表土施工

表土施工（精选7篇）

表土施工 篇1

对表土层的施工环境进行改善, 就要将帷幕注浆技术进行充分地利用, 使地下水与周围给水能够“绕道而行”, 真正将表土层的稳固性进行有效的加强, 在进行施工质量不断提升的同时, 也能够使整体性的建设施工环境保持相对的稳定。

1 帷幕注浆对地质环境的改善原理

1.1 注浆隔离

对井筒周边实施灌浆, 对周边的水资源进行有效的隔离, 使其中的水资源在进行疏导过程中, 与表土层整体隔离开, 并且在注浆完毕之后使凝固的液浆充分渗透到土层的缝隙中去, 真正将内部的土质进行有效地改善, 由于在地表受道路交通的影响, 在进行建设井筒的建设渗透阶段, 把握住较好的实施标准, 建立有效的施工方案, 使井筒周围的应力标准不断进行提升, 并保持内部的环境的优良建设, 使外部的水源对其不进行侵蚀。

1.2 稳固土质

注浆之后, 通过对浆液在钻孔中的不断压入, 在内部进行有效的扩散、渗透与填充, 在进行渗透过程中, 将土层内部的空隙进行有效的填补, 在内部凝固之后就会使土层整体上保持一个较为坚固的状态。在进行有效地实施过程中, 通过对良性的浆液的使用, 使土层的固结与封孔过程中, 使浆液在空隙中不断进行流动, 真正将内部的全部空隙进行填充, 将更好地对土层的稳固建设进行有效的利用, 使其中较为松软的部分进行有效地固定, 使土层不易发生坍塌及滑动。

2 对注浆加固事项的研究

对于注浆加固事项进行有效地研究, 使其加固建设流程能够不断强化, 才能真正了解帷幕注浆的环境完善的具体事项。

2.1 地表布钻孔

依照井筒的位置进行现场的实地测量, 把握井内部上下距离的相对位置, 在进行有效地施工过程中, 在井筒两侧距井筒约有1m~1.5m的距离处进行钻孔, 使钻孔进行科学的排列, 并且依据正常的施工手段的建设标准, 把握对钻孔的深度与孔径的建设标准进行实施, 真正将内部的建设与外部的环境相结合, 并且为了使内部环境更加安全, 还要对钻孔安装优良的套管。

2.2 建筑止浆层

于地表处浇注厚度为10cm的混凝土, 使其形成一层止浆层, 这层止浆层的作用就在于对于土层内部的浆液进行保护, 使浆液不容易出现外溢的现象, 真正将内部的浆液循环利用起到较好的效果, 并且也会使地表层的密度与坚固度进行不断地提升。

2.3 注浆材料调配

在进行对浆液的调配过程中, 应该对其进行有效的控制, 把握较好的浓度比进行调配, 真正将注浆的工艺进行有效的发挥, 使帷幕注浆技术的建设能够不断地进行提升, 在进行有效的建设过程中, 应该把握较好的施工标准进行有效的实施, 这就要从水泥、水、附加物的配量上进行有效地分析, 真正将内部的浆液进行有效的控制, 使其成本与质量进行全面提升。一般来说, 在进行材料的选取过程中, 运用适量硅酸盐水泥, 配合0.05%的三乙醇胺和0.9配比的水灰, 加入3%的氯化钙, 这样就可以使浆液的质量达到最好, 并且在进行调配过程中, 要把握对调配工艺的正确标准进行促进, 使其能够更好地注浆事项整体做贡献。

2.4 注浆流程

进行造浆调制过程中, 应该采用正确的力度与时间效应, 防止浆液变得过稠或过稀;造浆正确流程就是倒入适量的水, 加入均匀的水泥, 进行适当的搅拌, 加入添加剂, 再进行搅拌;注浆泵的使用流程是:开启前, 将孔口、卸压阀打开, 开启注浆泵, 在卸压阀导出浆液后开启孔口阀关掉卸压阀, 进行注浆, 调节注浆的压力;停止的时候要先打开孔口卸压阀, 再关闭孔口阀, 对内部的管道进行有效地清晰。注浆结束之后, 应该进行全面的表土层内部的探测, 真正将各个缝隙中的浆液进行有效的探测, 将检验结果与实际的表土层的稳固程度与大范围的施工环境进行有效的对比, 真正将内部的稳固建设与外部的环境保护稳定的联系在一起。

3 对环保节能的实施研究

3.1 清浊分流技术应用

将采场水与岩溶水由进行汇合, 在水仓内部进行有效的沉淀, 再经过水泵通过水管引导到地面上进行处理。利用这样的技术对规定的地域内部的水文特征、工程的地质情况进行有效的考察, 真正将其中的水源进行有效的过滤, 将清浊分流技术进行有效的运用, 对集水池、引水导管进行有效的设计利用, 将清澈的水流与污浊的水流进行彻底分离, 使建筑工程现场的水环境保持到最好的水平, 这样做的目的就是能够使表土层的建设能够稳定地建立起来, 把握较好的建设标准。而且在生成矿泉水的过程中, 能够使一些矿物质较好的矿物质元素生成, 在进行处理过程中, 对周边的植物种植与饮用水质量的全面提升有着重要的帮助。

3.2 经济效益的节约

进行帷幕注浆技术的实施过程中, 将经济效益考虑进来, 使注浆过程中的重要环节进行有效创新, 把握重点研究事项, 使更加简单的操作事项进行运用, 在进行技术的提升过程中, 也应该注意对经济效益的良性建设, 在进行工程造价的控制过程中, 应该把握其中各项环节与经济的控制联系起来。尤其是在对表土层的换建设环境的完善提升中, 应该将有效地经济手段进行运用, 真正将社会效应中的生产、生活用水进行有效的关注, 真正将经济的建设与环境保护、能源利用、建筑建设结构的调整进行创新提升, 把握较好的技术进行研究, 真正将技术性的建造与帷幕注浆创新发展结合起来。

4 结论

利用帷幕注浆的技术真正能够使表土层的施工环境进行改善, 利用此技术进行有效的创新研发, 在进行表土层的建设施工过程中, 使更多的施工建筑环境能够得到优化, 在进行环保节能事项上也能够进行快速的发展, 根据对这项技术的充分发挥, 其对整个施工环境体系能够实现整体的完善。

参考文献

[1]雷元培, 赵子喜, 刘从孝, 戴金生.倾斜长壁采煤法在生产中应用情况调查及分析[J].煤炭工程, 2008 (7) .

