竖井断面设计
竖井设计PPT课件
从而起到永久性的堵水与加固作用，然后进行井巷挖掘工作。
井
适应条件：裂隙含水岩层或岩溶溶，含水层距地表较浅、 较厚，或含水层虽薄，
筒 但分层距离较近；含水砂层、围岩有裂隙冒水、集中出水等。
主要特点：
施
设备少，工艺简单；能形成永久性封水帷幕，可改善史护工作条件；在裂隙含
掘、砌平行作业：月成井速度一般为50～60m，由于平行作业比单行 作业快，反映在成本上，平行作业比单行作业降低20%～25%，凿井 设备多，布置比较复杂，施工组织复杂，安全性较低。
掘、砌混合作业：月成井速度一般为40～50m，井筒成井费用较高，施 工组织较复杂，施工安全。
掘、砌、安一次成井：整个井筒平均速度较快，能缩短建井工期2—3个 月，经济效果比较好，凿井设备用量少，布置简单，荷载小，施工组织 复杂，应加强安全管理。
优点：井口布置简单、施工条件好，较安全、工 序简单，速度快、成本低。
缺点：接茬多，整体性差、钢材用量大、掘砌 工序复杂。
优点：准备工作简单、工序简单、便于操作、施工
吊挂井璧与斜
成本低。
板桩综合施工法 缺点：板桩入土角度不易掌握且接茬不严时易产生
漏砂、漏泥、板桩回收率低、钢（木）材消耗量大
优点：成本较低、施工条件好、工作面无水
埋深荷载等情况选择相应的计算方法，对井颈的强度、刚度、稳定性等井计算。
井
二、壁座
壁座形式可分为单锥形、双锥形、复双锥形、矩形、多边形等，常用壁座结
井
构如下：
颈
设
计
第五节 竖井井筒支护设计
一、作用在井壁上的荷载 作用在井壁上的荷载，包括自重荷载、地压、临时和地震力等。
竖井断面设计
题目：某矿年产量90万吨，提升高度400m，竖井选用4*单层双罐笼，井筒服务年限为50年；井筒敷设压风管1条300mm，排水管2条250mm，150mm供水管及放水管各1条，4条动力电缆，3条电信线；设梯子间；井壁选用浇灌混凝土支护，井筒通过风量为160m3/s。
试设计该井筒断面。
内容及要求要求用喷射混凝土井壁支护；设计井筒断面形状、尺寸、布置等；计算工程量及材料消耗；用CAD绘制井筒断面图；编制材料消耗量表。
解：一、井筒断面形状的选择由于该井筒担负任务较重，服务年限较长，选用圆形断面，井壁选用浇灌混凝土支护。
二、井筒断面尺寸的确定1、选择井筒装备，确定断面布置形式由于该巷道提升高度大、提升钢丝绳终端荷载大，选用钢轨罐道、工字钢做罐道梁。
该井筒选用金属矿用4*单层双罐笼并布置梯子间，参考赵兴东《井巷工程》图10-3b，增加一组罐道梁，用双侧罐道。
断面布置见图一2、初选罐道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸根据提升容器和布置形式，参照吴理云《井巷硐室工程》表1-4以及类似矿山的经验、初选：罐道：38kg/m的钢轨；主罐道梁（1#、2#）：I32（c）；次梁（3#）I28（a）；梯子梁：[14（b）。
3、确定提升间和梯子间的断面尺寸双侧罐道梁的罐道梁中心线间距可由下式求的：C 1=E1+B1+E2C 2=E3+B2+E4式中：C1---1#和2#罐道梁中心线间距，mm；C2---1#和3#罐道梁中心线间距，mm；E 1、E2、E3、E4---1#、2#、3#罐道梁连接部分尺寸，由初选的罐道、罐梁类型及其连接部分尺寸决定。
取E1=199mm、E2=204mm、E3=204mm、E4=204mmB 1、B2---两侧罐道之间的距离，mm。
从罐道规格表中可查得B1=B2=1530则：C1=199+1530+204=1933mmC2=204+1530+204=1938mm梯子间的尺寸M、H、J用下列公式计算：M=600+600+m+S/2式中：600---梯子孔宽度，mmm---梯子孔至2#罐道梁的距离，mm；取m=100mm S---2#罐道梁的宽度，mm；取S=132mm则：M=600+600+100+132/2=1366mmH=2×（700+60）=1520式中：700---梯子孔长度，mm；60---梯子梁宽度，mm；[14（b）的宽度为60mm梯子梁偏离井筒中心线的距离J，一般取J=300～400mm，这里取J=300mm。
第十一章-(3)竖井设计与施工
立井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井身和井底 三个部分(如图所示)。
井颈的深度可为浅表土的全 厚，也可为厚表土深度的一部分, 一般为15～20m。
井颈部分的井壁不但需要加厚， 而且通常需要配有钢筋。
井颈以下至井底车场水平的井 筒部分叫做井身。井身是井筒的主 要组成部分。
井底车场水平以下部分的井筒 叫做井底。
第二节 井筒断面设计 一、立井筒断面设计
㈠立井井筒断面布置形式 立井井筒横断面形状有圆形和矩形两种。我国
煤矿立井井筒横断面都采用圆形。
井筒横断面布置应力求紧凑，也要保证必要的 安全间隙，以达到既经济合理又安全的目的。
由于井筒的用途和所采用的设备不同，井筒横 断面布置方式是多种多样的。
刚性罐道的布置方
井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒 横断面布置方式，提升容器的规格和数量。罐道规格、 梯子间和管路电缆间的尺寸，以及根据预选的罐道梁 型号和有关的安全间隙确定井筒净直径。
