在井筒施工中,砌筑井壁功課占掘筑輪回功課時光15%擺布,固然涉及的工程量和占用工時不是最多的,但它既是工程順遂進行的包管,又關(guān)系到井筒質(zhì)量和應(yīng)用平安。筑壁模板是影響筑壁質(zhì)量、速度、造價及勞動沉重水平(dù)的主要身分之一。立井筑壁金屬模板能節(jié)儉大量木材和鋼材,強度高、剛度大、操縱機動,可(kě)以確保井壁成形和質(zhì)量。國內(nèi)很多科研、施工單元研討開辟了各類情勢的模板,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
1 我國筑壁模板成長過程
我國立井從50年月末就開端應(yīng)用金屬裝配式組合模板取代木模板砌筑井壁。1964年,煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討所研制了整體下移分節(jié)式金屬運動模板并在北京礦務(wù)局大臺礦副井進行實驗,砌筑井壁60m。1966年,冶金部銅綠山豎井和雞西礦務(wù)局河北主井、副井也接踵應(yīng)用了這種模板;同年,貴州老鷹山副井施工中采取了門扉式模板。進入70年月,曲仁礦務(wù)局有4個立井試制并采取門軸式模板筑壁,模板段高1.5m立井筑壁模板現(xiàn)狀與成長,共砌筑井壁500m。浙江長廣煤炭公司在7個井筒中應(yīng)用門軸式模板,模板高度達2.5m。隨后,大屯、雞西、徐州等礦區(qū)也開端研制并應(yīng)用了相似(shì)的模板[1]。1974年,煤炭、冶金、一機3個部組織立井掘進機械化配套攻關(guān),對峙井井筒金屬運動模板進行了調(diào)研和計劃論證審查,提出了段高2~2.5m壓縮(suō)式金屬運動模板計劃,請求各施工單元試用。1975年,煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討所開辟了立井液壓滑模套壁技巧,用于凍結(jié)井筒上行筑壁和有姑且支護的單行功課中砌筑永遠井壁。80年月,阜新礦業(yè)學(xué)院和江蘇煤炭基建公司合(hé)作研制的同步增力伸縮式模板是一種較好的模板,被列入《鑿井工程圖冊》。國度“六五”科技攻關(guān)項目“立井短段掘砌混(hùn)合功課法及其配套施工裝備研討”中列出整體下移金屬模板研討子項,煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討所于1988年完成了YJM-3.5型整體下移模板研制,初次在國內(nèi)實現(xiàn)了單壓縮口吻動液壓脫模。阜新礦業(yè)學(xué)院承擔(dān)的國度“七五”科技攻關(guān)項目“混雜功課模板”中,在本來同步增力伸縮式模板的基礎(chǔ)長進行改良,實現(xiàn)手動液壓脫模。從1989年開端,煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討地點YJM-3.5型整體下移模板基礎(chǔ)上,對其機能進行改良,于1994年完成了MJY型模板的系列化并實現(xiàn)了一模多用,包含在凍結(jié)井筒中實現(xiàn)一模三用的構(gòu)造,使我國整體移動金屬模板技巧到達國際提高前輩水平。
2 整體移動金屬模板
2.1 多縫式整體移動金屬模板
國內(nèi)從1964年開端研制伸縮式整體移動金屬模板,至1987年,模板構(gòu)造按壓縮口的幾多主要有雙縫式、雙縫單鉸式和3縫式(圖1)。脫模機構(gòu)有脫模小門式、雙楔螺桿式、螺旋調(diào)節(jié)式和同步增力式幾種[2]。1986年煤炭產(chǎn)業(yè)出書社出書的《鑿井工程圖冊》中主要推舉阜新礦業(yè)學(xué)院和江蘇煤炭基建公司研制的3縫伸縮式模板。該模板主體構(gòu)造采取槽鋼疊焊,同步增力裝配脫模,在每個伸縮處都裝有由1個豎連桿和4個水平連桿構(gòu)成的5連桿機構(gòu),伸縮豎連桿就可同步拉動高低各兩個水平連桿相背或相向移動,水平連桿與固定在模板大塊上的萬向鉸支座鉸接,擺布水平連桿的相對移動使模板塊撐開或壓縮。這種模板伸縮縫封鎖方式為銜接式。該類型模板在《鑿井工程圖冊》中已給出直徑4.5~8.0m,段高2.0,2.5,3.0m。1988年,阜新礦業(yè)學(xué)院新研制的模板又將該類型模板構(gòu)造改良成雙縫3塊式,并將同步增力裝配改成手動液壓泵帶動的液壓缸脫模機構(gòu)。江蘇煤炭基建公司和東北三省(遼寧、吉林、黑龍江省)的一些施工單元用該類型模板施工曾取得月成井超100m的好成就。有些施工單元在此基礎(chǔ)上自行設(shè)計加工4~5m高的模板,并勝利地在立井井筒筑壁中應(yīng)用。