[2]曾鸿.帷幕注浆改善表土层的施工环境[J].非常金属, 2008 (9) .

[3]王志伟, 于昌欣, 朱丽华.煤炭工业城市环境保护主要问题及其对策[D].中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集, 2008 (7) .

表土施工 篇2

1施工方案确定

(1) 冻结法。

目前, 遇到立井施工穿过流砂层的情况时, 通常选择传统的冻结法施工。但冻结法施工工艺复杂, 百米深井筒每米的表土段冻结费用在5万元以上, 且双层钢筋混凝土井壁设计造价极高, 有些深井冻结费用甚至高达上亿元。

(2) 钻井法。

钻井法施工与冻结法施工相比, 可以降低造价20%。因设备重达千吨以上, 故仅适用深400 m左右的厚表土层段井筒施工 (在淮南等地区普遍使用该方法) 。

(3) 高压旋喷混凝土止水帷幕。

立井表土段过流砂时也有使用高压旋喷混凝土止水帷幕技术成功的案例, 但流砂埋深超过100 m时, 地下不确定因素增多, 该施工方法成功率不高。

(4) 注浆固砂。

采用国内最新超细水泥, 在中、粗砂层中进行注浆固砂已取得了良好效果。但砂土层若是粉细砂, 水泥颗粒大于粉细砂之间的间隙, 则此时的注浆固砂效果不佳。

综上分析, 平煤建工集团提出了整体液压U型钢板桩帷幕新技术。2008年, 该技术在河南新密某煤矿的风井中应用取得了成功。

2整体液压U型钢板帷幕工法

2.1技术特点

(1) 整体液压U型钢板帷幕工法是在过流砂层前, 在工作面把带咬口的U型钢板桩正反相扣, 拼成一个大于井筒荒径的圆筒, 并间隔2 m用扁钢焊接, 提高帷幕的抗侧压能力。U型钢板桩型材如图1所示, 钢板桩帷幕、液压千斤顶布置平面如图2所示。施工壁座作为液压千斤顶的支点, 通过柱塞式液压千斤顶、环形顶铁, 连续顶进钢板桩帷幕并穿过流砂层1 m, 把流砂挡在了帷幕以外, 再开挖井筒确保施工安全。

(2) 严格执行“有疑必探、先探后治、先治后掘”的原则, 首先通过壁后注浆把流砂以上各含水层的水堵住封死, 减少水对流砂的影响。然后在工作面打钻探明流砂的层厚, 看是否涌砂、固结, 并采取相应针对性施工方案。工效高, 安全可靠。

(3) YC-20型挖掘机可以在Ø5 m井筒内360°自由旋转。小型挖掘机 (“小挖”) 的配套使用, 减少了井帮的暴露时间, 短段掘砌、不易抽帮。表土段施工采用的小型挖掘机配有破碎锤, 可破碎坚硬砾石、挖装泥水, 代替了传统的人工开挖或放土炮, 不但减少安全隐患, 还成倍提高工效。在钢板桩帷幕顶进的过程中遇到较大石块, 还可用“小挖”清除, 确保帷幕顶进顺利进行。

2.2工艺原理

液压顶进超前钢板桩帷幕通过流砂层后再开挖井筒, 可以防止流砂进入井筒, 确保了施工的正常进行。帷幕拼装时, 在U型钢板桩型材两端的咬口处, 填塞遇水膨胀3倍体积的高分子橡胶止水条, 充分发挥了钢板桩帷幕防水挡砂的优势。然后, 用一组液压千斤顶把钢板桩帷幕先顶入流砂层后, 立即浇筑一段钢筋混凝土井壁, 循环往复把帷幕全部顶入砂层并穿过1 m, 最后再开挖流砂层, 安全可靠。整体液压钢板桩帷幕工艺无震动、减少了砂土层的液化, 需要计算顶力的大小和设计支承千斤顶钢筋混凝土壁座的高度、厚度、强度及配筋。

在以往的施工中, 流砂层厚4 m, 选用了6 m高、Ø7 m的钢板桩帷幕, 其端部的切阻力和帷幕的摩阻力合计顶力近10 MN。配备了10台180 t液压千斤顶和2台50 MPa油泵。油泵通过分配器可保证所有千斤顶同步顶进, 遇到特殊情况通过三位四通换向阀启动任意3个千斤顶调偏[1]。

2.3施工工艺流程

液压钢板桩帷幕技术工艺流程:施工壁座→井圈网喷混凝土临时支护→施工帷幕底部砂石垫层→搭施工平台→组装焊接帷幕→安装顶圈、油泵、千斤顶等液压系统→帷幕后灌入膨润土混合泥浆检查帷幕隔水效果→清除垫层→顶进一个段高→绑扎钢筋→下落模板→浇筑一个段高井壁混凝土→循环往复直到把帷幕顶进砂层并超过1 m→开挖井筒。

2.4适用范围

国内生产的U型钢板桩型材长12 m, 其抗弯能力是同型材槽钢的近2倍, 因此该技术适用于立井表土段施工过约6 m的中、薄流砂层。更厚的砂层可采用搭接帷幕、加厚壁座、分节施工的方案通过。

3实施效果

整体液压钢板桩帷幕综合配套工艺是立井施工过流砂技术上的突破, 与常规普通法凿井施工相比, 不但减少了套壁, 还明显改善了工人作业环境。与传统的冻结法施工方案相比具有投资少、工期短、质量好、施工方便等优点, 其效益分析如下。

(1) 冻结法。

施工位置在地表, 设计为双层井壁;工程造价为:普通法打干井施工费+5万元/m以上;施工深度为表土段和风化带下的隔水层, 工期60 d以上, 要采取防冻裂措施保证质量, 耗电量大。

