專利名稱:一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法,屬于井架基礎技術領域。
背景技術:
當前煤礦建井多采用人工凍結法進行施工,為了盡量縮短工期,同時保證凍結壁具有足夠的強度,多采用多圈孔進行凍結,即主(輔)凍結孔加防片幫孔布置。因此井筒凈直徑較大時,凍結孔的布置往往與永久井架的井架基礎相沖突。當基礎設計位置與凍結管位置沖突時,凍結管的開孔位置要在保證凍結壁交圈的前提下移動。但基礎及灌注樁附近的凍結管在整個凍結期內(nèi)會產(chǎn)生較強的凍脹力,導致井架基礎抬升,在凍結期結束自然或人工解凍后,由于冰發(fā)生相變變成水及土骨架受損井架基礎會在重力作用下產(chǎn)生沉降,且融沉量大于凍脹抬升量。如果井架基礎抬升或沉降量大于80mm(GB50385-2006《礦山井架設計規(guī)范》)或者產(chǎn)生不均勻沉降時,永久井架的安全穩(wěn)定性存在極大的隱患。目前減小凍脹對井架基礎影響的措施主要是改善基土、縮小凍結孔布置圈徑和布置隔溫孔。但是改善基土僅限于有限深度的基礎及其灌注樁,對于較深位置的灌注樁影響不大;縮小凍結孔布置圈徑,增大凍結孔與井架基礎間距,而當前設計的凍結井筒凍結期較長,凍結鋒面仍會發(fā)展至井架基礎和灌注樁所在位置并引起明顯的抬升變形;在井架基礎附近布置隔溫孔,孔內(nèi)循環(huán)常溫水或者熱水,能夠及時帶走凍結管釋放的冷量,故能夠達到井架基礎及其灌注樁的不受凍要求,但是投資較大且造成大量的能量損耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法,該方法可以使土體凍脹強度減弱,凍脹出現(xiàn)時間延遲,從而減輕基礎所受凍脹作用。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法,其工藝流程是一、保溫管制作利用凍結管進行制作,軟木用鐵絲串聯(lián),打結固定于凍結管外壁,木塊均布,將聚醚白料和酯類黑料按照重量配比混合,攪拌均勻噴入套管中空間進行發(fā)泡;二、凍結孔擴孔凍結鉆孔完畢后,根據(jù)凍結管保溫層外壁直徑選用不同直徑的鉆頭進行兩級或多級擴孔,擴孔完畢后,進行掃孔,下管;三、接頭處理待焊縫自然冷卻后,用硬質(zhì)聚乙烯套管單側割開, 分別與保溫段搭接50 100mm,將混合均勻的黑白料混合物倒入接頭捆綁空間進行發(fā)泡并以膠或膠帶封口防止進水。本發(fā)明具有以下優(yōu)點由于聚氨酯泡沫良好的熱絕緣性,能夠有效減少井架基礎附近凍結管導出冷量, 使土體凍脹強度減弱,凍脹出現(xiàn)時間延遲,從而減輕基礎所受凍脹作用,具體參數(shù)見表1 表1聚氨酯泡沫物理性能參數(shù)
權利要求
1.一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法,其特征在于,工藝步驟如下一、保溫管制作利用凍結管制作,軟木用鐵絲串聯(lián),打結固定于凍結管外壁,木塊均布,將黑白料按照重量配比混合,攪拌均勻噴入套管中空間進行發(fā)泡;二、凍結孔擴孔凍結鉆孔完畢后, 根據(jù)凍結管保溫層外壁直徑選用不同直徑的鉆頭進行兩級或多級擴孔,擴孔完畢后,進行掃孔,下管;三、接頭處理待焊縫自然冷卻后,用硬質(zhì)聚乙烯套管單側割開,分別與保溫段搭接50 100mm,將均勻的黑白料混合物倒入接頭捆綁空間進行發(fā)泡并以膠或膠帶封口防止進水。
2.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,聚醚類白料和酯類黑料按照重量配比1 1混合。
3.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,選用5 9塊軟木用鐵絲串聯(lián)。
4.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,擴孔深度以保溫管長度為依據(jù),控制范圍在保溫層長度0 +0. 5m為宜。
5.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,保溫管兩端分別留出40 50cm長度的凍結管。
6.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,焊縫自然冷卻lOmin。
7.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,硬質(zhì)聚乙烯套管的長度為100 120cm。
8.根據(jù)權利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述黑白料混合物的用量按照0.5 0. 7Kg/m 取。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種減小井架基礎所受凍脹作用的施工方法,其工藝流程是將聚醚類白料和酯類黑料按照重量配比混合,攪拌均勻噴入套管中空間進行發(fā)泡;凍結鉆孔完畢后,根據(jù)凍結管保溫層外壁直徑選用不同直徑的鉆頭進行兩級或多級擴孔,擴孔完畢后,進行掃孔,下管;待焊縫自然冷卻后,用硬質(zhì)聚乙烯套管單側割開,分別與保溫段搭接,將混合均勻的黑、白料混合物倒入接頭捆綁空間進行發(fā)泡。本發(fā)明由于聚氨酯泡沫良好的熱絕緣性,能夠有效減少凍脹作用對井架基礎的影響,進而確保永久井架的安全穩(wěn)定性。
文檔編號E21D1/12GK102561409SQ20111019534
公開日2012年7月11日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權日2011年7月13日
發(fā)明者劉曉敏, 王建平, 王恒, 趙根全, 趙玉明, 郭壘, 高偉 申請人:北京中煤礦山工程有限公司