一种大断面斜井明槽段施工方法及其高强度组合模板技术

本发明专利技术属于斜井施工技术领域，公开了一种大断面斜井明槽段施工方法及其高强度组合模板，包括内模板及设置于内模板外侧的外模板，所述内模板和外模板之间还设有弧形绑扎钢筋，所述内模板由多架组合模板拼装而成，每架组合模板由四条支腿和九块组合拱板构成，所述外模板包括钢板条和九厘板，所述钢板条通过九厘板和加长螺栓固定连接至内模板上，本发明专利技术高强度整体模板的使用，在施工应用中经济效益极为明显，既解决了传统拼装模板立碹骨浇筑混凝土速度缓慢，导致表土段施工进度迟缓，错茬成型差的情况，又增强了模板变形能力，延长了模板的使用寿命，更增加了施工的安全性和稳定性，且提高了工作效率和施工进度。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面斜井明槽段施工方法及其高强度组合模板
本专利技术属于斜井施工
，尤其涉及一种大断面斜井明槽段施工方法及其高强度组合模板。
技术介绍
在国家政策引领下和精煤市场供求关系影响下，中国平煤神马集团应势对优质矿井进行产能升级改造，释放优质产能；结合目前集团矿井生产存在的问题和集团长远发展规划，及时在首山一矿增设了主斜井工程，实现产能升级；因此，主斜井工程施工对工期提出更高的要求，必须加快施工速度；首山一矿主斜井作为集团重点工程项目，工期紧迫，行人口段明槽作为关键线路工程，其施工速度至关重要，影响着整个斜井工期，其施工进度和质量关系到施工单位的施工能力、管理水平以及其他参建单位的管理水平。首山一矿主斜井设计工程量2723.1m，包括井身段、行人口段和运煤口段，行人口段和运煤口段均包含明槽施工，其中，主斜井人行口段明槽设计29.85m，坡度-19.8°，掘进宽度6.2m，掘进高度4.7m，掘进断面S=26.7m2,采用双层钢筋加砌碹支护，T=400mm，巷道铺底厚度为200mm，砂石片浆300mm，由于行人口明槽掘进断面较大，支护形式复杂、支护工作量大（明槽开挖后边坡临时锚网喷+砂石片浆铺底+双层钢筋绑扎支护+400mm厚混凝土浇筑），常规施工方法必然导致明槽段工期延误，因此，我单位不得不寻求新的施工工艺和施工设备来满足矿方对主斜井施工工期和质量要求，为实现工期目标，明槽必须尽早破土开挖，恰逢雨季，地表水涌水量较大，必然给表土开挖造成较大的影响，恶化作业环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大断面斜井明槽段施工方法及其高强度组合模板。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大断面斜井明槽段高强度组合模板，包括内模板及设置于内模板外侧的外模板，所述内模板和外模板之间还设有弧形绑扎钢筋，所述内模板由多架组合模板拼装而成，每架组合模板由四条支腿和九块组合拱板构成，所述外模板包括钢板条和九厘板，所述钢板条通过九厘板和加长螺栓固定连接至内模板上。进一步的，每块组合拱板边缘均设有连接挂耳，相邻两块组合拱板之间通过穿设于挂耳上的螺栓固定连接。进一步的，每个支腿横向和竖直方向上均设有连接孔，相邻支腿之间可以通过穿设于连接孔内的连接杆加固，且支腿横向的连接孔可以通过锚杆锚固到围岩上。一种大断面斜井明槽段的施工方法，包括以下步骤：1）明槽开挖：用分层分段的方法对明槽进行开挖，分层高度1.5-2米，分两段开挖，每段挖土长度15米；2）组装内模板：先铺设斜井底板，再在井筒内搭建工作台，再将一架组合模板的支腿和组合拱进行固定组装，重复组装多架组合模板至长度达到30米即可；3）钢筋绑扎：钢筋绑扎施工顺序为，内圈圆筋、内圈横筋、外圈圆筋、外圈横筋、拉筋；4）组立外模板：将钢板条和九厘板通过加长螺栓连接至内模板上，外模板每隔0.5米在外模板顶部预留一个混凝土浇筑及振捣缺口；5）混凝土浇筑及模板拆除：用混凝土输送泵从混凝土浇筑及振捣缺口处进行混凝土的浇筑，每浇筑一段用振动棒振捣一次，震捣至砼表面返浆为止，砼浇筑结束凝固48小时后，进行模板拆除工作；6）管棚预注浆：管棚预注浆可与明草浇筑平行作业；7）斜井防地表水：在井筒井壁外表面涂抹沥青防水层。进一步的，所述步骤1）中在明槽开挖前在开挖边界以外设置一个二次沉淀池，且在井筒中心位置挖一个2米深的吸水井并放入水泵排至沉淀池，且每挖一层，吸水井也应相应挖深2米，开挖时根据开挖的边线进行开挖，且在开挖区域设置了排水沟，在明槽开挖过程中对边坡和仰坡进行喷浆加固，喷浆厚度50mm，仰坡布设锚网，锚杆规格φ22×2400mm，间距800×800mm，金属网采用φ4mm冷拔丝编制网，网孔50×50mm，确保边坡稳定。开挖一层，锚网喷支护一层，开挖顺序为由中间向两帮，最后刷边。进一步的，所述步骤2）中在工作台的两帮顺井筒方向上下固定两根钢管，用于固定墙柱，固定墙柱时严格按所放边线上下垂直，墙柱间距为1250mm。本专利技术具有的优点是：1.采取引水沟+预注浆综合防治水技术，通过“防、堵、疏、排、截”等手段，实现了打干井和边坡稳定目的，工作面预注浆后，工作面总涌水量仅为0.5m³/h，实现了明槽总水量不超过2m³/h目标，明槽开挖过程中，开挖深度够一排网距离，锚网喷支护一排，在边坡表面形成堵水墙，喷浆前预埋注浆管，表土开挖、临时锚喷支护和边坡预注浆可实现平行作业，及时对表土及时进行封闭、加固，进行有效的防水、堵水，同时，明槽边坡及周围土体得到了有效加固，整体性更强，能有效防止土体坍塌，保持边坡稳定；2、通过锚网喷+注浆综合护坡手段，明槽施工期间未发生一起边坡坍塌事故，实现了0事故率；3、设计高强度组合钢模板作为明槽内模板，组合快、强度高，避免返工，井壁接茬平整、错台小、观感好，明槽段模板组装工期节省了6天，经计算，整个表土段模板组装可节省20天以上；4、设计新型装配式木模板作为外模板，解决外模封堵难、加固难及井壁外表面成型差的问题，节约人工投入、混凝土材料投入，保证了井壁外表面成型规整，观感良好，井壁内、外表面光滑，井壁质量过硬，无麻面现象；5、明槽段底板混凝土浇筑前，在底板预埋注浆管，底板混凝土强度具备条件后，进行壁后注浆，隔绝底板水源，明槽段井壁强度具备回填条件后，在回填空间预埋注浆管，回填完成后进行壁后注浆，隔绝井壁周围水源和地表水等。从而，保证了斜井永久质量，经不完全估算，该研究成果获得直接经济效益213.4万元以上。附图说明图1是本专利技术高强度组合模板断面结构示意图。图2是本专利技术高强度组合模板侧视结构示意图。图3是本专利技术中组合模板的局部放大图。1、组合模板；11、支腿；12、组合拱板；121、挂耳；2、钢板条、3、九厘板；4、加长螺栓。具体实施方式如图所示，一种大断面斜井明槽段高强度组合模板，包括内模板及设置于内模板外侧的外模板，所述内模板和外模板之间还设有弧形绑扎钢筋，所述内模板由多架组合模板1拼装而成，每架组合模板1由四条支腿11和九块组合拱板12构成，所述外模板包括钢板条2和九厘板3，所述钢板条2通过九厘板3和加长螺栓4固定连接至内模板上。进一步的，每块组合拱板12边缘均设有连接挂耳121，相邻两块组合拱板12之间通过穿设于挂耳121上的螺栓固定连接。进一步的，每个支腿11横向和竖直方向上均设有连接孔，相邻支腿11之间可以通过穿设于连接孔内的连接杆加固，且支腿11横向的连接孔可以通过锚杆锚固到围岩上。一种大断面斜井明槽段的施工方法，包括以下步骤：1）明槽开挖：根据斜井水文地质资料可知，第四系松散空隙含水层最大涌水量约为34.6m³/h，水量较大，开挖过程中，应严格按照作业规程和研究成果做好防治水工作。为便于开挖过程中排水，在开挖边界以外合适位置设置了二级沉淀池，明槽开挖前，首先把施工区域杂物清理平整，画出开挖的边线。开挖时，在开挖区域周围开挖了排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大断面斜井明槽段高强度组合模板，其特征在于：包括内模板及设置于内模板外侧的外模板，所述内模板和外模板之间还设有弧形绑扎钢筋，所述内模板由多架组合模板拼装而成，每架组合模板由四条支腿和九块组合拱板构成，所述外模板包括钢板条和九厘板，所述钢板条通过九厘板和加长螺栓固定连接至内模板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种大断面斜井明槽段高强度组合模板，其特征在于：包括内模板及设置于内模板外侧的外模板，所述内模板和外模板之间还设有弧形绑扎钢筋，所述内模板由多架组合模板拼装而成，每架组合模板由四条支腿和九块组合拱板构成，所述外模板包括钢板条和九厘板，所述钢板条通过九厘板和加长螺栓固定连接至内模板上。