(2) 帷幕法。

施工位置为工作面, 设计为单层井壁;工程造价为:普通法施工费用+100万元左右;施工深度为砂厚+2 m左右, 工期为10 d, 环保, 工程质量为优。

4结语

立井施工中, 整体液压钢板桩帷幕过薄流砂层施工技术在国内处于领先水平。2008年6月, 该技术获实用新型国家专利证书。2008年7月, 其关键技术通过了国家煤炭建设协会组织的专家权威鉴定。2008年底, 再获全国煤炭系统创新成果奖。2009年10月, 被评为国家级工法。

参考文献

表土施工 篇3

口孜东矿地面标高+27 m,该矿中央回风井井筒净直径7.5 m,全深1 005 m,表土段深度618 m,表土段采用冻结法施工,冻结深度626 m,建设期间是当时全国穿越表土段最厚的井筒。该井筒在施工至累深600 m左右进入井筒壁座施工阶段,即整体浇筑段(601 m～615 m)和支撑圈段(615 m～618 m),通过采取合理的作业方式,保证了工程顺利进行。

1 地质概况

风井井筒累深601 m～618 m段井筒以风化基岩为主,具体地质情况见表1。

2 施工方案

2.1 施工工艺

打眼→装药→排矸→临时支护,掘够段高后进行永久支护,即绑扎钢筋→稳模找线→浇筑混凝土。

2.2 钻爆

1)该段掘进采用FJD-6.10型伞钻,配合B25 mm中空六角钢钎杆,Φ52 mm十字形钻头钻眼,根据风化基岩和不同层位控制打眼段高,实行光面爆破。2)雷管采用毫秒电磁雷管,专用高频起爆器井上→次放炮;炸药采用T330抗冻水胶炸药,药卷规格为Φ45×500 mm,每卷重量为0.6 kg。3)装药采用反向装药结构,连线采用并联形式。掘进施工中根据冻结管偏斜情况及时调整周边眼位置,保证周边炮孔距冻结管不小于1.2 m,并根据冻结单位提供的各层位冻结管偏斜图,标出冻结管的准确位置,保证打眼时能够避开。

2.3 排矸

井下爆碎矸石由中心回转抓岩机抓起装入吊桶后,由主副绞车提至翻矸平台,翻至溜槽内溜落地面,再用铲车装入自卸汽车排至指定的矸石场地。

2.4 钢筋绑扎

1)首先绑扎井壁支撑圈的双层钢筋(钢筋形式为框架结构),然后绑扎整体浇筑段的3层钢筋,其中整体浇筑段里的中层钢筋和井筒内壁的外层钢筋连接在一起,整体浇筑段内层钢筋和井筒内层钢筋连接在一起。

2)绑扎钢筋顺序为:整体浇筑段的外层钢筋→整体浇筑段的中层(即井筒内壁的外层)钢筋→整体浇筑段的内层(即井筒的内层)钢筋。

3)竖筋采用机械连接,环筋采用绑扎连接。钢筋保护层厚度为内50 mm、外100 mm(以环筋中心为准)。

2.5 浇筑混凝土

1)钢筋绑扎完毕后,下放内爬式液压滑升模板,组装后操平找正,利用井筒十字中心线校对模板规格尺寸,即可浇筑混凝土。

2)浇筑混凝土使用商品混凝土(必须符合设计强度要求),由生产商品混凝土厂家送到井口混凝土放料台位置,供应商使用专用混凝土搅拌输送车运送,必须保证混凝土能在最短的时间均匀、无离析、无分层现象,并顺利的排出,装入混凝土吊桶,且做到出料干净、方便,能满足施工需要。

3)商品混凝土由混凝土吊桶经主副钩提运至吊盘喇叭口处安设的分灰器上,打开吊桶底部,将混凝土卸出。混凝土经分灰器向四个方向同时下料,随浇随捣。振捣采用高频振动棒,振捣器不得少于6台。振点分布每500 mm位置插入振动棒一次,振捣每层浇筑的混凝土不大于350 mm,快插慢拔,振捣均匀,振捣要适度,以见混凝土表面出现浮浆即可。

3 支护方式

3.1 临时支护

1)施工到整体浇筑段时必须进行锚网支护,视围岩稳定情况决定是否进行喷浆处理。锚杆采用Φ18×1 000 mm螺纹钢制作,一端为100 mm长Φ16 mm螺纹,锚杆间排距900 mm×900 mm,锚固剂为Z2350型树脂药卷;托盘采用厚度6 mm钢板或厚皮钢管制作,规格为150 mm×150 mm;网片采用Φ6 mm圆钢制作,规格为1 m×2 m,网孔规格为100 mm×100 mm。

2)打锚杆前先将浮矸危岩清理干净,检查好井帮尺寸。打锚杆时要确保锚杆眼与岩面方向垂直,锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,防止出现失锚现象。打好锚杆眼后,要将眼孔内的积水、岩粉吹扫干净。然后送上药卷到眼底,用风动搅拌器上锚杆搅拌。搅拌时,要匀速搅拌到孔底,搅拌时间30 s,并等待充分,不低于50 s后挂钢筋网片,后上托盘,专人紧固。

3)锚杆安装要求丝扣外露不大于30 mm,确保网片和锚杆托盘贴紧岩面。金属网片要密实封闭暴露的岩体。网片和网片搭接距离不少于100 mm,搭接位置必须用16号扎丝绑扎牢固。

3.2 永久支护

1)整体浇筑段永久支护(累深601 m～615 m)。

壁厚为2.6 m,整体浇筑段绑扎3层钢筋,3层竖筋都为(HRB335)Φ25@250钢筋,环筋都为(HRB335)Φ25@200钢筋。钢筋内圈半径为3.8 m,中层钢筋半径为4 880 mm,外圈钢筋半径为6 250 mm。中层和内层搭接长度为625 mm,外层搭接长度为825 mm。保护层厚度内层为50 mm,外层为100 mm,混凝土等级为C70的高性能混凝土。

