【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿山建设工程，具体涉及一种钻井井壁接头连接结构及其施工方法。
技术介绍
1、钻井法是我国富水软弱地层中常用的一种特殊凿井方法，钻井井筒的支护结构(即钻井井壁)常采用单层钢筋混凝土结构。井筒深度较大时，还采用钢板(内钢板、外钢板或内外双层钢板)和钢筋混凝土(或混凝土)组合结构以提高径向承载能力。
2、钻井井壁在地面分节预制，每节井壁上下端部设有法兰(圆环形钢板)。若井壁配有钢筋，则在上法兰下表面和下法兰上表面焊接有圆弧形锯齿状钢板片(俗称“马牙”)，竖向钢筋的两端分别与相应位置的“马牙”焊接。
3、待井筒钻进到设计深度后，将钻具提出井筒，将分节预制好的钻井井壁逐节接长，在洗井介质中下沉井壁至井筒底部。接长井壁时，上下段井壁通过法兰(上段井壁下法兰和下段井壁上法兰)角焊缝焊接(单侧或双侧)，并通过预埋的节间注浆管对两法兰之间的间隙进行注浆充填(一般采用水泥浆)以满足井壁接头处的封水性能要求。
4、由于两节钻井井壁间仅依靠法兰间的角焊缝连接，钻井井壁竖向抗拉和水平抗剪能力均较弱。当地层稳定时，建成的钻井井壁竖向一般受压且水平剪切力较小，因此井壁能稳定承载。然而，在某些特殊的工程条件下，近井筒硐室和巷道开挖将引起上方不稳定地层位移，采动影响也可能导致地层不均匀位移。当地层因工程扰动而发生较大位移时，一定范围内的钻井井壁将竖向受拉或水平受剪。当井壁接头处的竖向拉力或水平剪切力超过法兰焊缝承载能力时，钻井井壁将在法兰连接处被拉断或剪断，地层中的水和砂将通过断裂处突入井内，引发险情，严重时将导
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种钻井井壁接头连接结构及其施工方法，并具体公开了以下技术方案：
2、一种钻井井壁接头连接结构，包括相邻设置的上井壁节段和下井壁节段，所述上井壁节段和所述下井壁节段之间连接有接头箱，所述接头箱包括平行设置的第一法兰和第二法兰以及连接于第一法兰和第二法兰之间的内封板和外封板，所述第一法兰固定连接于上井壁节段的底端，所述第二法兰固定连接于下井壁节段的顶端，所述上井壁节段和所述下井壁节段的靠近内壁一侧和靠近外壁一侧均设置有若干个沿井壁节段周向分布的竖向钢筋，所述上井壁节段内的竖向钢筋向下穿出第一法兰，所述下井壁节段内的竖向钢筋向上穿出第二法兰，所述上井壁节段内的竖向钢筋和所述下井壁节段内的竖向钢筋在接头箱内等强连接，所述上井壁节段的下部设置有与接头箱连通的注浆管。
3、进一步的，所述内封板固定连接于所述第一法兰的内侧和第二法兰的内侧之间，所述外封板固定连接于所述第一法兰的外侧和第二法兰的外侧之间。
4、进一步的，所述第一法兰和所述第二法兰上对应竖向钢筋的位置均开设有供竖向钢筋穿过的第一通孔。
5、进一步的，所述上井壁节段内的竖向钢筋与所述下井壁内的竖向钢筋焊接或者通过固定套筒连接。
6、进一步的，所述注浆管在所述上井壁节段的下部倾斜设置，且所述注浆管的注浆口设置于上井壁节段的内侧，所述注浆管的出浆口通过第一法兰上的第二通孔与接头箱连通。
7、一种钻井井壁接头连接结构的施工方法，具体包括以下步骤：
8、s1、井筒钻进的同时在地面预制上井壁节段和下井壁节段，预制时，将第一法兰固定连接于上井壁节段的底端，将第二法兰固定连接于下井壁节段的顶端，将上井壁节段内的竖向钢筋向下穿出第一法兰，将下井壁节段内的竖向钢筋向上穿出第二法兰，并按设计要求在第一法兰处预埋注浆管；
9、s2、具备井壁下放条件后，将下井壁节段吊入井筒，其顶部高出地面一定高度，以便于与上井壁节段连接；
10、s3、竖向钢筋采用固定套筒连接时，在下井壁节段的竖向钢筋的顶部安装固定套筒，并将上井壁节段吊运至井口与下井壁节段对中，两者的竖向钢筋的接头处按设计要求预留高度，然后对上井壁节段进行微调，使其与下方的固定套筒固定连接；
11、竖向钢筋采用焊接时，将上井壁节段吊运至井口与下井壁节段对中，调整上井壁节段和下井壁节段的竖向钢筋，就位后焊接对应位置的竖向钢筋；
