一种框架式排水井的制作方法

本实用新型涉及排水井，尤其涉及一种矿山尾矿库框架式排水井。

背景技术：

在一般的湿式堆存尾矿库中，排洪系统作为不可或缺的设施，其型式是否合理、结构是否可靠直接关系到尾矿库的防排洪安全。常规的排洪系统包括排水井-隧洞、排水井-排水管、斜槽-隧洞、斜槽-排水管等，其中，排水井-隧洞的型式使用广泛，能够适应多种复杂的地形地质条件，排水能力也相对较强。排水井结构型式包括井圈式、窗口式、框架式和砌块石等，框架式排水井施工便利、结构稳定、进水能力强，一般中大型尾矿库均采用框架式排水井。

框架式排水井为钢筋混凝土结构，由井架、井座及拱板组成。井架部分包括立柱、圈梁，组成圆形框架式结构。井座部分为钢筋混凝土，用于支撑上部井架及连接下部竖井。拱板为预制钢筋混凝土结构，随着排水井进水标高的逐渐抬升，拱板逐级叠加。

常规的框架式排水井，由于拱板是在后期运行过程中逐级叠加的，与井架在结构上是分离的，拱板与拱板之间、拱板与井架之间的缝隙一般通过“土工布+水泥”填缝。这种结构型式，一般情况下，随着尾矿堆积标高的上升，拱板受到周边尾矿的侧向压力作用，缝隙会逐渐受压密实，只要拱板的承压能力与上覆尾矿高度相适应，排水井就能够正常使用。

在某些非正常运行工况下，如地震、特大洪水或其他非正常运行状态，拱板可能会受到振动荷载或者拉力作用，由于拱板与井架结构上是分离的，仅通过水泥砂浆连接,因此，在这种荷载状态下，有可能造成拱板松动或者脱离，进而影响排水井的正常使用，甚至直接造成排水井倒塌。在某些地形条件下，排水井周边可能形成漩涡流或其他复杂流态，拱板在水流循环作用下也可能受拉松动或者脱离。另外，在某些排水井的使用过程中，拱板受到外来物意外撞击也可能引起松动或脱离。

拱板脱落的力学原因在于无法承受拉力。实际上，拱板可能受到的拉力并不大，但是由于拱板与井架结构上是分离的，所以即使受到较小的拉力作用，也会造成拱板的松动或者脱离。而从拱板的用途上看，井架是前期基建工程就浇筑完毕，拱板则是在后期运行过程中逐级叠加的，拱板与井架不便整体浇筑，因此，可以考虑通过增加简单的配套设施来增强井架与拱板的整体性。

技术实现要素：

为克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种矿山尾矿框架式排水井，可大幅增强拱板抵抗外力的影响。

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架设立在井座顶部。井架包括立柱和圈梁。圈梁设置在相邻立柱之间，圈梁的设置方向与立柱垂直。立柱和圈梁所围的空间装有环形拱板，拱板的侧壁与立柱的侧壁接触或配合。拱板上设有拱板吊环，上下相邻两级拱板的拱板吊环通过竖向或垂直方向第一加强筋连接。

作为优选，所述拱板吊环水平设置。

作为优选，第一加强筋的两端设成弯钩形式。

作为优选，第一加强筋与拱板吊环采用焊接连接。

作为优选，拱板吊环的数量为例如2-10个，优选2-6个。

根据本实用新型提供的第二种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架设立在井座顶部。井架包括立柱和圈梁。圈梁设置在相邻立柱之间，圈梁的设置方向与立柱垂直。立柱和圈梁所围的空间装有环形拱板，拱板的侧壁与立柱的侧壁接触或配合。拱板上设有拱板吊环，立柱上每隔拱板高度设一级立柱吊环，同一级立柱吊环与拱板吊环通过横向或水平方向第二加强筋连接。

作为优选，所述立柱吊环垂直设置。拱板吊环垂直设置。

作为优选，第二加强筋的两端设成弯钩形式。

作为优选，第二加强筋围绕井架一周，连接同一级全部的立柱吊环和拱板吊环。

作为优选，第二加强筋采用焊接连接立柱吊环和拱板吊环。

作为优选，拱板吊环的数量为例如2-10个，优选2-6个。

根据本实用新型提供的第三种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架设立在井座顶部。井架包括立柱和圈梁。圈梁设置在相邻立柱之间，圈梁的设置方向与立柱垂直。立柱和圈梁所围的空间装有环形拱板，拱板的侧壁与立柱的侧壁接触或配合。拱板上设有拱板吊环，立柱上每隔拱板高度设一级立柱吊环，同一级立柱吊环与拱板吊环通过横向或水平方向第二加强筋连接。上下相邻两级拱板的拱板吊环通过竖向或垂直方向第一加强筋连接。