1．井筒直径确定步骤如下：
1)根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备的 类型，确定井筒断面布置形式。
2)根据所选用的井筒装备类型，初步选定罐道梁规格和 罐道规格。
2)冻结 (1)制冷过程 整个制冷过程包括三个循环系统，即氨循 系统、盐水循环系统和冷却水循环系统，如图11-21所示。
-25~-35
80~120
16~20
(2)冻结方案
冻结方案有一次冻全深、局部冻结、差异冻结和分期冻 结等几种。
一次冻全深方案的适应性强，应用广泛；
局部冻结就是只在局部涌水部位进行冻结；
定，也可以按经验选择，如表12-2所示。
罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋
入井壁和用锚杆固定两种。
竖井计算书
目录1. 工程概况 (1)2. 地质条件 (1)3 施工竖井结构设计 (4)3.1结构形式 (4)3.2结构计算 (4)1. 工程概况区间主要布置于位于龙阳大道底下。
龙阳大道道路现状道路宽度约42m，道路红线宽度为60m，道路两侧有3m的人行道，车流、人流较大；地面交通繁忙，管线众多，道路两侧建筑物密集，隧道施工对地面沉降控制要求高。
2. 地质条件2.1 地层描述：本次勘察揭露深度范围内，场地分布地层自上而下可分为以下几个单元层，各岩土层按不同岩性及工程性能分为若干亚层，其分布情况及工程地质特征描述如下：）（1-1）填土（Q ml4杂色，全线分布；在建筑物或拆迁场地多为建筑物垃圾或一般粘性土，在城市干道地表20～70cm厚为混凝土路面，其下由碎石、砂及粘性土组成，多为压实路基填土，堆积时间一般大于10年，层厚1.40～5.20m。
）（6-1）粉质粘土（Q al4褐黄色，褐灰色，稍湿，可塑状态，中压缩性；含氧化铁，铁锰质结核及少量高岭土，零星分布于（1-1）填土层之下的局部低洼地带，其一般厚度0～8.5m。
）（10-1）粉质粘土（Q al+pl2~3褐黄、褐红色，稍湿，可塑～硬塑状态、中偏低～低压缩性，含铁锰质结核及少量条带状高岭土；连续分布于勘区上部，其厚度4.15～11.60m，埋深4.0～8.4m。
）（10-2）粘土（Q al+pl2~3褐黄、褐红色、灰白色，稍湿，硬塑～坚硬状态、中偏低～低压缩性，含铁锰质结核及条带、网纹状高岭土或土团；局部夹薄层石英质碎石层，接近岩面断断续续见碎石土或粘土混碎石；连续分布于勘区中下部，其厚度5.4～26.6m，埋深5.5～13.8m。
）（11-1a）含砂质粉质粘土（Q al+pl2褐黄色，饱和，可塑～硬塑状态，中偏低压缩性；含砂量较高，局部或为砂混粘性土混砂或含粘性土细砂，局部含砾砂。
仅在勘区尾段靠近王家湾车站段有揭示，分布于王家湾古河道沉积物上层，揭示厚度3.8～10.7米不等，埋深29.8～35.50m。
竖井的设计
35
32
24
29
0.84
584.64
Ⅰ
连续不耦合装药
辅助孔
35
32
14
58
1.68
1364.16
Ⅲ
掏槽孔
35
32
4
87
2.56
890.88
Ⅱ
总计
六、炮孔ห้องสมุดไป่ตู้助设计
先用炮泥将炮底堵塞1.5m。再进行装药。装药后进行堵塞同样是1.5m。
七、起爆网络和起爆顺序
将引出孔口的84个导爆管按就近原则，每12个捆一束。在每束中设置两个串联瞬发电雷管，将这7束中的雷管串联后接在主爆线上在起爆站用起爆器起爆。
三、炮孔参数选择
（一）凿岩机械与凿岩半径
考虑到立井与地表贯通，深度为35.00m，因此可选用深孔潜孔凿岩机在地表进行打钻，据井深选择选择高压环形潜孔钻机T100型其钻深为0～60m，钻孔直径为75～127mm。因此对于周边孔选75mm、掏槽孔选100mm、辅助孔为80mm、中孔为120mm。且都都打垂直孔。孔深35.00m。
将一个药卷单独进行填充，在空底用炮泥填充，并且布置两发一段毫秒导爆管雷管和一条与装药深同长的导爆索，用已共同起爆，其不耦合系数为2.34。线装药密度为0.84kg/m。
(二)辅助孔
将二个药卷进行填充，在空底用炮泥填充，并且布置两发一段毫秒导爆管雷管和一条与装药深同长的导爆索，用已共同起爆，其不耦合系数为3.125。线装药密度为1.68kg/m。
(三)掏槽孔
为了保证爆炸产生足够自由空间。将三个药卷进行填充，在空底用炮泥填充，并且布置三发一段毫秒导爆管雷管和一条与装药深同长的导爆索，用已共同起爆，其不耦合系数为3.125。线装药密度为2.52kg/m。
(竖井结构稳定计算)
5.竖井结构稳定计算5.1计算依据5.1.1 工程等级及设计标准二郎庙水库工程是以灌溉为主的综合利用水利工程，工程灌溉面积10.05万亩，水库正常蓄水位698.00m，总库容1268.00万m3，最大坝高68.50m。
根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定，工程属Ⅲ等（中型）工程，放空隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计。
拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB 50201—94《防洪标准》规定，大坝设计洪水重现期为50年一遇（P=2%），相应洪峰流量454.0m3/s；校核洪水重现期为1000年一遇（P=0.1%），相应洪峰流量768.0m3/s；消能防冲洪水重现期为30年一遇（P=3.33%），相应洪峰流量400.0m3/s；渠系建筑物防洪重现期为10年一遇。
5.1.2水库特征水位校核洪水位698.88m设计洪水位698.00m正常蓄水位698.00m死水位660.00m5.1.3地震烈度根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》（1/400万），工程区地震动峰值加速度确定为0.05g，区域稳定性好，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。
5.1.4材料参数1 混凝土参数混凝土强度等级：C30混凝土轴心抗拉强度标准值：f tk=2.01 N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值：f t=1.43 N/mm2混凝土轴心抗压强度设计值：f t=14.3 N/mm2混凝土弹性模量：Ec=3×104 N/mm2混凝土容重：γc=25 kN/m32 钢筋钢筋等级：Ⅱ级钢钢筋抗拉强度设计值：f y=300N/mm2钢筋弹性模量：Ec=2×105 N/mm25.1.5计算参数结构重要性系数：γ0=1.0设计状况系数：ψ=1.0结构系数：γd=1.2静水压力作用分项系数：γG=1.0荷载效应短期组合的允许裂缝宽度：ω0=0.3mm5.1.7 主要依据的规范及设计文件（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）；（2）《防洪标准》(GB 50201—94)；（3）《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009)；（4）《水电站进水口设计规范》(DL/T 5398—2007)；（5）《水工隧洞设计规范》(DL/T 5195—2004)；（6）《水闸设计规范》（SL 265—2001）；（6）《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997)；（7）《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000)；（8）《二郎庙水库初步设计报告》5.2竖井设计5.2.1竖井基本概况二郎庙水库放空导流洞岩体放空导流隧洞竖井闸室建基高程642.2m，闸顶设计地面高程为700m。
竖井断面设计说明书
竖井断面设计作业设计题目：某矿年产量90万吨，提升高度400m ，竖井选用#4单层双罐笼，井筒服务年限为50年；井筒敷设压风管1条300mm ，排水管2条250mm ，150mm 供水管及放水管各1条，4条动力电缆，3条电信线；设梯子间；井壁选用浇灌混凝土支护，井筒通过风量为160s m 3；。
试设计该井筒断面。
设计说明书（一） 井筒断面形状的选择该井筒担负全矿主要提升任务，服务年限长，选用圆形断面，整体浇注混凝土支护。
（二） 井筒断面尺寸的确定1. 选择井筒装备，确定断面布置形式考虑该井筒提升高度大、提升钢丝绳终端荷载大，选用钢轨罐道、工字刚做罐道梁。
该井筒选用#4单层双罐笼并布置梯子间。
参照教材图2-4e 的形式，所不同之处是增加一组罐道梁，改单侧罐道为双侧罐道。
断面布置见图1-1。
2. 初选罐道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸。
根据提升容器及布置形式，参照类似矿山的经验、初选： 罐道：38kg/m 钢轨；主罐道梁（1、2#）：I32a ；次梁（3#）：I28a ；梯子梁：［14b 。
它们的尺寸详见表2-2-。
3. 确定提升间和梯子间的断面尺寸双侧罐道的罐道梁中心线间距可由下式求得： 式中：1C —1、3#罐道梁中心线距离，mm ； 2C —1、2#罐道梁中心线距离，mm ；4321E E E E 、、、—罐道梁与罐道连接部分尺寸。
根据初选的罐道、罐道梁参见表2-1选取。
分别取为：；mm E E E mm E 203,1994321====21B B 、—两侧罐道之间的距离，mm 。
其值可按提升容器类型查表2-4、表2-5，该井筒使用#4单层双罐笼，由表2-5查得此间距为mm B B 153021==。
故：mmC mm C 193620315302031932203153019921=++==++=梯子间的尺寸1C 、M 、N 用下列公式计算：式中：600—梯子孔宽度，mm ；m —梯子孔至2号罐道梁的距离，mm ，取100m ； S —2号罐道梁的宽度，mm ，查表2-2，S=130mm.。
超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术
文章编号:1009-4539(2021)03-0131-05/超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术王林俊(中铁十七局集团第二工程有限公司陕西西安710038)摘要：针对关山隧道超大断面超深公路隧道通风竖井施工难度大、安全风险高等特点，通过采用凿井专用“大提升机”、"大吊桶”出磴、“大伞钻”进行深孔爆破作业的“三大一深”施工工艺，大大加快了现场施工进度，保障了现场施工安全及施工质量。