2)井壁支撑圈段永久支护(累深615 m～618 m)。

壁厚为1.4 m,绑扎双层钢筋,钢筋为Φ14 mm的HPB235钢筋,尺寸为长1.3 m,高2.9 m组成的箍筋,两根钢筋相互搭接后,形成矩形结构,沿5 050 mm半径布置,间距为250 mm,共计127道。箍筋里的内外环筋由(HRB335)Φ22 mm的钢筋组成,内筋半径为3.8 m,外层钢筋半径为5.1 m,搭接长度为550 mm。3 m段高分布13道,每隔两道用(HPB235)Φ14 mm,长为1.3 m的两端弯曲筋固定,共计5道组成。保护层厚度内层为50 mm,外层为50 mm,混凝土等级为C70的高性能混凝土。

4 技术要求

4.1 掘进工程技术要求

1)井筒掘进半径:不超挖、不欠挖。

2)井帮位移不超过50 mm。

4.2 钢筋工程技术要求

1)钢筋和钢筋加工件的品种、质量、规格、性能必须符合设计要求和规范规定。

2)钢筋表面必须清洁,严禁使用有裂缝、断伤、刻痕的钢筋,钢筋加工的规格质量必须符合设计要求。

3)钢筋的搭接长度和搭接方式应全部符合设计和规范要求。

4)钢筋绑扎和连接应牢固可靠,不得有松扣、缺扣现象,要横平竖直,环筋搭接率不小于75%。竖筋连接时套筒丝扣应全部上满,确保达到设计强度要求。

5)钢筋的连接质量满足设计要求。螺纹连接时套筒上扣应全部上满,确保达到设计强度要求。

6)允许偏差:受力钢筋偏差不超过设计间距±20 mm、排距±10 mm,受力钢筋保护层在±10 mm范围内。

4.3 模板工程技术要求

1)模板的材质、结构、规格、强度满足设计要求,尺寸符合设计规定。

2)模板组装必须牢固可靠,模板必须操平找正,其组装规格误差在+10 mm～+30 mm之内。

3)模板到岩面的距离满足设计要求。

4)允许偏差:模板的接缝宽度不大于3 mm;相邻两模板表面高低差不大于5 mm;模板组装轴线位移不大于5 mm;模板的接槎平整度不大于10 mm。

4.4 混凝土工程技术要求

1)商品混凝土的各种原材料必须符合设计规范要求。

2)商品混凝土的强度必须符合设计要求和规范规定。

3)商品混凝土中掺加的外加剂应符合行业标准的质量要求及配合比要求。

4)冻结段筑壁时,混凝土入模温度不低于15℃～20℃,混凝土强度增长速度要与冻结压力增长速度相适应,必须在规定时间达到拆模强度。

5)混凝土表面质量:无裂缝、蜂窝、孔洞、露筋。

6)商品混凝土的坍落度、粘聚性、保水性必须符合施工要求及有关标准规定。

7)允许偏差:井壁厚度符合设计要求,局部不得小于设计50 mm(长不大于井筒周长1/10,高不大于1.5 m),不小于设计30 mm。

8)实行专职质检员对荒径、钢筋、模板、浇筑混凝土等关键工序质量进行跟班检查验收制度,上道工序不合标准不得进行下道工序施工,从施工过程中严格控制工程质量。

通过采取合理的支护方式及可靠的质量控制措施,壁座施工保证了合理的施工进度和足够的支护强度,保证了井筒表土层内壁施工的顺利进行。

摘要：以口孜东矿中央回风井工程为例,介绍了巨厚表土层条件下井筒壁座施工技术,分别阐述了施工流程,各关键工序操作要点及相关技术要求,以期保证井筒施工质量,并给今后同类工程提供了一定指导。

关键词：巨厚表土层,井筒,壁座,施工方案

参考文献

[1]金川.淮南矿区冻结法凿井的几个关键技术问题[J].建井技术,2006(6):8.

表土施工 篇4

关键词：整体滑模,挖斗装载机,平行作业

1 工程概况

山西省长治经坊煤业有限公司副斜井井筒改造前副斜井井筒断面形状为三心拱形, 料石砌碹, 净宽3.1m, 净高2.7m, 净断面7.77m2。改造后井筒断面形状为半圆拱形, 净宽6.0m, 净高4.4m, 净断面面积22.5m2。工程量391.5m, 其中表土段234.6m, 采用钢筋混凝土浇筑, 支护厚度450mm, 基岩段156.9m, 采用锚喷支护, 支护厚度150mm。斜井坡度为-20°15′。表土段施工断面图见图1。

由于副斜井属拓宽巷道, 据开挖后的实测地质柱状图显示, 表土段以红色粘土层和灰色亚粘土层为主, 局部粘土层夹带沙粒。原开挖巷道过程中, 有两处出现塌方, 且副斜井距离矿方调度楼及职工宿舍楼太近。副斜井开挖前, 对井筒表土段进行了大管棚超前支护。

2 施工方案

副斜井井筒施工采用“短开挖, 快支护, 紧衬砌, 早成巷”的原则, 挖掘采用人工及人工配合LWL-120型挖斗装载机挖掘, JK-2/20型提升绞车运输排矸, 混凝土输送泵配合整体滑模砌壁。挖掘与浇注平行作业, 每一循环成巷5m。

为保证表土段安全开挖, 临时支护采用29U型钢支架, 棚距为800mm, 若遇土层出现裂隙或疏松变化, 及时缩短棚距。

3 滑模制作

整体滑模依据副斜井井筒断面尺寸加工。详见图2。

技术参数与用途:滑模采用金属焊接框架结构, 其中:主钢架由160mm槽钢对焊而成, 其主要起支撑作用;伸缩丝杠采用Φ60mm圆钢加工而成, 本滑模共安设36套 (一侧各18个) 。主要用于调节控制巷道肩部和墙部井壁尺寸;支撑点采用140mm工字钢加工制作, 其作用主要是作为16T千斤顶支点, 来控制滑模顶部井壁尺寸, 共4个, 四角各一个;活动模板采用100mm槽钢和δ3mm厚钢板加工而成, 活动模板主要是方便移动滑模。滑轮由Φ300mm圆钢与3765#轴承加工制作, 共4个, 其用途就是移动滑模。轨道采用22kg/m钢轨加工而成, 下面焊接δ10mm×400mm×400mm的钢板主要起固定轨道的作用;横撑均采用100mm槽钢加工焊接;中间支撑采用140mm工字钢加工, 其作用就是在浇筑墙部混凝土时, 支撑在主架下方, 防止跑模, 当运输车到此位置时, 可将其拿掉, 也可将两侧用土埋住, 不影响车辆通行;支撑方钢由两根120mm工字钢对焊而成;横梁、顶梁都由140mm工字钢制作;注灰管采用Φ127mm钢管加工制作, 是混凝土注人口, 每侧1个共2个;表面钢板均是采用δ3mm钢板加工而成。拱基线以上500mm处, 制作300mm×300mm的振捣门, 每侧2个, 共计4个。

