方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【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(guò)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(guò)程中，對(duì)于井壁涌水的部位，采用截水結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)于提高鑿井水平和施工效益，保證施工安全和減輕勞動(dòng)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(guò)程中，還需要對(duì)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(huì)破壞井壁，在井筒施工完成后，還需進(jìn)行對(duì)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(dòng)式截水槽結(jié)構(gòu)，立井施工滑動(dòng)柔性截水槽裝置等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)的大多是圓形立井，對(duì)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明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(gè)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(gè)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(gè)暗截水槽通過(guò)導(dǎo)水管與該暗截水槽上方的圍巖連通;每個(gè)暗截水槽的底部分別設(shè)有小排水管，小排水管穿過(guò)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(gè)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(zhǎng)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]—種方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施工方法，步驟如下:
(1)從方形立井井筒出現(xiàn)涌水的位置開始，井筒采用短掘短砌的施工方法施工;井筒的一個(gè)施工分段掘進(jìn)完成后，在該施工分段的底部沿井筒內(nèi)壁一周掘進(jìn)一圈暗截水槽；
(2)利用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，在鋼管架頂層用木板鋪設(shè)一個(gè)平臺(tái)作為安裝導(dǎo)水層的操作平臺(tái)；
(3)將松木板固定在井筒內(nèi)壁上作為導(dǎo)水層;在圍巖的集中涌水點(diǎn)打孔，并埋設(shè)鋼管，鋼管的外露端連接膠管的上端，膠管的下端引入暗截水槽內(nèi)；
(4)在暗截水槽底部鋪設(shè)一層混凝土，使得暗截水槽底部具有0.3%的排水坡度，在暗截水槽開口處砌筑擋水墻，將膠管下端埋進(jìn)擋水墻，并在擋水墻底部預(yù)埋小排水管;并用膠皮將相鄰的兩導(dǎo)水層連接;在導(dǎo)水層的外側(cè)由下往上分段進(jìn)行混凝土支護(hù)；
(5)在混凝土支護(hù)外邊豎直設(shè)置大排水管，將大排水管與小排水管連接；
(6)重復(fù)步驟(1)-(5)，直至掘進(jìn)深度達(dá)到方形立井的設(shè)計(jì)深度。
[0012]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施工方法中，步驟(4)中，每個(gè)暗截水槽的擋水墻內(nèi)預(yù)埋兩個(gè)小排水管，兩個(gè)小排水管位于方形暗截水槽的一組斜對(duì)角處；多個(gè)暗截水槽的兩個(gè)小排水管分別位于兩個(gè)豎直平面內(nèi)；步驟(4)中，混凝土支護(hù)外邊豎直設(shè)置兩個(gè)大排水管，兩個(gè)大排水管分別與暗截水槽的兩個(gè)小排水管連接。
[0013]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施工方法中，步驟(4)中膠皮與相鄰的兩導(dǎo)水層的搭接長(zhǎng)度均不小于300mm。
[0014]上述的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)的施工方法中，步驟(5)中小排水管長(zhǎng)度為700mm，在混凝土支護(hù)外邊預(yù)留100mm。
[0015]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是:
(I)本發(fā)明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(shí)保證了井筒內(nèi)壁的質(zhì)量。
[0016](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(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的方形立井的分段暗截水結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的方形立井的分段暗截水結(jié)構(gòu)的橫剖面。
[0019]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】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的方形立井分段暗截水結(jié)構(gòu)包括多個(gè)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(gè)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(guò)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100mm，鋼管4外露端與膠管5的上端相連，膠管5的下端穿過(guò)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(zhǎng)度均不小于300mm。為了將涌水排出暗截水槽1，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(guò)法蘭盤8相連，大排水管14將涌水引流到礦井水倉(cāng)。
[0022]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