通风竖井二衬和十字隔墙通过采用滑模技术，实现了同步浇筑，具有施工进度快、混凝土整体性好、无冷缝、混凝土外观质量好、节省材料、劳动力投入少等优点。
这对于采用正井法开挖施工超大超深隧道通风竖井具有重要借鉴意义。
关键词：超大断面超深通风竖井正井法伞钻滑模同步中图分类号：U455.8文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1009-4539.2021.03.031Construction Technology of Ventilation Shaft of Super Large Section andSuper Deep Highway TunnelWANG Linjun(China Railway17,h Bureau Group2nd Engineering Co.Ltd.,Xi'an Shaanxi710038,China) Abstract:In view of the characteristics of large difficulty and high safety risk in the construction of ventilation shaft of super large section and super deep highway tunnel of Guanshan Tunnel,the three major and one deep”construction technology of deep hole blasting operation with special"big hoist”，"big bucket”mucking and"big umbrella drill”is adopted,which greatly speeds up the on-site construction progress and ensures the on-site construction safety and construction quality.The second lining and cross partition wall of ventilation shaft are poured synchronously by using slip form technology,which has the advantages of fast construction progress,good concrete integrity,no cold joint,good concrete appearance quality,saving materials and less labor input.It is of great significance for the construction of ventilation shaft of super large and super deep tunnel by the main shaft method.Key words:super large section；super deep；ventilation shaft；main shaft method；umbrella drill；sliding mode；synchronization1工程概况新建平凉至绵阳国家高速公路(G8513)平凉(华亭)至天水段是平凉至绵阳国家高速公路联络线(G8513)的重要组成部分，其中关山隧道长度9.6km,通风竖井位于关山隧道YK80+117右侧73.5m处，净直径10.8m,最大开挖外径13.3m,井深339m (V级围岩39.4m,IV级围岩299.6m)。
(整理)竖井施工方案,修改
竖井的施工方案、技术措施、施工工艺和方案1.概况二号竖井设计为进口端下水竖井，井口断面为圆形，净空直径3米；井口顶面高程272米，井底高程213.8米，井身长58.2米。
井底标高至连接处隧洞底板标高低4ｍ，竖井身壁厚0.5ｍ，砼：为Ｃ25。
竖井底板钢筋为ø18@200双层双向，竖井壁钢筋为ø16双层双向。
竖井开挖976m3；竖井开挖采用C20砼支护壁0.2ｍ厚，模筑砼衬砌，竖井衬砌319.97m3。
在竖井周边设置护栏和警械标志。
竖井进口上游10ｍ处设一道栏污栅，以防止山洪暴发时树木、杂物等堵塞洞口而影响泄流。
2.总体施工方案竖井采用钻爆法施工，自上而下边开挖边支护壁，转式抓岩机卷扬机提升吊桶运输；开挖中采用吊泵排水；湿式砼人工浇灌混凝土支护壁，下行式组合模板模筑砼衬砌。
洞外采用8T自卸矿车运碴到弃碴场。
3.竖井快速机械化施工配套方案为使竖井能够快速、安全、优质的施工，本着尽量提高竖井施工机械化程度的原则，配置竖井施工的各种机械。
竖井快速施工的机械化配套方案参见下表竖井快速施工机械配套表4.竖井的施工方法4.1.开工前准备：按照测量位置，施工图纸尺寸清除周边树木，杂草，用履带式单斗挖掘机将场地挖至设计标高。
定好竖井中心点，放出竖井外围和外围护壁线，在外围边线外，沿周边砌一道宽240mm、高1000mm的防护墙，材料采用M10水泥砂浆mu10红砖。
