方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]井筒涌水往往導(dǎo)致施工速度緩慢，井壁質(zhì)量差，經(jīng)常發(fā)生施工中突水淹井的事故。立井截水結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于開鑿立井過程中截取井壁淋水，以確保混凝土支護(hù)的成形質(zhì)量。在立井掘進(jìn)過程中，對于井壁涌水的部位，采用截水結(jié)構(gòu)對涌水進(jìn)行截流是保證立井井壁支護(hù)質(zhì)量的重要手段，對于提高鑿井水平和施工效益，保證施工安全和減輕勞動強(qiáng)度具有至關(guān)重要的意義。
[0003]目前廣泛使用的截水結(jié)構(gòu)多為井壁插入式或預(yù)制式，井壁插入截水結(jié)構(gòu)采用鋼板直插入混凝土井壁內(nèi)，該方法安裝難度大，鋼板不易進(jìn)入混凝土井壁內(nèi)。而且在井筒向下掘進(jìn)過程中，還需要對上部的截水結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，不僅影響施工工期，而且會破壞井壁，在井筒施工完成后，還需進(jìn)行對局部損壞的井壁進(jìn)行修整;預(yù)制式截水結(jié)構(gòu)則是用厚鐵皮等金屬材料制作成L或U型截水槽，安裝在井壁內(nèi)部。為了設(shè)計(jì)出合理實(shí)用的立井截水結(jié)構(gòu)，不少工程技術(shù)人員研究出一些新型的立井截水結(jié)構(gòu)，如從上到下在井筒內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形截水槽，各環(huán)形截水槽的槽底均設(shè)有疏水分管，各疏水分管與立井井筒內(nèi)豎直設(shè)置的疏水主管連通;還有可移動式截水槽結(jié)構(gòu)，立井施工滑動柔性截水槽裝置等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)針對的大多是圓形立井，對于方型立井很少研究，由于井型結(jié)構(gòu)的差異，一些適于圓形立井的截水結(jié)構(gòu)不完全適于方形立井，而且目前采用的截水結(jié)構(gòu)在使用和安裝上不便利。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種不占用井筒空間且施工方便的方形立井的分段暗截水結(jié)構(gòu)及其施工方法。
[0006]—種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:包括多個暗截水槽、導(dǎo)水管、混凝土支護(hù)、小排水管及大排水管，所述的多個暗截水槽從上到下設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁上，暗截水槽呈封閉的方形，暗截水槽開口處設(shè)有擋水墻;立井井筒內(nèi)壁上設(shè)有混凝土支護(hù);每個暗截水槽通過導(dǎo)水管與該暗截水槽上方的圍巖連通;每個暗截水槽的底部分別設(shè)有小排水管，小排水管穿過擋水墻和混凝土支護(hù)與大排水管連接。
[0007]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)中，所述的導(dǎo)水管包括鋼管和膠管，鋼管的一端設(shè)置在圍巖中，另一端與膠管的上端連接，膠管的下端位于暗截水槽中。
[0008]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)中，相鄰的兩個暗截水槽之間設(shè)有導(dǎo)水層，導(dǎo)水層設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁和混凝土支護(hù)之間，由松木板制成。
[0009]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)中，擋水墻與混凝土支護(hù)之間設(shè)有膠皮，膠皮的兩端與導(dǎo)水層的搭接長度均不小于300_。
[0010]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)中，所述的暗截水槽的頂部設(shè)有導(dǎo)水口，暗截水槽的底部鋪設(shè)一層的混凝土層，暗截水槽的底部具有0.3%的排水坡度。
[0011 ]本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是:
[0012](I)本實(shí)用新型采用暗截水槽的方式，將零散涌水和集中涌水引入到暗截水槽內(nèi)，與明截水槽(置于井筒內(nèi)的截水槽)相比，暗截水槽不占用井筒空間，施工方便，加快了方形井筒施工速度，同時保證了井筒內(nèi)壁的質(zhì)量。
[0013](2)在混凝土支護(hù)與井筒內(nèi)壁之間設(shè)置松木板的導(dǎo)水層，將零散涌水引流到暗截水槽內(nèi)；在相鄰的兩導(dǎo)水層之間設(shè)置膠皮，保持導(dǎo)水層的連續(xù)性，使得方形井筒的工作面涌水量大大減少。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的方形立井的分段暗截水結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的方形立井的分段暗截水結(jié)構(gòu)的橫剖面。
[0016]圖中:1、暗截水槽;2、擋水墻;3、導(dǎo)水層;4、鋼管;5、膠管;6、膠皮;7、小排水管;8、法蘭盤;9、混凝土支護(hù)；1、圍巖;11、膨脹螺栓;12、導(dǎo)水口； 13、大排水管。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)包括多個暗截水槽1、導(dǎo)水管、混凝土支護(hù)9、導(dǎo)水層3、膠皮6、小排水管7及大排水管13，所述的多個暗截水槽I從上到下設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁上，暗截水槽I呈封閉的方形，暗截水槽I開口處設(shè)有擋水墻2。在暗截水槽I上部設(shè)有導(dǎo)水口 12，暗截水槽I底部設(shè)有混凝土層，通過混凝土層找平，并設(shè)置成
0.3%的排水坡度。井筒內(nèi)壁上相鄰的兩暗截水槽I之間設(shè)有導(dǎo)水層3，導(dǎo)水層3設(shè)置在混凝土支護(hù)9與圍巖10井壁之間，由相互并列的松木板組成，導(dǎo)水層3用膨脹螺栓11固定井筒內(nèi)壁上;導(dǎo)水管由鋼管4與膠管5組成，鋼管4插入圍巖10的集中涌水點(diǎn)500mm深處，鋼管4外露出井壁10mm，鋼管4外露端與膠管5的上端相連，膠管5的下端穿過擋水墻2，進(jìn)入暗截水槽I內(nèi)。膠皮6連接相鄰的兩導(dǎo)水層3，膠皮6的兩端分別用鋼釘固定在相鄰的兩導(dǎo)水層3上，膠皮6與兩導(dǎo)水層3之間的搭接長度均不小于300mm。為了將涌水排出暗截水槽I，在方型立井左前角和右后角處的擋水墻2的底部各設(shè)置一小排水管7，所述小排水管7與井筒內(nèi)的大排水管14通過法蘭盤8相連，大排水管14將涌水引流到礦井水倉。
[0019]下面以云南某鐵礦的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)為實(shí)施例，詳述本實(shí)用新型的具體措施實(shí)施過程。
[0020]該礦1#電梯立井的井筒凈斷面為3.7m X 3.7m的方形立井，該方形立井施工到涌水點(diǎn)位置，根據(jù)資料顯示，連續(xù)涌水點(diǎn)分布長度達(dá)100米左右，預(yù)測整個井筒涌水量為90m3/h，該方形立井的涌水類型主要為基巖裂隙水。為了減少井筒涌水量，保證井筒混凝土支護(hù)質(zhì)量和減小涌水對永久裝備的影響，采用方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)對連續(xù)涌水段進(jìn)行截水。[0021 ] 一種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施方法，具體實(shí)施步驟如下:
[0022](I)施工暗截水槽。從方形立井井筒出現(xiàn)涌水的位置開始，井筒采用短掘短砌方法施工，每一施工分段為8?10米。將井筒的一個施工分段掘進(jìn)完成后，在施工分段的底部沿井筒內(nèi)壁一周掘進(jìn)一圈高600_ X深800mm的暗截水槽I。
[0023](2)搭設(shè)操作平臺。利用Φ 50mm鋼管與扣件從井底搭設(shè)鋼管架至本施工分段的起點(diǎn)位置，管架的布置尺寸間距為ImX lm。在鋼管架頂層用木板(木板規(guī)格:2000mm長X300mm寬X 50mm厚)鋪設(shè)一個平臺作為安裝導(dǎo)水層的操作平臺。
[0024](3)安裝導(dǎo)水層。井筒內(nèi)壁用30mm厚的松木板將混凝土支護(hù)9與井筒內(nèi)壁隔開，零散涌水沿著松木板與井筒內(nèi)壁間隙引流至暗截水槽I，從而形成零散涌水的導(dǎo)水層3。用Φ14 mm X 12 O mm長的膨脹螺栓將松木板固定在圍巖1上，膨脹螺栓之間的水平間距為2 O O mm，上下間距為600mm。