4 施工方法

4.1 预留料石拱圈掘进

拱基线以上部分采用人工风镐、洋镐沿轮廓线掘进, 墙部及巷道中间用LWL-120型挖斗装载机挖掘, 挖掘不到位处, 由人工进行补挖。掘进时先预留料石拱圈, 四周开挖至能架设U型钢为准, 将料石拱顶部修平, 做为架设U型钢的操作平台。每次掘进距离为一架棚距 (0.8m) 。U型钢支架架好以后, 再人工用风镐将料石拱圈拆除。这样料石拱圈对前方工作面土体有支撑作用。

4.2 架设U型钢

拱部开挖完毕后, 进行衬砌宽度和拱脚高程放样, 然后按放样点位将29U金属拱形支架立好, 外侧采用木背板背实, 背板间距为300mm, 背板尺寸为1100mm×200mm×50mm。金属拱形支架分五段搭接, 搭接长度500mm, 采用专用卡缆连接。

5 浇注混凝土

5.1 立设整体滑模前, 要将中、腰线放设好做上标记;将所浇筑范围内的杂物、浮土清理干净, 将模板表面刷上油料或隔离剂等物品, 防止拆模时因粘模造成井壁出现麻面等质量问题。

5.2 移动滑模时, 采用22kg/m钢轨作为滑道, 使用提升绞车缓慢向下推行, 移至大约左右的位置, 要在两侧轨道上放置掩车木楔, 以防止模板溜车。移动过程中, 模板前方严禁站人。

5.3 滑模到位后, 固定前要对中、腰线进行校正, 严格按中、腰线进行支模, 模板要和上一循环的井壁重合200mm, 固定时采用四个5T千斤顶分别放置在模板四角, 进行上下调整, 两帮和肩部尺寸利用36根伸缩丝杠进行调试校正。整体滑模应固定牢固, 板面平整, 暄台要与中心线垂直。

5.4 浇筑混凝土时, 左右帮交替浇注, 防止单帮浇筑引起模板变形。混凝土浇筑过程中, 通过提前预留的振捣口, 边浇注边振捣。操作司机要控制好输送泵的压力, 时刻注意好压力表的数值。正常情况下, 压力一般控制在8-10Mpa, 当达到10Mpa时说明浇筑已完成, 即可停止浇筑。

5.5 拆模时, 将千斤顶收起, 模板上的丝杠收缩即可 (丝杠收缩范围为400mm) 。

6 劳动组织及循环进尺

6.1 劳动组织

副斜井井筒表土段施工掘进班与浇注班平行作业, 掘进班采用“四六”制循环作业, 浇注班每天安排两班作业。四个掘进班每班配备10人, 每个浇注班配备14人。共计配备68人。

四个掘进班主要负责工作面掘进、排矸, 浇注墙部基础并架设U型钢。由于表土段地质条件很差, 每班完成掘进0.8m (一架U型钢间距) 。

两个浇注班负责钢筋加工和绑扎, 移动滑模, 支设校正滑模, 立堵头模板, 浇注混凝土。浇注班三天完成二次浇注。

6.2 循环进尺

掘进班一天完成掘进进尺3.2m, 浇注班三天完成两模浇注即成巷9.6m。副斜井井筒表土段施工正规循环率达到90%, 井筒月成井85m。

7 结语

副斜井井筒表土段掘进和排矸采用国内先进的LWL-120型大坡度挖斗装载机, 在开挖墙部基础及装矸环节上大大缩减了作业时间, 有效的保证了正规循环。采用整体滑模代替传统的普通金属模板浇注混凝土, 减少了工序转换频率。提高了作业效率, 加快了成巷速度。采用整体滑模浇注混凝土, 巷道整体性好, 混凝土接茬少, 表面观感质量高, 解决了接茬部位顶部充填不实的困难, 有效的保证巷道浇注质量

参考文献

[1]李俊.水电站闸墩滑模施工技术[J].山西建筑, 2006, 12.

[2]李致广.现浇混凝土滑模施工技术在渠道防渗工程中的应用[J].山西水利科技, 1997, 1.

表土施工 篇5

依据施工组织设计, 我们采用短掘短砌、超前小井降水的方法, 很顺利地施工到-32m, 进入基岩风化带之上的砂礓粘土层。由于安装吊盘、挂设主提升绞车, 井筒停工5天, 致使工作面的砂礓粘土层遭到水的浸泡, 而这一层砂礓粘土位于承压含水层上, 下部早已长期经受水的浸泡。当井筒恢复下掘时, 发现工作面上涨了1m多, 且粘土层呈泥浆状, 工作面随掘随涨, 以后虽然三次采取超前井降水疏干、短段掘砌、分块开帮、板桩护壁的方法强行通过这一砂礓粘土层, 但都没有成功。最后, 经多方研究决定采取工作面预注浆的方法。

1 注浆的目的

封堵基岩风化带的承压水, 挤压-32~-40.10m已经受扰动呈泥浆状的砂礓粘土, 使其失去水分, 强度增加。

2 注浆孔的布置

按照上述注浆目的, 布置了三种类型的注浆孔:浅孔深度4~5m, 外倾角20°;中深孔深度10~11m, 外倾角15°;深孔15~16m, 倾外角10°30′。浅孔和中深孔用来在砂礓粘土层中的挤压注浆, 深孔用来在基岩风化带中的封水注浆。这三种类型的注浆孔各5个, 均布在4 200mm的圈径上, 后来在进行深孔注浆时, 发现基岩风化带的涌水量远远大于预计的涌水量, 5个深孔不能满足需要, 于是在浅孔和中深孔之间又分别增加1个深孔, 使深孔总数达到10个, 详见附图———注浆孔布置图。