见下图4.2开挖竖井开挖采用钻爆法施工，环形钻钻孔，直眼掏槽，光面爆破，视围岩地质条件，每排炮进尺1.5～2m，开挖后及时进行砼支护。
为了施工人员安全，在挖井内土石方时每隔5ｍ深在井壁上挖一个安全洞，规格：长×宽×高600×500×1800㎜。
竖井开挖的炮眼布置参见图1竖井开挖炮眼布置图。
爆破参数见下表炮眼爆破掺数表。
炮眼爆破参数表说明：表中小数值为周边眼的爆破参数，大数值为掘进眼的爆破参数。
4.3开挖技术措施3环形钻下井安装前，进行地面预组装试验。
溜井
5.2.1断面形状和罐笼型号设计盲竖井从448—208中段，4中段单绳提升，选用3#a 单层双罐笼单层（主要参数下表），配固定式YGC2（6）矿车提升，由于提升矿石，废石，材料，设备及人员，并布置梯子间，考虑到该竖井服务年限，矿岩稳固性，普氏系数，则竖井断面选择圆形，井筒采用纯喷射混凝土支护，厚度为100mm ，遇到破碎地段时则用钢筋喷射混凝土支护。
选定提升容器的规格和矿车规格。
罐笼每次提升时只能装载一辆矿车。
设计到的矿车有YGC2（6）和YFC0.7（6）两种，YFC2（6）矿车主要是用来在388主运输巷道上运输矿石到选场。
而在采场运行的主要是YFC0.7（6）矿车。
鉴于这点，查《冶金矿山竖井单绳罐笼系列型谱》，选择3#a 单层罐笼YJGS-2.2a-1型，其断面尺寸为2200×1350，最大载重32.34KN ，自重29.4KN 。
选择YFC0.7（6）矿车，外型尺寸: 1650mm ×980mm ×2288mm 。
表5-3 罐笼参数表罐笼类型 断面尺寸（mm*mm ） 适应矿车类型 最大载重（KN ） 自 重 （KN ） 钢绳终端荷重（t ） 乘人数 3#单层罐笼，2200×1350YFC0.7(6)32.3429.44.6155.2.2罐道根据提升容器的布置形式，以及矿山的实际情况（提升速度快，提升量大，服务年限长），则选择38kg/m 钢轨罐道，工字28a 型钢做主罐道梁（1、2号），工字25a 型做3号罐道梁；梯子梁选用工字18a 。
根据它们的规格尺寸得： 1E =199mm 2E =199mm 3E =196mm1E 、2E 、3E ——1、2、3号罐梁与罐道连接部分尺寸。
5.2.3竖井断面尺寸确定(1)竖井断面长度Lm 罐道梁间水平中心间距:211E E C H ++= （5—5）312E E C H ++= （5—6）式中1H —1号和2号罐梁中心线间距，mm;2H —1号和3号罐梁中心线间距，mm;C —罐道之间的净距离，可从罐笼规格表中查得为1220mm ，加上罐笼后得C =1390mm 。
竖井施工方法及施工组织设计
竖井施工方法及施工组织设计本工程共设施工竖井二座，并兼作长管棚工作室。
一号竖井位于二号通道出入口明暗挖交接处明挖结构正上方，竖井开挖断面7mX6.4m，净空断面6.5 mX6.4m 三方利用围护结构，一方采用4XΦ22 主筋钢格栅喷锚支护，钢格栅间距0.5m/榀，水平设置形成矩形垂合结构，竖井井口设锁口圈，井底设水窝。
竖井底板及水窝浇筑C20厚20cm 混凝土。
竖井地板顶面与暗挖通道底部开挖轮廓面水平。
二号竖井位于三号通道出入口明暗挖交界处明挖结构正上方，竖井结构与一号竖井相同。
竖井施工前先完成竖井提升系统施工，提升系统采用单梁5T 电动葫芦龙门架。
7.10.2.1 施工工艺流程7.10.2.2 施工方法(1). 锁口圈施工井口设钢筋混凝土锁口圈，锁口圈共二个台阶，下台阶开挖尺寸8.0x7.6m 台阶高度均为0.5m，锁口圈高出地面20cm，防止地表水流入井内。
1). 测量放线及探测地下管线根据设计文件提供的坐标及控制桩精确计算并放出井筒中心十字线和竖井锁口圈开挖轮廓线。
施工范围内管线应在钢砼板桩围护施工之前改移，但为安全施工需要，竖井开挖时仍采用人工挖槽（槽深2—2.5m）探测管线或用红外探测仪探测。
2). 开挖与临时支护按照锁口圈开挖轮廓线，采用人工开挖，分二个台阶进行，每一个台阶开挖结束后，都要用喷射混凝土对台阶开挖面进行临时支护，喷射混凝土厚度10cm。
3). 绑扎钢筋锁口圈开挖结束后，绑扎钢筋。
4). 立模与混凝土浇灌按照测量提供的轮廓线架立模板，做好模板支撑，检查锁口圈的断面尺寸，无误后灌注C20 混凝土。
混凝土采用泵送混凝土灌注，插入式振捣棒振捣。
(2). 竖井井身施工1). 开挖竖井采用挖掘机开挖与人工开挖相结合的开挖方式，以人工开挖为主，上层土体可辅助以机械开挖。
每次开挖深度0.5m。
2). 支护初期支护由钢架、钢筋网、锚杆和喷射混凝土组成。
钢架间距0.5m，主筋为Φ22 罗纹钢；钢筋网网格间距150x1500mm，Φ8xΦ8盘条；Φ25 砂浆锚杆，锚杆长度3.5m，井身方向间距1.5m，环向间距1.0m，交错布置；30cm 厚C20 喷射混凝土，循环开挖支护至井底水窝。
《竖井断面设计》课件
竖井断面设计析，确定竖井断面设计的具体要求和参数。
2
竖井施工中的应用
在竖井施工过程中，根据现场情况进行竖井断面设计的调整和优化。
3
竖井在使用中的应用
在竖井的使用过程中，根据实际情况进行竖井断面设计的改进和完善。
竖井断面设计的关键技术
地层分析
通过地层分析，了解竖井所处地质情况，为断面设计提供依据。
为什么需要竖井断面设计？
