一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，包括：由喷射混凝土浇筑的井身，井身的横截面均为圆形；井身的内部沿竖直方向设置有若干组水平环向支撑架；每个水平环向支撑架由若干组朝向圆心布置的钢拱架组成；上下相邻的钢拱架由螺杆贯穿，并由螺母固定；每组钢拱架沿径向方向朝外还固定连接有注浆锚杆。通过采用水平向钢拱架的支护装置，加工、吊装运输、安装便捷，刚度大，弹性模量高，具有良好的抗变形能力，钢拱架接头处采用螺栓连接，形成环形结构，有效减小竖向开挖牵引导致的变形。牵引导致的变形。牵引导致的变形。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置


[0001]本技术涉及工程施工
，具体涉及一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置。

技术介绍

[0002]目前，在水电站调压井开挖支护过程中，多采用挂网喷锚措施，针对完整性较好岩体具有较好的效果，可以有效的解决调压井井壁局部变形问题，确保调压井施工期的安全。
[0003]但由于地形限制，且地质条件复杂，以及为满足设计要求等，调压井有时需要设置在地质条件差地质体内，尤其调压井井身位于破碎软弱岩体中时，挂网喷锚支护措施很难保证施工安全，支护不当容易造成井壁鼓胀大变形、侵占支护断面，甚至会局部塌方造成下部开挖停止而耽误工期，严重时会导致人员伤亡、设备损坏等问题。
[0004]所以在实际工程中，需要解决水电站调压井破碎软弱围岩开挖支护过程中问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，用以解决复杂地质条件下水电站调压井破碎软弱围岩开挖支护过程中的问题。
[0006]为解决上述问题，本技术提供了一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，包括：由喷射混凝土浇筑的井身，井身的横截面均为圆形；井身的内部沿竖直方向设置有若干组水平环向支撑架；每个水平环向支撑架由若干组朝向圆心布置的钢拱架组成；上下相邻的钢拱架由螺杆贯穿，并由螺母固定；每组钢拱架沿径向方向朝外还固定连接有注浆锚杆。
[0007]进一步地，上述水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置中还包括：沉台；沉台位于井身的上方，沉台的内径比井身大；沉台与井身的结构一致；井身内连接同一相位钢拱架的螺杆在沉台底部弯折，然后再次弯折后连接沉台的井壁的钢拱架。
[0008]进一步地，上述水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置中螺杆从沉台顶部沿径向方向向外翻折，并以此为骨架浇筑成托盘。
[0009]进一步地，上述水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置中井身和/或沉台内壁还设置有爬梯。
[0010]进一步地，上述水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置中井身的内部沿竖直方向设置有两组水平环向支撑架；每组水平环向支撑架为半圆形。
[0011]本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0012]1)采用高延性混凝土，使得喷护结构形成整体，具有良好的抗拉抗裂性能，有效防止喷层混凝土鼓胀开裂、掉块等问题；
[0013]2)支护装置采用水平向钢拱架，加工、吊装运输、安装便捷，刚度大，弹性模量高，具有良好的抗变形能力，钢拱架接头处采用螺栓连接，形成环形结构，有效减小变形；
[0014]3)两层水平向环形钢拱架之间每间隔30
°
布置一道竖向布置的工字钢Ⅰ16，焊接牢
固后上下连接，形成筒型支护整体；
[0015]4)本支护方法支护设备加工简单，吊装运送方便，施工空间宽阔，施工速度快，各施工工序衔接良好，能较大幅度缩短工期，节约工程投资。
附图说明
[0016]图1是根据本技术实施方式的结构示意图；
[0017]图2是根据本技术实施方式的俯视图；
[0018]图3是根据本技术实施方式钢拱架的连接示意图；
[0019]图4是根据本技术实施方式钢拱架和注浆锚杆的连接示意图；
