于钢筋笼27顶部的限位，所述夹持器36下部焊接同样带钩向外的吊钩33的纵向钢筋32，用于钢筋笼27底部的限位固定，防止滑移。

图6是本申请实施例内置吊装撑架30钢筋笼27整体成型吊装示意图，如图6所示，在本实施例中，在斜井内部的土质处理完毕后，将环形钢板内置支护8留在斜井内并利用卷扬机29缩放钢绞线28，结合吊装撑架30辅助下放钢筋笼27。

图7是本发明斜井加固与支模体系安装施工流程图，如图7所示，本发明的施工过程如下：

1.施工准备：测量放线并准备好施工所需要的卷扬机29、钢绞线28、预制吊装撑架30等设置与装置；

2.斜井内土质检测：对已开挖段斜井的土质、含水量及其位置与长度进行监测、记录；

3.处理方案定制：根据土质检测的结果针对涌水段26、软弱层7以及软硬夹层12段的斜井井壁6制定不同的处理方案；

4.定型化钢平台5处理：在陡斜井入口处平整场地，利用锚杆2将钢板3固定于岩体1，后在钢板3上焊接钢筋35并浇筑混凝土4，形成归整的定型化钢平台5；

5.涌水段26支护安置：在涌水段26利用钢绞线28与卷扬机29将准备好的外设遇水膨胀橡胶条18的环形钢板内置支护8下放于设计要求位置，并利用锚碇将其锚固于井壁6；

6.斜井内排水：若放置完环形钢板内置支护8后斜井内仍有大量积水，侧将贴壁排水管9下放至斜井底部，上接橡胶水管10与抽水泵11进行排水；

7.软硬夹层12注浆补漏：针对于含水量较高但不渗水的软硬夹层12，在设计需要注浆的井壁6范围内挂柔性网格13，并利用钢钉14将其固定后利用注浆小导管20注浆，待浆液21灌注完毕后覆膜19；

8.软弱层7微膨胀混凝土25封闭：若软弱层7井壁6范围内出现凹陷、空腔22，首先在空腔22内安置钢拱架后，在其外圈挂钢丝网24并将其用钢钉14固定后在空腔22内灌注微膨胀混凝土25，封闭完毕后覆膜19；

9.斜井岩面清理：斜井井壁6处理完后对斜井岩面的杂物以及斜井底部的垃圾进行清理；

10.钢筋笼27下放：利用内置吊装撑架30的夹持器36将钢筋笼27上部勾住，并调整内置撑架底部的吊钩33使其勾住钢筋笼27上的横向钢筋35，将一段与卷扬机29连接的钢绞线28与夹持器36上部的吊耳34连接后，通过卷扬机29释放钢绞线28将钢筋笼27下放至指定深度；

11.内置吊装撑架30取出：钢筋笼27下放并调整完毕后，稍稍倾斜吊装撑架30使二者脱离取出撑架。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1)在斜井安装处设置卷扬机(29)、钢绞线(28)以及预制内置吊装撑架(30)；

2)通过锚杆(2)将钢板(3)固定于岩体(1)，在钢板(3)上焊接钢筋并(35)、浇注混凝土(4)组成定型化钢平台(5)；

3)将环形钢板内置支护(8)设置于斜井的涌水段(26)；

4)将贴壁排水管(9)设置于斜井涌水段(26)；

5)将柔性网格(13)通过钢钉(14)设置于井壁(6)，通过注浆小导管(20)向柔性网格(13)内部灌注浆液(21)；

6)将钢拱架(23)设置于斜井软硬夹层(12)的空腔(22)内，在空腔(22)外侧通过钢钉(14)设置钢丝网(24)并在空腔(22)内部灌注微膨胀混凝土(25)；

7)通过设置于内置吊装撑架(30)上的夹持器(36)与钢筋笼(27)的上部连接，通过设置于内置吊装撑架(30)底部的吊钩(33)与设置于钢筋笼(27)上的横向钢筋连接，通过一端与卷扬机(29)连接的钢绞线(28)的另一端与设置于夹持器(36)上部的吊耳(34)连接后，通过卷扬机(29)以及钢绞线(28)将钢筋笼(27)下放至斜井预设深度；

8)在钢筋笼(27)下放至斜井预设深度后，倾斜内置吊装撑架(30)使钢筋笼(27)以及内置吊装撑架(30)分离，取出内置吊装撑架(30)。

2.根据权利要求1所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，步骤3)中的环形钢板内置支护(8)包括：钢条(15)、固定钢片(16)以及锚钉(17)，其中，钢条(15)通过固定钢片(16)与相邻的另一根钢条(15)固定连接，构成环形结构；环形钢板内置支护(8)通过锚钉(17)与斜井软弱层(7)内壁锚固连接。

3.根据权利要求2所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，环形钢板内置支护(8)外侧套接有遇水膨胀橡胶条(18)，其中，遇水膨胀橡胶条(18)通过锚钉(17)与斜井软弱层(7)内壁锚固连接。

4.根据权利要求2所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，固定钢片(16)为T型结构。

5.根据权利要求1所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，步骤4)中的贴壁排水管(9)的输入端设置于斜井涌水段(26)，贴壁排水管(9)的输出端与设置在定型化钢平台(5)上的抽水泵(11)连接。

6.根据权利要求5所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，贴壁排水管(9)的输出端与橡胶水管(10)的输入端连接，其中，橡胶水管(10)的输出端与设置于定型化钢平台(5)的抽水泵(11)连接。

7.根据权利要求1所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，步骤5)中的柔性网格(13)外侧设有覆膜(19)。

8.根据权利要求1所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，步骤6)中的钢拱架(23)的外侧设有钢丝网(24)，其中，钢丝网(24)通过钢钉(14)与斜井软硬夹层(12)内壁固定。

9.根据权利要求8所述的斜井预加固与支模的施工方法，其特征在于，钢拱架(23)的外侧设有钢丝网(24)及覆膜(19)。

10.一种斜井预加固与支模体系，其特征在于，由上述斜井预加固与支模的施工方法施工得到。

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