12、s4、在两个井壁节段之间安装提前加工好的外封板和内封板形成接头箱，并将内封板分别与第一法兰的内侧和第二法兰的内侧焊接，将外封板分别与第一法兰的外侧和第二法兰的外侧焊接；
13、s5、通过注浆管向接头箱内注入无收缩充填材料，注浆完成后封闭注浆管。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
15、本专利技术中上下井壁节段间设置有由第一法兰、第二法兰、内封板和外封板组成的接头箱，上下井壁节段的竖向钢筋等强连接，接头箱内注入有无收缩充填材料，通过内外封板和竖向钢筋共同提供井壁节段接头处的竖向抗拉能力，通过内外封板、竖向钢筋和充填材料共同提供接头处的水平抗剪能力和刚度，使得钻井井壁接头具有竖向抗拉和水平抗剪能力强、刚度大和封水性能好等优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，包括相邻设置的上井壁节段和下井壁节段，所述上井壁节段和所述下井壁节段之间连接有接头箱，所述接头箱包括平行设置的第一法兰和第二法兰以及连接于第一法兰和第二法兰之间的内封板和外封板，所述第一法兰固定连接于上井壁节段的底端，所述第二法兰固定连接于下井壁节段的顶端，所述上井壁节段和所述下井壁节段的靠近内壁一侧和靠近外壁一侧均设置有若干个沿井壁节段周向分布的竖向钢筋，所述上井壁节段内的竖向钢筋向下穿出第一法兰，所述下井壁节段内的竖向钢筋向上穿出第二法兰，所述上井壁节段内的竖向钢筋和所述下井壁节段内的竖向钢筋在接头箱内等强连接，所述上井壁节段的下部设置有与接头箱连通的注浆管。
2.根据权利要求1所述的一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，所述内封板固定连接于所述第一法兰的内侧和第二法兰的内侧之间，所述外封板固定连接于所述第一法兰的外侧和第二法兰的外侧之间。
3.根据权利要求1所述的一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，所述第一法兰和所述第二法兰上对应竖向钢筋的位置均开设有供竖向钢筋穿过的第一通孔。
4.根据权利要求
5.根据权利要求1所述的一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，所述注浆管在所述上井壁节段的下部倾斜设置，且所述注浆管的注浆口设置于上井壁节段的内侧，所述注浆管的出浆口通过第一法兰上的第二通孔与接头箱连通。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述钻井井壁接头连接结构的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，包括相邻设置的上井壁节段和下井壁节段，所述上井壁节段和所述下井壁节段之间连接有接头箱，所述接头箱包括平行设置的第一法兰和第二法兰以及连接于第一法兰和第二法兰之间的内封板和外封板，所述第一法兰固定连接于上井壁节段的底端，所述第二法兰固定连接于下井壁节段的顶端，所述上井壁节段和所述下井壁节段的靠近内壁一侧和靠近外壁一侧均设置有若干个沿井壁节段周向分布的竖向钢筋，所述上井壁节段内的竖向钢筋向下穿出第一法兰，所述下井壁节段内的竖向钢筋向上穿出第二法兰，所述上井壁节段内的竖向钢筋和所述下井壁节段内的竖向钢筋在接头箱内等强连接，所述上井壁节段的下部设置有与接头箱连通的注浆管。
2.根据权利要求1所述的一种钻井井壁接头连接结构，其特征在于，所述内封板固定连接于所述第一法兰的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志江，杨维好，张驰，韩涛，张涛，张雨，骆汀汀，任彦龙，黄家会，王磊，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。