一种电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法

1.本发明涉及矿建施工领域，特别涉及一种电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法。


背景技术：

2.电梯井是现代矿建施工经常用到的装置，电梯井机房硐室施工时，要求在地下开挖出较大的空间，解决电梯井机房硐室的掘进与支护问题成为当下矿山建设的技术性难点。
3.根据硐室围岩的稳定程度和开挖尺寸大小，传统的机房硐室掘进方法通常分为四种，即全断面施工法、台阶施工法、导硐施工法和溜矿法。在实际施工过程中，单一使用某种施工方法都有一定的局限性。对于大断面机房的硐室，单一的施工方法会使施工难度大，危险系数高且施工效率低。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种操作简单、施工效率高的电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，包括以下步骤：a、根据电梯井施工要求确定机房硐室和天轮硐室的长度、宽度、高度以及硐室拱高；b、在天轮硐室中央位置，自机房硐室底部采用天井钻机法向上施工竖直天井至天轮硐室拱部下侧；c、根据机房硐室和天轮硐室的高度、绳道与电梯井联道的角度，确定绳道的开口位置和长度；d、绳道掘至天轮硐室拱部下侧后，贯通绳道与天井；e、人员、材料、机械于绳道进入天井，天轮硐室和机房硐室从上往下爆破扩刷；绳道碴石在爆破后自然溜下至电梯井联道；天轮硐室和机房硐室碴石于天井自由落下；f、天轮硐室和机房硐室及绳道施工时，采用临时支护；g、对天轮硐室、机房硐室进行永久支护。
6.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤a中，电梯井开挖分层成两个硐室，即天轮硐室和机房硐室，天轮硐室用于安装天轮平台，机房硐室为电梯井提升机设备安装硐室，且天轮硐室的宽度与电梯井井筒间距相同，小于机房硐室长度。
7.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤b中，在掘进开始前于天井顶板位置向四周岩壁打5个挂桩眼，其中4个用于下一次作业平台的搭设及爬梯的挂设，另一个挂桩岩用于悬挂作业人员保险带及风水管。
8.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤c中，所述绳道
的开口位置由式（1）确定：
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（1）绳道的长度由式（2）确定：
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（2）h为天轮硐室拱顶到电梯井联道拱顶的垂直距离；a为绳道与电梯井联道的夹角，l为绳道长度，ls为天轮硐室拱顶在电梯井联道拱顶的竖直投影点到绳道开口位置的水平距离。
9.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤d中，绳道边邦打挂桩眼用于固定钢管，钢管上挂爬梯或钢丝网平台，用于站人和支撑风钻气腿。
10.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤e中，爆破后的碴石采用铲车铲入废石矿仓，用装载机铲至溜井，通过箕斗提升至地面。
11.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤f中，天轮硐室和机房硐室及绳道施工时，采用锚喷砼支护，锚杆采用管缝锚杆或砂浆锚杆，锚杆外露200mm~300mm，混凝土浇筑后作为稳固混凝土，防止硐室向下掘进时，混凝土下沉。
12.上述电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，所述步骤g中的永久支护分两段支护，第一段，在天轮硐室掘进到位后，沿绳道布置混凝土输送管，对天轮硐室进行永久砼支护；第二段，将机房硐室扩刷到位后，从下向上分段支护，混凝土输送管沿机房硐室马头门进入，对机房硐室永久支护。