作为优选，所述立柱吊环垂直设置，拱板吊环呈八字形或倒八字形设置。

作为优选，第一加强筋的两端设成弯钩形式。第二加强筋的两端设成弯钩形式。

作为优选，第二加强筋围绕井架一周，连接同一级全部的立柱吊环和拱板吊环。

作为优选，第一加强筋与拱板吊环采用焊接连接。

作为优选，第二加强筋采用焊接连接立柱吊环和拱板吊环。

作为优选，每一块拱板上的吊环的数量为例如2-10个，优选2-6个。

一般，拱板设置在立柱外侧。同一级的拱板与立柱构成一个环形的圈。优选，在圈梁的外侧面上、下边缘和立柱的外侧面的左、右边缘都留有供安装拱板之用的(向圈内凹进的)边缘台阶。更优选，在安装之后，使得立柱、圈梁和拱板三者(边缘齐平并且)构筑一种外周(外观)像竖立式圆柱形的结构。

在本实用新型中，加强筋可以用钢筋，也可以用其他合适材料。若尾矿水对加强筋有腐蚀作用，可在加强筋外侧设保护层。从加固效果上来看，第三种实施方案最为可靠，但所需加强筋也最多，经济性相对最差。因此，对于具体工程，可根据其拱板脱离可能性的大小选择合适方案。

在本实用新型中，所述圈梁设置在相邻立柱之间是指立柱垂直设置，围成一个圈但是立柱之间有间隙或空隙，圈梁水平设置，一个圈梁在连接立柱的同一水平截面，一个圈梁连接在一个水平面上连接所有的立柱。立柱的数量可以不受限制，根据排水井的大小来设定，例如3-25根立柱，4-20根立柱，更优选4-15根立柱，例如6、10、12根。圈梁的数量(即上下方向的级数)可以不受限制，根据立柱的高度设置，例如1-20个圈梁，2-15个圈梁，优选3-10个圈梁。相邻两个圈梁间的距离可以相同，也可以不同。例如，靠近井座的底端，相邻两个圈梁间的距离较小；远离井座的上端，相邻两个圈梁间的距离较大。例如，相邻两个圈梁间的距离可以为0.5-8m，优选1-6m，更优选2-5m，例如3m。

在本实用新型中，立柱和圈梁所围的空间装有环形拱板是指相邻立柱和相邻圈梁共同连接后，围成的空间内设有环形拱板，环形拱板放置在空间内，封住指相邻立柱和相邻圈梁共同连接后围成的空间。

优选，拱板外壁与立柱外壁共同构成完整拱圈。另外，圈梁的布置可采用两种型式，第一种是圈梁外径与(合围)拱板外径一致，拱板的重力由圈梁承担；第二种是圈梁外径与(合围)拱板内径一致，拱板的重力全部井座承担，圈梁实际上只起到了搭接立柱的作用。

另外，在本实用新型中，拱板的侧壁与立柱的侧壁接触或配合是指拱板设置在立柱外侧，包围住立柱，或者拱板插入相邻立柱间的空隙或缝隙中。拱板的侧壁与立柱的侧壁贴近并且刚好适配。当排水井外部堆积尾矿时，尾矿的侧向力作用在拱板上，拱板的力传递至立柱，克服了现有技术中将拱板设置立柱内侧，所有的力都直接作用在挡板上的缺陷。立柱是现场浇筑的整体结构，对外来力的承受作用更大。本实用新型的机构更加稳固。

在本实用新型中，上下相邻两级拱板的拱板吊环通过第一加强筋连接是指：根据矿场需要，随着尾矿堆积标高的上升，拱板是一层一层累加的，第一加强筋连接上下相邻两级拱板上的吊环。

在本实用新型中，拱板高度为例如200-500mm，优选250-400mm，更优选250-300mm，例如200mm，250mm。

在本实用新型中，立柱上每隔拱板高度设一级立柱吊环是指根据每一级相邻圈梁间的距离，设置相应高度的拱板，再根据每一级(或每一层)拱板的高度在相应一级(或相应一层)的立柱上设置一级立柱吊环。立柱吊环与拱板吊环相匹配。第二加强筋连接同一级立柱吊环和拱板吊环。

在本实用新型中，根据相邻圈梁与立柱围成的空间，在同一水平方向上形成的空间或整个圈或整个环为同一级(或同一层)。相应地，同一水平方向上的拱板为同一级(或同一层)。

在本实用新型中，拱板吊环水平设置、立柱吊环垂直设置、拱板吊环垂直设置均为相对水平面而定的。

在本实用新型中，第一加强筋的两端设成弯钩形式、第二加强筋的两端设成弯钩形式是指第一加强筋或第二加强筋的两端设有弯钩的结构，便于连接拱板吊环或立柱吊环，连接后更为稳固，也更便于后续的焊接。