圖1 模板構(gòu)造示意
(a)雙縫式;(b)雙縫單鉸式;(c)3縫式
還有一種機械主動脫模多縫金屬模板,由整體內(nèi)套架和外模板兩大部門構(gòu)成,設(shè)有3條伸縮縫、6個澆注口(后改為全澆口)、6個導(dǎo)向裝配和6個閉鎖裝配。全套模板用3臺ZJ-16/600型穩(wěn)車懸吊,模板懸吊點在內(nèi)套架上。在3條伸縮縫處各設(shè)兩種分歧構(gòu)造的剛性脫模機構(gòu):一種為正、反扣絲杠機構(gòu),另一種是斜面導(dǎo)向滑板及滾輪式脫模機構(gòu)。鐵法局某井采取了后者。滾輪式脫模機構(gòu)道理是:當(dāng)內(nèi)套架在自重感化下降落時,內(nèi)套架上設(shè)置的滾輪沿著外模板上的斜面導(dǎo)向滑板降落;因為剛性限制造用,使外模板離開井壁,伸縮縫變小,模板直徑變小并向新的掘進段降落;模板期近將進入新的掘進段時,外模板在自重感化下又主動張開,恢復(fù)到設(shè)計直徑。模板質(zhì)量20~35t,有用高度3.5~4.2m,可用于凈直徑4.5~8.5m的立井施工。模板最大特色是強度大和剛度大,在龐雜的立井及大斷面深井施工中可以或許確保井筒規(guī)格與質(zhì)量。在掘進400m立井時,模板可持續(xù)應(yīng)用,不必大修。該模板適于深井應(yīng)用。主動脫模、支模機構(gòu)縮短了幫助時光,提(tí)高了立井施工速度,假如操縱適當(dāng),則脫模、支模只需幾分鐘,比國內(nèi)現(xiàn)有模板可節(jié)儉1h幫助時光。
2.2 單縫式整體移動金屬模板
煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討地點承擔(dān)國度“六五”科技攻關(guān)項目“立井短段掘砌混雜功課法及其配套施工裝備研討”時,對國表里整體移動金屬模板進行了調(diào)研和剖析,研制開辟了單縫式MJY-3.5型整體下移金屬模板。該模板立異點如下:
(1)增添模板剛度,盡量削減模板變形。該模板把本來通用的簡略槽鋼疊焊構(gòu)造改成倒扣組合槽鋼情勢,在不增添質(zhì)量的情形下增大了2倍以上的抗變形才能;
(2)削減壓縮口。把國內(nèi)一般采取的2~3個壓縮口改成1個壓縮口,如許,模板整體剛度大大提高,脫模機構(gòu)數(shù)目削減,操縱省時省事,且脫模勝利率達100%。
(3)加大模板段高,以實現(xiàn)深孔爆破,到達一掘一砌正規(guī)輪回功課。模板段高加大到了3.5m,同時也削減了接茬數(shù)目。
(4)設(shè)計新型澆注口。經(jīng)由過程對3種澆注口進行實驗,斷定采取三角漏斗折頁式澆注口,包管井壁接茬處澆滿密實。
(5)新設(shè)計一種鐵蓖工作(zuò)臺,不工作時懸吊在模板上口,工作時用支持桿一撐即可,形成1個環(huán)形澆注工作臺。
(6)采取氣動液壓泵實現(xiàn)液壓脫模立模,徹底離別了人工手動脫模,脫模簡略靠得住。
1988年,在平頂山六礦北山進風(fēng)井進行實驗,共完成砌筑井壁171個輪回,成井約600m,模板基礎(chǔ)沒有變形,井壁質(zhì)量精良,取得較好的技巧經(jīng)濟效益。該模板的研制勝利,完美了立井短段掘砌混雜功課施工配套裝備,使我國的立井機械化施工水平接近國際提高前輩水平。該項目于1991年獲得能源部科技提高三等獎。
2.3 MJY型系列多用金屬模板