[0025](4)安裝導(dǎo)水管。對集中涌水點(diǎn)打Φ 42mm的孔，埋設(shè)Φ 32mm鋼管4，鋼管4插入集中涌水點(diǎn)500_深處，外露出井筒內(nèi)壁100_，鋼管4外露末端接1.5寸膠管5，將膠管5的下端引入暗截水槽I內(nèi)。
[0026](5)施工擋水墻與膠皮。在暗截水槽I底部鋪設(shè)一層300mm厚的混凝土。使暗截水槽I底部成形規(guī)則，其底部找成0.3%的排水坡度，并在暗截水槽I四周砌筑一扇240mm寬的擋水墻2，將膠管5的下端及小排水管7埋入擋水墻2。用厚5_ X寬1000_ X長4000mm的膠皮6將相鄰的兩導(dǎo)水層3連接起來，膠皮6上端用鋼釘固定在暗截水槽I上方導(dǎo)水層3的下端，膠皮6下端用鋼釘固定在下掘進(jìn)分段導(dǎo)水層3的上端，膠皮6與相鄰的兩導(dǎo)水層3的搭接長度不小于300mm。
[0027](6)施工排水管。在方型立井左前角和右后角的擋水墻2底部各預(yù)埋一根Φ 159mm鋼管作為小排水管7，小排水管7長度為700mm，在混凝土支護(hù)9外預(yù)留100mm，其末端焊接法蘭盤8，兩個大排水管14豎直設(shè)置在混凝土支護(hù)9外邊，小排水管7與井筒中的大排水管14通過法蘭盤8相連接，大排水管14將涌水引流到井底水倉內(nèi)。
[0028](7)重復(fù)步驟(1)-(6)，直至達(dá)到方形立井的設(shè)計(jì)深度。
[0029]采用方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施方法，在100米左右的涌水帶布置12道暗截水結(jié)構(gòu)，通過分段截、導(dǎo)、排水后，工作面涌水量基本控制在2?3m3/h，工作面涌水量的大大減少，加快了方形井筒施工速度，同時保證了井筒內(nèi)壁的質(zhì)量。取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:包括多個暗截水槽、導(dǎo)水管、混凝土支護(hù)、小排水管及大排水管，所述的多個暗截水槽從上到下設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁上，暗截水槽呈封閉的方形，暗截水槽開口處設(shè)有擋水墻;立井井筒內(nèi)壁上設(shè)有混凝土支護(hù);每個暗截水槽通過導(dǎo)水管與該暗截水槽上方的圍巖連通;每個暗截水槽的底部分別設(shè)有小排水管，小排水管穿過擋水墻和混凝土支護(hù)與大排水管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的導(dǎo)水管包括鋼管和膠管，鋼管的一端設(shè)置在圍巖中，另一端與膠管的上端連接，膠管的下端位于暗截水槽中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:相鄰的兩個暗截水槽之間設(shè)有導(dǎo)水層，導(dǎo)水層設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁和混凝土支護(hù)之間，由松木板制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:擋水墻與混凝土支護(hù)之間設(shè)有膠皮，膠皮的兩端與導(dǎo)水層的搭接長度均不小于300mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的暗截水槽的頂部設(shè)有導(dǎo)水口，暗截水槽的底部鋪設(shè)一層的混凝土層，暗截水槽的底部具有0.3%的排水坡度。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)，包括多個暗截水槽、導(dǎo)水管、混凝土支護(hù)、小排水管及大排水管，所述的多個暗截水槽從上到下設(shè)置在立井井筒內(nèi)壁上，暗截水槽呈封閉的方形，暗截水槽開口處設(shè)有擋水墻；立井井筒內(nèi)壁上設(shè)有混凝土支護(hù)；每個暗截水槽通過導(dǎo)水管與該暗截水槽上方的圍巖連通；每個暗截水槽的底部分別設(shè)有小排水管，小排水管穿過擋水墻和混凝土支護(hù)與大排水管連接。本實(shí)用新型采用暗截水槽的方式，將零散涌水和集中涌水引入到暗截水槽內(nèi)，與明截水槽相比，暗截水槽不占用井筒空間，施工方便，加快了方形井筒施工速度，同時保證了井筒內(nèi)壁的質(zhì)量。
【IPC分類】E21F16/00, E21D7/00
【公開號】CN205206824
【申請?zhí)枴緾N201521059725
【發(fā)明人】趙延林, 唐勁舟, 萬文
【申請人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月19日