竖井断面设计可以解决竖井施工和使用过程中遇到的安全问题，提高竖井的 稳定性和效率，降低维护成本，保障人员和设备的安全。
竖井断面设计的基本要求
竖井断面设计的基本要求包括确定竖井的宽度、深度，选择合适的立井道形式以及进行合理的竖井结构 设计。
竖井宽度的确定
竖井宽度的确定需要考虑所需的装备和操作空间，以及竖井工程的特殊要求 和限制条件。
总结
竖井断面设计的优点
竖井断面设计能够提高竖井的稳定性、效率和安全性，降低维护成本。
竖井断面设计的未来发展方向
未来，竖井断面设计将更加注重智能化、自动化和节能减排。
竖井深度的确定
竖井深度的确定需要考虑地层情况、井筒强度、井口运输和施工等因素，以 确保竖井的安全和可持续发展。
立井道形式的选择
立井道形式的选择需要综合考虑地层情况、竖井工程的要求和经济效益，以选择最合适的立井道形式。
竖井结构设计
竖井结构设计需要考虑竖井的承载能力、抗震能力、排水能力等因素，以确保竖井的稳定性和安全性。
科学的断面设计方法
采用科学的断面设计方法，结合实际情况和经验，进行合理的断面设计。
竖井施工中的技术要求
掌握竖井施工中的技术要求，确保竖井的施工质量和安全性。
竖井断面设计的案例
超大直径竖井全断面快速掘进施工工法
超大直径竖井全断面快速掘进施工工法超大直径竖井全断面快速掘进施工工法是一种用于建设大型地下工程的新型施工方法，其具有高效、快速、安全的特点，广泛适用于各种条件下的施工。
本文将从前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例等方面进行详细介绍。
一、前言超大直径竖井全断面快速掘进施工工法是为了满足日益增长的地下建设需求而研发出来的一种工法。
与传统施工方法相比，该工法具有更高的效率和更短的施工周期，能够大幅减少工程投资和人力资源的浪费，提高施工效益。
二、工法特点该工法的特点包括：采用全断面同时掘进和支护的方式，减少了施工工期；采用了先进的机械和自动化设备，提高了施工效率；采用了高强度的支护材料，保证了施工安全；采用了先进的施工管理理念和技术手段，提高了施工质量。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的超大直径竖井工程，包括地铁站、水利工程、矿山、石油和天然气开采等。
无论是岩层、软土层还是砂土层，该工法都能够适应并应用。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过分析实际工程需求和现有技术手段，将直径竖井分为若干个工程区段，采用全断面同时掘进和支护的方式进行施工。
通过合理的机具设备配置和技术措施，实现了高效的施工工艺。
五、施工工艺施工工艺包括准备工作、主体施工、支护安装和收尾工作。
在准备工作中，需要确定施工区域、安装机具设备和材料，组织施工人员。
主体施工阶段是通过掘进机具对地下土体进行掘进、清理和支护。
支护安装阶段是将支护材料安装到已掘进的竖井中，确保竖井的稳定和安全。
收尾工作阶段是进行周边环境的整理和设备的清洗。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力和工作流程，确保施工的高效和安全。
采用分工负责的劳动组织形式，明确任务分工和岗位职责，提高工作效率和施工质量。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括掘进机、清理设备、支护设备和安全设备等。
这些设备具有自动化、高效率和安全性的特点，能够满足施工的需求。
竖井断面设计
空心矩形金属罐道：一种整体轧制的特型罐道
评价：刚性大、提升平稳、摩擦阻力小、使用寿命长、维修方便、质量可靠合罐道：由两个槽钢组合焊接而成。
评价：抵抗侧向弯曲和扭转的能力大，刚性强、截面系数大、提升平稳、摩擦阻力小、
使用寿命长、维修方便。
罐道埋入井壁的深度应不小于井壁厚度的2/3且不得不小于罐梁的高度。 一般情况下，钢罐道的罐道梁层间距采用4m或4.168m；木罐道的罐道梁层间距采用 2m。
3、竖井断面布置
竖井断面形状：
竖井井筒断面形状主要有圆形与矩形两种。
考虑的因素：
井筒用途、装备、服务年限、围岩的工程地质及水文地质条件等。
服务年限大于15年的大、中型矿山，大多采用圆形断面；服务年限在15年以下的中、小型 矿山，井筒穿过的岩层稳定时，可考虑采用矩形断面。
钢丝绳罐道：提升容器沿着两端固定在井上和井底并被拉紧的钢丝绳运行。
评价：提升平稳、安全性好、不易发生卡罐；
节约大量钢材； 结构简单、便于安装与维修、使用寿命长； 易摆动、安全间隙大、增加了掘进断面； 井架承受的荷载大大增加。
罐道梁
一般多采用金属材料制成，如工字钢梁、型钢组合梁及矩形钢管梁
罐道梁的固定有两端都固定在井壁上以及一端固定于井壁，另一端固定在其他罐梁上 两种形式。
罐道、罐道梁的布置
罐道双侧布置
罐道、罐道梁的布置
罐道单侧布置
罐道端面布置
三种布置方式比较
双侧布置：主要用于提升容器长宽比不大的箕斗或木罐道导向的罐笼井。
单侧布置：与双侧布置相比，格层布置简单、节省钢材、便于下放大型设备，提升
平稳。但它所有的闭口滑动罐耳磨损严重，耗铜量大。适用于钢轨罐道罐笼井。
竖井断面设计 实验报告
竖井断面设计实验报告引言竖井断面设计是地质工程中重要的技术，它对于地下水资源的开发和地下工程的建设具有重要意义。