13.本发明的有益效果在于：本发明首先根据电梯井施工要求确定机房硐室和天轮硐室的长度、宽度、高度以及硐室拱高，然后在天轮硐室中央位置，自机房硐室底部采用天井钻机法向上施工竖直天井至天轮硐室拱部下侧，接着根据机房硐室和天轮硐室的高度、绳道与电梯井联道的角度，确定绳道的开口位置和长度，绳道掘至天轮硐室拱部下侧后，贯通绳道与天井；人员、材料、机械于绳道进入天井，天轮硐室和机房硐室从上往下爆破扩刷；绳道碴石在爆破后自然溜下至电梯井联道；天轮硐室和机房硐室碴石于天井自由落下；最后，天轮硐室和机房硐室及绳道施工时，采用临时支护，对天轮硐室、机房硐室进行永久支护。本发明具有施工程序简单、出渣方便、安全环保、通风效果好的特点，而且可以缩短施工周期，降低施工成本，安全风险较低，既确保了电梯井机房硐室施工的质量和安全，同时又降低了机房硐室施工成本，对矿山施工具有重要的现实意义。
附图说明
14.图1为本发明的施工示意图。
15.图2为本发明的施工断面示意图。
16.图3为天井-绳道平台示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
18.如图1-图3所示，一种电梯井机房硐室的天井-绳道组合式分层施工方法，包括以
下步骤：a、根据电梯井施工要求确定机房硐室4和天轮硐室1的长度、宽度、高度以及硐室拱高。
19.电梯井开挖分层成两个硐室，即天轮硐室1和机房硐室4，天轮硐室1用于安装天轮平台，机房硐室4为电梯井提升机设备安装硐室，且天轮硐室1的宽度与电梯井井筒3间距相同，小于机房硐室4长度。机房硐室4掘进高11.05m，宽5.1m，长7.2m；天轮硐室1高7m，宽5.1m，长3.8m，拱高为2.5m。
20.b、在天轮硐室1中央位置，自机房硐室4底部采用天井钻机法向上施工竖直天井2至天轮硐室1拱部下侧。
21.在掘进开始前于天井2顶板位置向四周岩壁打5个挂桩眼，其中4个用于下一次作业平台的搭设及爬梯的挂设，另一个挂桩岩用于悬挂作业人员保险带及风水管。
22.c、根据机房硐室4和天轮硐室1的高度、绳道5与电梯井联道6的角度，确定绳道5的开口位置和长度。
23.绳道5的开口位置由式（1）确定：
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（1）绳道5的长度由式（2）确定：
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（2）h为天轮硐室1拱顶到电梯井联道6拱顶的垂直距离；a为绳道5与电梯井联道6的夹角，ls为天轮硐室1拱顶在电梯井联道6拱顶的竖直投影点到绳道的开口位置的水平距离。
24.绳道5宽3.5m，高3m，拱高1.2m，天轮硐室1拱顶到电梯井联道6拱顶的垂直距离h为15.05m，，绳道5的长度l为21.67m，绳道的开口位置到天轮硐室1拱顶在电梯井联道6拱顶的竖直投影点的水平距离ls为15.58m。
25.d、绳道5掘至天轮硐室1拱部下侧后，贯通绳道5与天井2。
26.绳道5边邦打挂桩眼用于固定钢管，钢管上挂爬梯或钢丝网平台，用于站人和支撑风钻气腿。
27.e、人员、材料、机械于绳道5进入天井2，天轮硐室1和机房硐室4从上往下爆破扩刷；绳道5碴石在爆破后自然溜下至电梯井联道6；天轮硐室1和机房硐室4碴石于天井2自由落下。
28.爆破后的碴石采用铲车铲入废石矿仓，用装载机铲至溜井，通过箕斗提升至地面。
29.f、天轮硐室1和机房硐室4及绳道5施工时，采用70mm锚喷砼支护，锚杆采用ф40mm*2m管缝锚杆或ф20mm*2m砂浆锚杆，锚杆外露200mm~300mm，混凝土浇筑后作为稳固混凝土，防止硐室向下掘进时，混凝土下沉。喷砼前必须清洗岩面，清理浮矸，喷射均匀。严格按配合比进行拌料，喷砼强度达到设计要求，喷射厚度达到设计要求。
30.g、对天轮硐室1、机房硐室4进行永久支护。
31.永久支护分两段支护，第一段，在天轮硐室1掘进到位后，沿绳道5布置混凝土输送管，对天轮硐室1进行永久砼支护；第二段，将机房硐室4扩刷到位后，从下向上分段支护，混凝土输送管沿机房硐室4马头门进入，对机房硐室4永久支护。