3 注浆机具

注浆泵选用锦西注浆泵厂的2TGZ-60/210型高压双液调速注浆泵, 钻机选用TXU-75型钻机。

4 浆汇类型

在浅孔和中深孔中主要注单液水泥浆, 水灰比为1∶1;在深孔中根据注浆的实际情况采用单液和双液二种浆液, 单液水泥浆的浓度为1∶0.5~1∶1, 双液水泥浆和水玻璃浆的体积比为1∶0.3~1∶0.5, 水玻璃浓度为40°Be。

5 注浆终压

P= (2-3) P°式中:P°———静水压力

浅孔中P= (2-3) ×3.5=7-10.5kg/cm2

中深孔P= (2-3) ×4.1=8.2-12.3kg/cm2

深孔中P= (2-3) ×4.6=9.6-13.8kg/cm2

考虑到砂礓粘土层中注浆是为了挤压、排出含水, 故浅孔的终压定为15-20kg/cm2, 中深孔的终压为20-25kg/cm2。在深孔注浆中, 根据打钻孔的情况得知基岩风化带的粗砂岩已经风化成松散状, 故深孔注浆实际上也是在砂层中的挤压注浆, 因而终压也较高, 为30-40kg/cm2。根据后来实际情况可知, 以上注浆终压都达到了预期的目的。

6 浆液浓度及终量的控制

在浅孔和中深孔中完全是一种挤压作用的注浆, 故浆液注入量越大, 终压稳定时间越长, 挤压作用越强, 浆液浓度越大, 结石率越高, 注浆效果越好。在实际注浆的过程中, 多采用水灰比1∶1以上的单液水泥浆, 为打通注浆通道, 加大注浆量, 在正式注水泥浆之前, 先高压快速注入清水, 然后再注1∶1水泥浆, 当连续注浆不升压时, 则加大水泥浆的浓度到1∶1.5直至达到终压并稳定一段时间为止。

在深孔注浆中, 根据钻孔涌水量先注单液水泥浆, 再根据注浆压力的变化, 改变水泥浆的浓度, 或者是改注水泥———水玻璃双汇浆。一般情况下, 当钻孔涌水量小于0.5kg/cm2时, 先注10.5的单液水泥浆, 然后再调整水泥浆的浓度, 当水灰比达到1∶1时, 压力仍不上升则改注水泥———水玻璃浆, 1∶1的水泥浆同水玻璃浆的体积比为1∶0.3~0.5, 当注浆压力还不上升时, 则将水泥浆的浓度调到1∶1.5, 直到达到设计终压为止。各孔的浆汇注入量见附表2注浆量统计表。

注:表中未填写的量没有统计。

7 注浆效果

当原设计的注浆孔和后增加的注浆孔全部注完以后, 打了一个检查孔, 并对其取芯, 结果涌水量为0.328m3/h。砂礓粘土层的岩芯比较稳定, 土层中夹杂着大量的水泥颗粒, 而风化砂岩仍极其松散, 故而没有能够取出岩芯。

当破除止浆垫井筒恢复下掘时, 发现原已呈泥浆状的砂礓粘土层经挤压注浆后极其稳定, 水泥浆有的呈脉状, 有的呈片状分布在砂礓粘土层中, 最厚的部位达200mm, 最大的面积布满整个井筒掘进断面, 整个工作面几乎没有涌水。从基岩风化带揭露的情况看, 基本和砂礓粘土层一样, 因粗砂岩已经风化成完全松散的粗砂状, 已经没有什么明显的裂隙, 经水泥浆的挤压和片状扩散也比较有效地封堵了涌水, 掘进工作面的涌水只有3-4m3h。

8 启示

这次注浆的成功突破了土层中不适合注浆的观念, 它说明了在土层中, 尤其是在含水的表土层中, 通过水泥浆的高压力的挤压作用, 也能够取得很好的排除含水、封堵涌水作用;在砂层中也能够依靠浆液的挤压扩散起到封水堵水的作用。

参考文献

[1]沈季良等.建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社, 1984年3月.

表土施工 篇6

山西省长治经坊煤业有限公司副斜井井筒改造前井筒断面形状为三心拱形, 料石砌碹, 净宽3.1m, 净高2.7m, 净断面7.77m?。改造后井筒断面形状为半圆拱形, 净宽6.0m, 净高4.4m, 净断面面积22.5m?。工程量391.5m, 其中表土段236.6m, 采用钢筋混凝土浇筑, 支护厚度450mm, 基岩段156.9m采用锚喷支护, 支护厚度150mm。斜井坡度为-20°15′。

2 管棚设计方案

2.1 管棚设计参数

(1) 管棚布设范围:巷道拱极线以上180°范围, 共计39根。

(2) 管棚布设方案:钢管中心间距为300mm, 管棚范围线距离扩刷范围法线距离为300mm。

(3) 管棚材料选择:管棚采用Φ133mm×6mm无缝热轧钢管, 套管采用Φ127mm×8mm无缝热轧钢管。

(4) 连接方法:钢管采用丝扣套管连接, 套管长度为300mm, 用Φ127mm×8mm无缝钢管加工成300mm长外车丝扣。Φ133mm钢管两端加工150mm长内车丝扣。因管棚打设距离太长, 仅丝扣连接难以承受这么大扭矩。将Φ133mm钢管纵向割成四块, 每个丝扣接头焊接两块进行加固。

(5) 钢管打设方位:钢管沿井筒开挖轮廓线纵向按-20°30′的坡度外插设置。

详见管棚打设示意图1。

(6) 设备选型:采用HG-200型水平定向钻机, 电机功率55KW;BW250型注浆机, 电机功率为15KW;Q1393型管螺纹车床, 导向定位仪采用国内最先进的SE-200型有线导向仪, 该导向仪分有线数据探棒、数据连接线、手持式远程接收器。定位倾角精度为0.3%, 倾角分辩率为0.1%。