本实验旨在通过设计不同的竖井断面，探究不同断面形状对竖井性能的影响，为实际工程提供参考和指导。
实验目的1. 了解竖井断面设计的基本原理和方法；2. 探究不同断面形状对竖井性能的影响；3. 分析不同断面形状在实际工程应用中的优缺点。
实验步骤1. 确定实验参数- 地下水位：10m- 规定排水量：10m³/h- 初始含水层厚度：20m- 土层渗透系数：0.1m/h- 设计考虑寿命：100年- 水压影响半径：50m2. 设计竖井断面结合实验参数，设计了以下三个竖井断面：断面A
小断面高竖井施工工法小断面高竖井施工工法一、前言小断面高竖井施工工法是一种在有限空间内进行高度施工的工法，适用于建筑工程、地下工程等领域。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例，以便读者了解和应用该工法。
二、工法特点小断面高竖井施工工法的特点主要有：1. 占地面积小：由于采用小断面工法，可以在有限的空间内进行施工，节约了用地面积，适合在狭小空间施工。
2. 施工周期短：采用高度施工的方式，可以减少施工时间，提高工程的进度。
3. 节约成本：由于施工规模相对较小，使用的材料和机具设备成本相对较低，可以节约施工成本。
4. 环境影响小：小断面施工可以减少对周围环境的影响，降低施工噪音和污染。
三、适应范围小断面高竖井施工工法适用于以下场景：1. 地下空间有限的建筑工程，如高层建筑、地下车库等。
2. 地下管线设施，如给水管道、排水管道等。
3. 地铁、隧道等地下工程。
四、工艺原理小断面高竖井施工工法的工艺原理主要是通过控制工程施工的细节细节，以达到实际应用的目的。
具体包括以下几个方面：1. 施工工法与实际工程联系：该工法通过合理组织施工流程、选取适当的机具设备和材料，以确保实际工程的顺利进行。
2. 采取的技术措施：对于小断面高竖井施工，采取的技术措施包括合理的施工工艺、精确的测量和布局、选用适应性强的材料等，以确保施工的质量和进度。
五、施工工艺1. 剖面布置：根据实际工程要求，将施工区域按照适当的尺寸进行划分，并确定竖井的位置和数量。
2. 基坑开挖：采用机械开挖的方式进行基坑开挖，注意保持基坑的稳定和散水。
3. 主体施工：根据设计要求和施工图纸，进行主体结构的施工，包括混凝土浇筑、钢筋安装等。
4. 细部施工：对竖井内部的细节进行施工，如垂直管道的安装、电气设备的布置等。
5. 竣工验收：完成施工后，进行竣工验收，确保施工质量和安全。
超大直径竖井全断面快速掘进施工工法(2)
超大直径竖井全断面快速掘进施工工法超大直径竖井全断面快速掘进施工工法是一种高效、快速的竖井掘进施工工法，适用于各种地质条件下的施工。
下文将分别对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
一、前言超大直径竖井全断面快速掘进施工工法是近年来在工程领域中不断发展和创新的一种掘进施工工法。
它以高效、快速的特点在各种地质条件下得到广泛应用，为工程建设提供了重要的技术支持。
二、工法特点该工法的特点是高效、快速、安全。
它采用全断面掘进方式，能够同时开展钻探、爆破、支护等工作，大幅度提高施工效率和工期控制能力。
同时，它还具有较强的适应性，可以适用于各种地质条件下的施工需求。
三、适应范围超大直径竖井全断面快速掘进工法适用于各种地质条件下的竖井施工，如土壤层、岩层、煤层等。
无论是软弱地层、坚硬地层或者含水地层，该工法都能够快速进行掘进施工。
四、工艺原理超大直径竖井全断面快速掘进施工工法通过结合先进的施工工法和技术措施，以及实际工程中的需求，实现了施工工艺与实际工程之间的紧密联系。
采用先进的施工设备和技术手段，结合可控爆破、定向钻孔等技术，能够有效降低施工难度，提高施工效率。
五、施工工艺该工法的施工过程主要包括勘探与设计、预处理施工、主井筒掘进、支护与处理、顶部施工等阶段。
在每个施工阶段，都有详细的施工工艺和步骤，确保施工的高效和质量。
六、劳动组织超大直径竖井全断面快速掘进施工工法需要合理的劳动组织，包括人员配置、工作分工、施工计划等。
通过科学的劳动组织，能够最大限度地提高施工效率和工程质量。
七、机具设备该工法需要使用一系列的机具设备，包括钻机、锚固设备、掘进机、破碎机等等。
这些机具设备在施工过程中起到重要的作用，提高了施工效率和工程质量。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量，需要采取一系列的质量控制措施，包括施工过程中的监测与检测、对施工质量进行评估、质量问题的修复等。
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第二部分竖井断面设计
[设计题目]
某矿采用竖井开拓。
井筒穿过岩石的坚固性系数f≤6～8，该井为主要提升井，多中段提升，选用罐笼作为提升容器，采用木罐道，1、2号主罐道梁宽度b1=b2=199mm, 3号罐道梁小一号，b3=196mm。
井筒内铺设Φ300压风管一条，Φ250排水管两条，Φ150供水管及放水管路各一条，四条动力电缆，三条通信电缆，并设梯子间，井筒通过风量182 m3/s，试设计竖井井筒断面并绘制断面图。
[设计要求]
1、必须以认真的态度，独立完成。
