[发明专利]一种软弱地层竖井井架结构及其施工方法

说明书

本发明涉及矿山工程设备技术领域，尤其涉及一种软弱地层竖井井架结构及其施工方法，包括设置在井内壁上的外层井壁，所述外层井壁的内壁上固定设置有内层井壁，所述外层井壁的外侧均匀设有多个井架基础，所述井架基础与所述外层井壁之间间隔设置，所述外层井壁与所述井架基础之间设有防坠梁结构，所述防坠梁结构分别与所述井架基础以及所述外层井壁固定连接，所述外层井壁上固定设有钢丝绳，所述钢丝绳分别与所述外层井壁以及所述井架基础固定连接。本发明的有益效果是：增加了井架基础刚度及整体稳定性，提高了井架基础承载能力，降低了井架基础不均匀沉降风险；同时，通过钢丝绳悬吊外层井壁，进一步降低外层井壁的坠落风险。

技术领域

本发明涉及矿山工程设备技术领域，尤其涉及一种软弱地层竖井井架结构及其施工方法。

背景技术

在地下深部矿产资源的开发过程中，竖井工程是矿山的咽喉工程，竖井在施工过程中由于井架基础的不均匀沉降及井壁坠落会给工程带来很多经济和安全问题。当井筒表土段地层松软，承载能力低，施工难度大、安全风险大，稍有不慎，往往会造成井架基础不均匀沉降及井壁整体坠落的事故；为避免基础不均匀沉降，传统的方法为对基坑土层注浆加固或施工桩基，以提高地层自身承载能力，但存在施工工期长、成本高等缺点；井颈段外壁施工时，地层松软，自身承载力差，传统的方法是采用井圈背板、井壁上向支柱、冻结法等方法，但由于井壁的围抱力差、支撑力小，井壁在自重作用下坠落，发生“脱裤子”现象，造成严重的安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种软弱地层竖井井架结构及其施工方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种软弱地层竖井井架结构，包括设置在井内壁上的外层井壁，所述外层井壁的内壁上固定设置有内层井壁，所述外层井壁的外侧均匀设有多个井架基础，所述井架基础与所述外层井壁之间间隔设置，所述外层井壁与所述井架基础之间设有防坠梁结构，所述防坠梁结构分别与所述井架基础以及所述外层井壁固定连接，所述外层井壁上固定设有钢丝绳，所述钢丝绳分别与所述外层井壁以及所述井架基础固定连接。

本发明的有益效果是：通过设置井架基础，并且通过防坠梁结构连接井架基础和外层井壁，使得井架基础和外层井壁形成整体，增加了井架基础刚度及整体稳定性，针对软弱地层适当增加井架基础底面积，提高了井架基础承载能力，降低了井架基础不均匀沉降风险；同时，通过钢丝绳将井架基础和外层井壁进行固定连接，悬吊外层井壁，进一步降低外层井壁的坠落风险。

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，所述井架基础包括铺设在所述外层井壁外侧的土壤上的碎石垫层，所述碎石垫层上设有混凝土层，所述混凝土层上表面上固定设有井架筏板结构，所述钢丝绳与所述井架筏板结构固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在井架筏板结构底部由下至上依次设置碎石垫层和混凝土层，提高软弱地层的支撑力，确保井架筏板结构本身不会出现坠落的情况。

进一步，所述混凝土层内固定有连接钢筋，所述井架筏板结构与所述钢筋固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：在混凝土层内铺设钢筋，一方面能提高混凝土层的强度，另一方面能保证与井架筏板结构连接的牢固。

进一步，所述防坠梁结构包括设置在所述外层井壁外侧的圈梁，所述圈梁与多个所述井架基础均固定连接，所述圈梁通过主梁与所述外层井壁固定连接，所述主梁远离所述外层井壁的一端与所述井架基础固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置圈梁以及主梁，一方面能确保井架基础与外层井壁连接的牢固性，另一方面由于圈梁和主梁的支撑，能进一步提高对外层井壁的支撑以及悬吊作用。

进一步，所述圈梁和所述外层井壁之间设有副梁，所述副梁的一端与所述圈梁固定连接，所述副梁的另一端与所述外层井壁固定连接。