2.2 管棚工作室和导向架设计

根据现场操作的需要, 钻机钻孔时要有一个空间比井筒开挖轮廓线大的工作室, 即长管棚工作室。它的宽度取决于井筒开挖断面尺寸、钻机尺寸及操作时所

需空间的大小, 而其长度则主要取决于管节长度、钻机及钻杆接长所需要的最大长度, 同时还要满足对管子进行纠偏操作的空间。根据以上要求, 工作室的长取8m, 宽取8.7m。

为准确控制长管棚的方向和坡度, 在平整好的工作室场地上, 采用32号工字钢作为水平方向移动的滑道, 在滑道平台上竖立四根6m高的18号工字钢, 每根工字钢上端挂一个3t的手动葫芦, 在四根工字钢中间制作操作台, 用手动葫芦控制操作平台的高度。见工作室及导向架设计图2。

3 管棚施工方案

根据现场地质条件采水循环导向跟管钻进法一次打设到位。

水循环导向跟管钻进法就是将管棚钢管作为钻杆, 在第一节管棚钢管前端安装带有导向探棒的楔形板钻头。首先采用水平定向钻机将装有楔形板钻头的管棚钢管打入土中, 然后通过丝扣连接, 将其它管棚钢管与前一节管棚钢管连接, 依次打入土中, 并跟踪测钻进方向, 控制管棚铺设轨迹, 直到达到管棚设计长度终孔, 最后进行封孔注浆而成管棚。楔形板钻头如图3。

导向过程如下:

如图3所示:钻头内装有特制的传感器, 传感器直接由15V直流供电。显示屏显示钻头的倾角 (水平角度) 、面向角 (导向板的方向:导向板朝上即为12点, 如同钟面) 。打设角度如果偏下, 可以把钻头调到12点, 即导向板朝上, 直接顶进, 此时由于导向板底板斜面面积大。受到一个向上的力, 钻头轨迹就会朝上运动。同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下, 9点、3点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适, 钻机会匀速旋转钻进, 此时钻杆轨迹是平直的。所以导向钻头是上下纠偏的关键。至于左右偏差根据传感器尾端的发光装置来定, 通过仪器测量参数来纠偏。

4 施工工艺

4.1 管棚工作室施工

管棚施工前, 斜井明槽段已开挖完毕。在明槽段标定出管棚工作室的范围, 在扩刷过程中, 两帮?及迎脸部分用锚网喷临时支护, 防止遇水垮塌。将四周表土扩刷至设计的尺寸。平整好场地先用板材将地板平台操平找正, 同时在管棚工作室旁边设置一个泥浆存放池, 内设置一台泥浆泵, 打设管棚所产生的泥浆由泥浆泵经管道排到地面指定位置。

4.2 测量放线

钻机机架安装前, 根据设计图纸测量放出隧道轴线、里程线和管棚中心位置, 并做好相应标志, 标出孔号。

4.3 钻机安装

钢垫板规格:长×宽=250mm×250mm;胀管螺栓直径:Φ16mm;钢垫板与基础固定要牢, 强度要高;H型钢轨找平误差<3mm;底盘对角线找方误差±3mm;斜拉筋需绷紧, 交叉拉力基本相等;四柱对角误差±5mm;升降系统:卡瓦等上紧, 加强整体性;所有螺母必须拧紧, 发现溢扣者必须换掉;丝杠、顶杠要顶紧、有效, 安装要牢固, 确保不因震动而松动或脱落。

4.4 调整钻机对孔位

根据测量放线标志出的管棚孔位及施工方案设计参数调整钻机位置和钻机角度, 对好孔位。孔位误差控制在50mm以内。

4.5 钻进

安装楔形板钻头, 控制钻头进孔角度。导向钻进前应对钻机定位情况、方位、倾角情况, 孔口管对中情况, 冲洗液流通以及导向仪显示情况进行全面复检, 确认正常后进行试钻;钻进前须先开泵, 待冲洗液流通正常后, 方可钻进;钻进时, 泵压应控制在0.4MPa-0.8MPa, 泵量为20-50L/min为宜。保持中低压力, 匀速中速钻进;现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度及每次加管长度详细记录;钻进过程中机手必须及时做好施工记录, 并对异常情况要详细记录。

4.6 回次加尺

每根管在下坑前必须进行质量检查。管材不得有弯曲, 丝扣四周壁厚均匀, 丝扣完好合格。管材内的铁屑、赃物及锈皮等必须清除干净。下坑时避免与硬物相碰, 以免损伤管扣;连接的电线应选用导电性能好, 外壳绝缘性能好且耐磨的电线。接头处要用两层热缩套管套好, 用热吹风机吹烤贴牢;回次加时必须准确丈量钢管长度, 连接管棚钢管时应将丝扣拧到位, 并做好记录。

4.7 其它工艺

管棚打设到位后, 采用10mm厚钢板进行封孔, 并在封孔板上安装注浆阀门。每根管棚打设完成后要及时对管内和管外壁进行注浆, 防止地表沉降。注浆采用BW250注浆泵将1:1水泥浆液注入孔内, 注浆压力达到1.0MPa-1.5MPa稳定20分钟后停止注浆。注浆三小时后根据实际注浆情况确定是否需要再次补注浆。

结语

经坊煤矿副斜井表土段施工采用大直径管棚超前支护的方法取得良好的效果, 顺利通过2.9m长流砂层和两处充填段。生产调度楼靠近井筒一侧平均下沉18mm, 职工宿舍路靠近井筒一侧平均下沉6mm。达到了设计院给出的楼体沉降范围。

实践证明, 采用大直径管棚及注浆超前支护的方法, 在处理斜井表土段复杂地质条件下施工是有效的, 对于煤矿斜井表土段施工安全具有足够的可靠性和适用性。

参考文献

[1]高怀鹏, 毛海东.长管棚预注浆超前支护技术在浅埋偏压大跨隧道洞口施工中的应用[J].公路, 2005.