1989年此后,煤炭科學(xué)研討總院北京建井研討所開端對YJM-3.5型整體下移金屬模板機能進行改良,研制勝利MJY型多用金屬模板,并慢慢實現(xiàn)系列化多功效,在全國大力推廣應(yīng)用。
凍結(jié)法施工時井筒凡是有表土段內(nèi)壁、外壁和基巖段井壁之分,所需模板的直徑要隨井筒施工進度而作響應(yīng)轉(zhuǎn)變。以往需加工3套模板(有的更多)才干完成筑壁工作。我們在該類型模板基礎(chǔ)上研制了既能下行砌筑基巖段井壁,又能上行砌筑凍結(jié)井表土段外壁和下行套內(nèi)壁的模板,而且在外壁應(yīng)用時可多次變徑應(yīng)用,使1套模板完成凍結(jié)井筒3種砌壁工作,實現(xiàn)了模板多用處。
MJY型系列多用金屬模板主要特色如下:
(1)模板系列化。MJY型系列多用金屬模板設(shè)計直徑4.5~8.5m,共分9個檔次;模板高度2.5~4.0m,共分4個高度。按直徑和段高分歧擺列組合為36種模板,質(zhì)量在6.28~24.7t之間。主要技巧參數(shù)見附表。
附表 MJY型系列多用金屬模板主要參數(shù)
模板直徑/m | 模板塊數(shù)/塊 | 壓縮口數(shù)/個 | 模板質(zhì)量/t | |||
高2.5m | 高3.0m | 高3.5m | 高4.0m | |||
4.54 | 9 | 1 | 6.82 | 7.72 | 8.89 | 10.05 |
5.04 | 9 | 1 | 7.56 | 8.88 | 10.21 | 11.54 |
5.55 | 12 | 1 | 8.32 | 9.79 | 11.25 | 12.71 |
6.05 | 12 | 1 | 9.68 | 11.37 | 13.08 | 14.77 |
6.55 | 12 | 1 | 10.48 | 12.32 | 14.16 | 16.00 |
7.06 | 12 | 1 | 11.30 | 13.28 | 16.00 | 17.25 |
7.56 | 15 | 1 | 14.45 | 16.68 | 19.27 | 21.68 |
8.06 | 15 | 1 | 15.41 | 17.98 | 20.55 | 23.12 |
(2)變徑模板。對凍結(jié)井筒,一般以井筒設(shè)計規(guī)格為基礎(chǔ)選定模板半徑和基礎(chǔ)模板塊后,模板變徑以凍結(jié)段內(nèi)壁厚度為半徑增量,把模板直徑擴展到外壁直徑;有些井筒變徑2~3次,變徑后的模板構(gòu)造見圖2。變徑模板設(shè)計時,要把持模板徑向波動量范疇在25mm以內(nèi);假如跨越范疇則需增添基礎(chǔ)模板塊數(shù)。模板變徑盤算公式為: e=2(R-r)sin2(α/4) 式中:e為模板徑向尺寸波動量,mm;R為外壁模板最大半徑,mm;r為內(nèi)壁模板半徑,mm;α為主體模板塊對應(yīng)的圓心角,(°)。 (3)上行筑壁。為知足凍結(jié)井筒和有姑且支護的單行功課上行筑壁須要,將模板刃腳去掉,在模板上口安裝手搖式或千斤頂式穩(wěn)模裝配。當(dāng)1個筑壁段高鋼筋綁扎完成后,將模板晉升到該段地位,澆注混凝土并待其初凝后脫模,再將模板晉升到下一個筑壁段高。 (4)外壁刃腳。凍結(jié)井筒外壁刃腳模板與模板主體必需是分體的,其構(gòu)造強度要能蒙受這一段高混凝土重量,刃腳高度應(yīng)知足綁扎鋼筋搭接長度請求。刃腳模板高度盤算公式為 H>35d+h
式中:H為刃腳模板高度,mm;d為豎向鋼筋直徑,mm;h為刃腳構(gòu)造高度,一般取250mm。 參考文獻 1 龍志陽,李俊良.YJM-3.5型液壓整體下移金屬模板.金屬礦山,1991(1):28~30 作者簡介 龍志陽,男,1961年生,研討員。1982年結(jié)業(yè)于山東礦業(yè)學(xué)院礦井扶植專業(yè),1997年獲工程碩士學(xué)位,現(xiàn)從事井巷施工工藝和裝備的科研工作。曾發(fā)(fā)表20多篇論文,多次獲部級科技提高獎。 |
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