2.如权利要求1所述的大断面斜井明槽段高强度组合模板，其特征在于：每块组合拱板边缘均设有连接挂耳，相邻两块组合拱板之间通过穿设于挂耳上的螺栓固定连接。


3.如权利要求2所述的大断面斜井明槽段高强度组合模板，其特征在于：每个支腿横向和竖直方向上均设有连接孔，相邻支腿之间可以通过穿设于连接孔内的连接杆加固，且支腿横向的连接孔可以通过锚杆锚固到围岩上。


4.一种如权利要求1-3任一所述的大断面斜井明槽段的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）明槽开挖：用分层分段的方法对明槽进行开挖，分层高度1.5-2米，分两段开挖，每段挖土长度15米；
2）组装内模板：先铺设斜井底板，再在井筒内搭建工作台，再将一架组合模板的支腿和组合拱进行固定组装，重复组装多架组合模板至长度达到30米即可；
3）钢筋绑扎：钢筋绑扎施工顺序为，内圈圆筋、内圈横筋、外圈圆筋、外圈横筋、拉筋；
4）组立外模板：将钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁祖军，熊柳，胡亚威，刘国申，刘新彦，孙鹏翔，钟屹，易中国，梁大卫，刘杰，陈帅磊，张东亮，吴鹏，刘辉，杨凯，张晓旭，常涛，王蔚，范金鹏，
申请(专利权)人：平煤神马建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41