[2]黎爱清、吕秀华.长管棚施工工法[J].西部探矿工程, 2003.

表土施工 篇7

我国处于工业化和城市化快速发展时期,在经济快速发展、城市化不断推进的这一历史时期,开发建设项目逐渐增多,而且越来越多的建设项目进驻城郊及山区,破坏耕地和生态环境。在开发建设项目中,往往存在着对地面的强烈扰动,甚至会把原有的植被和土壤破坏殆尽,使地面形成再塑的,几乎没有种源和土壤的生土层即母质层或岩石。如何从资源可持续利用的角度,通过表土剥离使宝贵的土壤资源得以循环利用,已引起社会各界的广泛关注,并成为改进耕地保护方式、提高耕地保护水平的重大课题。

1 表土资源的价值

表土层包括自然土壤中的腐殖质层、含枯枝落叶层以及耕作土壤中的耕作层。据有关专家研究,形成1 cm厚的表土需要100年~400年。农业专家认为,在农田中,形成2.5 cm厚的表土一般需要200年~1 000年;在林地或牧场,形成同等厚度的表土所需时间会更长。康奈尔大学教授皮门特尔等人在美国《科学》周刊上撰文写到,1 hm2优质土壤含有1 000 kg蚯蚓、150 kg原生动物、15 kg水藻、1 700 kg细菌和27 kg真菌,所有这些东西都对植物所需的营养要素起着再循环作用,并能够提供空气和水赖以流通的通道。表土的表层或接近表层的层面上通常还有腐烂的树叶和植物的根茎,对动物粪便有分解作用。土质好的表土,1 hm2包含100 t有利于植物生长的各种物质,它们有效地结合在一起将能提供农作物所需95%的氮和25%~50%的磷。表土土层厚度每下降2.8 cm,作物产量就会下降7%。农民用“一碗土,一碗粮”形象地评价耕作表土。因此,保护表土意义重大,刻不容缓[1]。

2 剥离表土在开发建设项目中的作用

植物措施是开发建设项目中行之有效的水土保持措施,而表土是具有植被恢复潜在能力的绿化材料。据研究,在有种源和降水、气温等条件适宜的地方,如果在开发建设中重视保护植被,保留表土并用之覆盖地表,就能使地面植被得到较大程度的自然恢复,其恢复面积占可绿化面积的比例约达25%[2]。国外发达国家通常将表土的利用技术纳入到表土剥离制度中,形成一整套的技术方法。如日本在二战后就开始探索利用表土进行土壤改良,研究了将表土作为客土掺入要改良地区的表层土壤的工艺方法,如翻转客土、改良式翻转客土等;在工程建设中特别是公路边坡绿化上,日本还研发了客土喷播技术等利用表土资源的绿化恢复新技术。随着国内资源保护意识的增强,公路环保相关领域的学者也逐渐意识到表土资源对于路域生态恢复的重要性,进行了表土利用技术的尝试[3]。可见,在开发建设项目中,表土对植被自然恢复具有不可忽视的水土保持作用。

3 表土利用的现状和问题

表土作为一种资源,甚为珍贵。《开发建设项目水土保持技术规范》明确规定要保存和综合利用表土资源,并作为强制条款必须执行。在编制开发建设水土保持方案,开展水土保持监理和监测工作时,都十分重视开发建设项目对植被和表土的保护,尽可能地减少对植被的破坏,并要求动土石方时,表土另外堆放,待建设工程结束后,将其覆于地表,以利植被的恢复。而在监测过程中却发现绝大部分开发建设项目没有按方案的要求进行表土剥离及综合利用,建设单位只是从加快施工进度和减少投入角度考虑,置水土保持要求于不顾,以至于造成了大量表土资源损失,同时也给项目建设区域的植被恢复增加了难度[4]。同时有些开发建设项目中剥离表土任意堆放,在雨水冲刷下造成表土资源大量流失,对生态环境和主体工程建设造成影响。

4 剥离表土利用的建议

剥离表土在开发建设项目中的作用不可忽视,针对目前表土利用现状,提出以下建议:

a)严格执法,宣传表土利用在开发建设项目中的作用。虽然《开发建设项目水土保持技术规范》明确规定了要保护和利用表土资源。但在开发建设项目施工过程中,往往施工人员缺乏水土保持意识,未能将表土收集并利用。这就需要相关执法部门,定期对施工单位进行检查和监督,并针对建设单位和施工单位进行水土保持培训,使之认识到水土保持的作用,以及表土利用对其项目本身的价值;

b)进一步规范水土保持方案设计,将表土剥离的水保措施作为水保方案的审查要点。在项目实施过程中,有些水保方案的设计脱离了项目实际,根据建设单位安排将所有开发土方全部外弃,甚至出现乱起乱倒现象。这样的处理方法,使水土保持方案的存在失去了意义,成了摆设。这就要求水保从业人员,在对水土保持方案设计过程中,密切和业主联系,充分了解项目概况及施工工艺,有针对性的进行设计,并详细说明表土利用的方法和作用,使其能够将表土利用措施落到实处;

c)施工单位应明确表土利用途径,对其进行综合利用。表土利用分异用和自用两种,占用耕地的表土最好异用造地,实现土地面积和地力的“占补平衡”;占用林地的表土,则多为自用,收集以利于后期绿化恢复。许多绿化工程收不到预期效果,原因之一就是没有自用好表土,即不是在表土上植树种草,而是在母质土或心层土上种植草木,这样的结果往往是林草成活率低、生长慢。

综上所述,表土资源非常珍贵,在农业生产和开发建设项目中具有不可忽视的作用。我们应该保护好表土,并对其进行有效利用,使有限的表土资源能够给我们创造无限的价值。

参考文献

[1]孙礼.关于保护和利用表土资源的思考[J].中国水土保持,2010(3):4.

[2]常彦平,聂兴山.开发建设项目中植被自然恢复的水土保持作用[J].水土保持通报,2007,27(6):141.

[3]王倜,陶双成,孔亚平.表土在澎湖高速公路低缓边坡生态恢复中的应用[J].生态学杂志,2012(1):172.