[发明专利]一种防水闸门硐室的掘砌方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山井巷施工领域，特别是涉及各类矿山井下防水闸门硐室的掘砌施工方法。

背景技术

防水闸门硐室断面尺寸跨度大且硐室轮廓较为复杂，以-16m水平1#防水闸门硐室为例：最小处3.4×3.37m，最大处9.13m×8.33m。预埋钢筋量多达6吨且结构相当复杂，由Φ20mm螺纹钢绑扎成的双层钢筋网构筑出4m长，2.5m×2.5m的井字形通道，钢筋网通道端部由钢筋网绑扎成喇叭口形状并与门框上的450根带钩钢筋相穿插交错，以此来固定近两吨的门框。且一般门框找正采用锚杆加手拉葫芦悬吊找正，但其操作较为困难，尤其在横向找正，保证门框下沿水平方面，可操作性较差。而且，悬吊找正法致使后期门框上带钩钢筋焊接作业难以进行。

另外，硐室工程量较大，开凿量超过500m³，混凝土浇灌量近300m³。施工质量要求高，根据设计要求，防水闸门需要承最大静水压2.0Mpa，预埋门框的位置及偏斜度等要求极严，对混凝土强度及整个硐室砼体的防渗性能也有较高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防水闸门硐室的掘砌方法，用于解决现有技术中防水闸门硐室的掘砌存在的施工困难等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种防水闸门硐室的掘砌方法，包括：

步骤1，采用控制爆破对硐室进行多次刷扩，直到满足硐室设计规格；这里，控制爆破原理是指通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模，使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法。

步骤2，基础浇灌：对硐室的楔形底部坑槽进行浇灌，浇灌高度达到钢筋网通道的竖筋下沿位置；因为硐室主体段，钢筋网通道及门框上下左右均包裹厚度2m-3m的混凝土，所以为便于绑筋作业进行，必须先进行楔形底部坑槽浇灌，一次浇灌的凝固效果不佳时可进行多次浇灌。

步骤3，按从下至上的顺序进行绑筋。

步骤4，采用钢管脚手架支撑防水闸门的门框，门框配合用螺杆顶头，且门框的垂直高度在搭设钢管脚手架时确定，通过调节螺杆实现门框纵向与横向位置的微调和找正，并固定住门框。

步骤5，在门框预埋斜面上焊接带钩钢筋；焊接作业选用适当功率的焊机，既要满足焊接作业要求，又要防止功率过大而致使门框形变。为使前后两次浇灌的混凝土有较好连结作用，钢筋绑扎、门框预埋及带钩钢筋焊接作业均24小时倒班作业，缩短两次浇灌间隔时间，并在浇灌前用水清洗接触面。

步骤6，按由下而上、由里而外的顺序进行硐室浇灌，并对浇灌好的硐室进行注浆。

进行硐室浇灌时，为保证混凝土凝固后的强度，防止混凝土浆明显分层，单次浇灌垂直高度不可过大。故考虑增大单次浇灌长度（沿硐室轴向），以减少浇灌次数和养护次数，有效的缩短工期。但同时，单次浇灌长度的增加就意味着单次立模量的增加，这就需要施工力量的保证。在浇灌硐室主体段时，尤其是门框底部和顶部，由于混凝土面积较大致使浇灌量庞大，高质量的振捣作业成为保证工程质量的重要工序。

随浇筑混凝土，在各个部位预埋注浆管，管口需做保护处理，并顶到岩面，防止浇灌时混凝凝土灌入。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1具体包括：

步骤11，确定硐室起点和终点位置，再结合硐室设计规格，确定出门框所在平面的位置，即最大断面处；

步骤12，按照先墙再拱最后基础坑槽的顺序进行布眼刷扩；

步骤13，刷扩时遵循多打眼少装药的原则，采用控制爆破，多次刷扩，直到满足硐室设计规格；

步骤14，刷扩硐室顶部时，将刷墙形成的渣堆作为基础进行作业，省却了搭建平台的工序；

步骤15，对局部岩石稳定性较差的地方，进行临喷支护。局部岩石稳定性较差是由于硐室规格较大，其顶板跨度与暴露面积都比较大造成的。

进一步，所述步骤1中采用控制爆破的方式刷扩硐室的顺序依次为硐室后室、硐室主体段、硐室前室，这样材料可由前室进入，又便于铲运机出渣。

进一步，所述步骤2中浇灌高度为300mm。

进一步，所述步骤3具体包括：绑筋作业在完成基础浇灌之后两天内进行，先绑扎硐室两侧与底部的钢筋网，顶部钢筋绑扎留待顶部浇灌之前进行。绑筋作业在完成基础浇灌之后两天内进行是为保证下部混凝土与上部混凝土有较好连结作用以及整个混凝土结构防渗性能符合要求。