[0020]附图标记：
[0021]1：井身
[0022]2：沉台
[0023]21：托盘
[0024]3：水平环向支撑架
[0025]31：钢拱架
[0026]4：螺杆
[0027]5：喷射混凝土
[0028]6：注浆锚杆
[0029]7：爬梯
具体实施方式
[0030]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0031]下面结合图1
‑
图4，对本技术所示实施例的水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置进行说明。
[0032]参考图1，本实施例包括由混凝土浇筑的井身和沉台，沉台位于井身的上方，其中井身和沉台的横截面均为圆形，内部沿竖直方向设置有若干组水平环向支撑架，每个水平环向支撑架由若干组朝向圆心布置的钢拱架组成，在本实施例中，由两组半圆形的水平环向支撑架拼合而成。如图2所示，通常钢拱架为工字钢，且间隔30
°
布置一组注浆锚杆。并且上下相邻的钢拱架由螺杆贯穿，并通过螺母进一步加固，使得上下相邻的两组钢拱架之间的距离保持一致，如图3所示。
[0033]在井身的上部还外扩有沉台，即沉台的内径比井身大，但结构一致，并且沉台的底部区域，井身内连接同一相位钢拱架的螺杆在沉台底部弯折，然后再次弯折后连接沉台井壁的钢拱架，并在沉台的顶部沿径向方向向外翻折，并以此为骨架浇筑成托盘，托盘可以有效防止水电站调压井破碎软弱围岩支护装置下沉。
[0034]参考图4，每组钢拱架沿径向方向朝外间隔30
°
还固定连接有注浆锚杆，通过中空锚杆体进行压力注浆，可达到固结破碎岩体，改良岩体，隔断地下水及杆体防腐,从而达到
良好的支护目的。同时为了后期维护方便，在井身和沉台内壁还设置有爬梯。
[0035]实际施工时，调压井破碎软弱围岩开挖至要求深度后，喷射高延性混凝土(混凝土标号为C20)进行快速封闭，喷护层厚度3
‑
5cm；接着开始施工注浆锚杆，每根注浆锚杆的长度为井身半径的0.4到0.6倍,并且每根注浆锚杆的自由段外露50cm，作为钢拱架施工定位支架。接着进行注浆，注浆水灰比可为0.6:1、0.8:1、1:1、2:1，一般情况下从2:1开灌，若锚固孔塌方严重或漏浆严重，可直接0.6:1开灌，形成主动支护结构。接着沿调压井井壁布设压网骨架网,具体尺寸为Φ12mm@250mm
×
250mm，骨架网的搭接长度为100mm，通过焊接将搭接部位固定连接。接着将提前制作好的水平环向支撑架分节吊运，然后依次用螺杆将相邻的水平环向支撑架的钢拱架串联，并用螺栓固定，接着喷射高延性混凝土，可以使得喷射厚度均匀，表面平整无坑洼，喷射厚度与工字钢高度一致，然后继续下一个循环的开挖。如此设置具有如下技术效果：
[0036]1)采用高延性混凝土，使得喷护结构形成整体，具有良好的抗拉抗裂性能，有效防止喷层混凝土鼓胀开裂、掉块等问题；
[0037]2)支护装置采用水平向钢拱架，加工、吊装运输、安装便捷，刚度大，弹性模量高，具有良好的抗变形能力，钢拱架接头处采用螺栓连接，形成环形结构，有效减小变形；
[0038]3)两层水平向环形钢拱架之间每间隔30
°
布置一道竖向布置的工字钢Ⅰ16，焊接牢固后上下连接，形成筒型支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，其特征在于，包括：由喷射混凝土浇筑的井身，所述井身的横截面均为圆形；所述井身的内部沿竖直方向设置有若干组水平环向支撑架；每个所述水平环向支撑架由若干组朝向圆心布置的钢拱架组成；上下相邻的所述钢拱架由螺杆贯穿，并由螺母固定；每组所述钢拱架沿径向方向朝外还固定连接有注浆锚杆。2.根据权利要求1所述的水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，其特征在于，还包括：沉台；所述沉台位于所述井身上室的最高开挖高程，所述沉台的内径比所述井身大；所述沉台与所述井身的结构一致；所述井身内...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏玉云，柳旻，王冉，刘争宏，王璇，郭天森，乔建伟，张超，程泳祥，周人飞，栗薪洋，
申请(专利权)人：机械工业勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：