2、所选数据要有依据，设计符合规范，计算正确。
3、绘图清楚规范，表格设计合理，采用计算机绘图。
4、各项技术措施要切合实际，具有针对性。
2.1 井筒断面形状的选择
该井筒负担全矿主要提升任务，服务年限长，围岩稳固性一般，故选用圆形断面，整体浇灌混凝土支护。
2.2 井巷断面尺寸的确定
2.2.1选择井筒装备，确定井筒断面布置形式
该井筒选用GDG1.5/6/1/2单层双罐笼，双侧罐道，三组罐道梁。
断面布置如图2-1。
2.2.2 初选罐道、罐道梁、梯子梁的型号尺寸
根据提升容器及布置形式，参考类似矿山经验，查《井巷工程设计与施工》表7-2初选：
罐道：38kg/m钢轨；
主罐道梁（1、2号）：b1=b2=199mm 次梁（3号）：b3=196
梯子梁：I14b (b4=60)
2.2.3 确定提升间和梯子间的断面尺寸
(1)罐道梁中心线间距L1和L2可按下式求出：
L 1＝a ＋2（h －△）＋2
2b ＋21
b （1） L 2＝a ＋2（h －△）＋23b ＋21
b （2）
式中：a —罐笼宽度，可从罐笼规格表中查出；h —木罐道厚度，1t 矿车罐笼为180mm ，3t 矿车罐笼为200mm ；△—钢罐梁卡入木罐道内的厚度，1t 矿车单层单车罐笼为16mm ，1t 矿车双层单车罐笼及3t 矿车单层单车罐笼为20mm ；b1、b2、b3分别为1号、2号、3号罐梁宽度。
故 L1 = 1200 + 2(180-20) + 0.5*(199+199) =1719
L2 = 1200 + 2(180-20) + 0.5*(196+199) =1718
(2)根据梯子间、管线间布置，梯子间尺寸可按下列公式计算：
M ＝a 1＋a 2＋m ＋22
b （3）
式中：a 1—两梯子中心距，取600mm ；a 2—梯子中心到壁板距离加
另一梯子中心到井壁距离，取600mm ；m —梯子间壁板总厚度，根据梯子间壁板结构确定，一般木梯子间m ＝50mm ， 金属梯子间m ＝77mm 。
左侧布置梯子间，右侧布置管路，一般取T ＝300～400mm ，S ＝1600
－T ＝1200～1300mm 。
故 M=600 + 600 + 50 + 0.5*199 = 1350
2.2.4 井筒静直径的确定
根据求得的提升间和梯子间的断面尺寸，采用作图法确定井筒近似直径以及罐笼在井筒中的位置，其步骤如下：
按计算出的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，按1:100的比例画出井筒构件（装备）布置图，如图2-2所示。
从靠近井壁的罐笼两个拐角引罐笼收缩的垂直平分线，并取L-△r 得到A 、B 两点，其中L 为提升容器到井壁的最小安全距离，一般取L=200mm ，△r 为罐笼收缩值，见图2-2。
根据C3和J 可得C 点。
过A 、
B 、
C 三点作圆，其圆心即为井筒中心。
从图2-2中量得井筒近似直径为5630，井筒中心线到1号罐道梁中心线的距离d0为496mm ，直径按500mm 的模数进级，取直径为6000mm 。
为了施工的方便，d0取整数，d0=500mm 。
2.2.5 验算安全间隙及梯子间尺寸
C3
230200600600/2L R r m m C d c m s =-
∆≥=-≥+++
如不能满足要求，则适当修正d0值，再进行验算直至满足要求为止。
在这里
L=386>200mm ，C3=1565mm>1361mm 符合要求。
2.2.6 风速验算
按下式验算风速v ：
10/v Q S v =≤
式中，Q ——通过井筒的风量（3/m s ），Q=1823/m s ；
S1——减去井巷装备和其他固定设备尺寸后的井筒净断面积（㎡），通常可由井筒净断面积S 估算，S1=0.85S ，在这里2210.85(/4)624.03S m π=⨯⨯=；
v0——按规程要求井筒允许通过的最高风速（m/s ），查《井巷工程设计与施工》表4-8，v0=8m/s 。
故v=7.57m/s<8m/s ，风速验算符合要求。
2.3 支护厚度的选择
参照《井巷工程设计与施工》表8-12，取井筒混凝土井壁厚度为350mm 。
故井筒掘进直径6700m m D =掘。
2.4 管缆布置的原则
结合该井条件，管缆布置如附件2所示。
2.5 工程量及材料消耗
井筒净断面积：
22S /4D 28.26m π==净净（）
井筒掘进断面积：
22S /4D 35.24m π==掘掘（）
每米井筒混凝土量：
3
v S S .9m =⨯掘净壁（-）1=68
罐道梁长度按下式计算：
'l =式中，R ——井筒净半径；
C ——每根罐道梁至井筒中心的距离。
故： '
''123591652773532l mm l mm l mm ===，，
在保证罐道梁埋入井壁的长度必须合乎要求的前提下，取其长度为整数。
则各罐道梁长度分别取：l 1=6520mm ，l 2=5880，l 3=5130mm 。
梯子梁长度取：
'''123L 1565L 1519L 1266m m m m m m ===梯梯梯，，
'
''123156517701520l m m l m m l m m
===梯梯梯，， 2.6 绘制井筒断面图、编制每米井筒工程量及材料消耗表 ⑴井筒断面图见附件2。
⑵每米井筒工程量及材料消耗表如下：。