在本实用新型中，拱板吊环呈八字形或倒八字形设置是指拱板吊环倾斜设置，与水平面间形成夹角，例如30-60度，例如45度，便于同一个拱板吊环上同时连接横向的第一加强筋和纵向的第二加强筋。

在本实用新型中，第二加强筋围绕井架一周是指第二加强筋与同一水平面的立柱吊环和拱板吊环全部连接，同一水平面的拱板全部固定在一起并且固定在同一级的立柱上。

在本实用新型中，拱板吊环的数量可以不受限制，例如2-6个，优选2-4个，更优选2个或3个。例如拱板吊环为2个时，拱板吊环设置在拱板的外表面的两端位置。拱板吊环为3时，拱板吊环设置在拱板的外表面的两端和中间位置各设一个，3个拱板吊环在同一水平相上；两端的拱板吊环可以连接第二加强筋，中间位置的拱板吊环连接第一加强筋。拱板吊环为4时，拱板吊环分两层(同一块拱板上的两条平行的水平线上)设置在拱板的外表面的两端位置，每一端上下设置两个。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种加固思路，即在原框架式排水井与拱板结构形式基础上，增设加强筋，加强了拱板与井架的连接，从而大幅增强了拱板抵抗外力的影响，使得排水井能够适应各种复杂流态。

附图说明

图1现有技术框架式排水井正视图；

图2现有技术框架式排水井俯视图；

图3拱板结构图；

图4本实用新型框架式排水井第一种方案加固平面示意图；

图5本实用新型框架式排水井第一种方案加固立面示意图；

图6本实用新型框架式排水井第二种方案加固平面示意图；

图7本实用新型框架式排水井第二种方案加固立面示意图；

图8本实用新型框架式排水井第三种方案加固平面示意图；

图9本实用新型框架式排水井第三种方案加固立面示意图；

图10本实用新型框架式排水井第四种方案加固平面示意图；

图11本实用新型框架式排水井第四种方案加固立面示意图；

图12本实用新型框架式排水井第五种方案加固平面示意图；

图13本实用新型框架式排水井第五种方案加固立面示意图。

附图标记：1：井架；101：立柱；102：圈梁；10101：立柱吊环；2：井座；3：拱板；301：拱板吊环；401：第一加强筋；402：第二加强筋。

具体实施方式

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有拱板吊环301，上下相邻两级拱板3的拱板吊环301通过竖向或垂直方向第一加强筋401连接。

作为优选，所述拱板吊环301水平设置。

作为优选，第一加强筋401的两端设成弯钩形式。

作为优选，第一加强筋401与拱板吊环301采用焊接连接。

作为优选，拱板吊环301的数量为1-20个，优选2-10个。

根据本实用新型提供的第二种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有拱板吊环301，立柱101上每隔拱板高度设一级立柱吊环10101，同一级立柱吊环10101与拱板吊环301通过横向或水平方向第二加强筋402连接。

作为优选，所述立柱吊环10101垂直设置。拱板吊环301垂直设置。

作为优选，第二加强筋402的两端设成弯钩形式。

作为优选，第二加强筋402围绕井架1一周，连接同一级全部的立柱吊环10101和拱板吊环301。

作为优选，第二加强筋402采用焊接连接立柱吊环10101和拱板吊环301。

作为优选，拱板吊环301的数量为1-20个，优选2-10个。

根据本实用新型提供的第三种实施方案，提供一种框架式排水井：

一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有拱板吊环301，立柱101上每隔拱板高度设一级立柱吊环10101，同一级立柱吊环10101与拱板吊环301通过横向或水平方向第二加强筋402连接。上下相邻两级拱板3的拱板吊环301通过竖向或垂直方向第一加强筋401连接。

作为优选，所述立柱吊环10101垂直设置，拱板吊环301呈八字形或倒八字形设置。

作为优选，第一加强筋401的两端设成弯钩形式。第二加强筋402的两端设成弯钩形式。

作为优选，第二加强筋402围绕井架1一周，连接同一级全部的立柱吊环10101和拱板吊环301。

作为优选，第一加强筋401与拱板吊环301采用焊接连接。

作为优选，第二加强筋402采用焊接连接立柱吊环10101和拱板吊环301。

作为优选，拱板吊环301的数量为1-20个，优选2-10个。

实施例1

如图4和图5，一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有2个拱板吊环301，上下相邻两级拱板3的拱板吊环301通过第一加强筋401连接。第一加强筋401与拱板吊环301接触位置进行焊接。第一加强筋402两端设成弯钩形式。拱板吊环301水平设置。

实施例2

如图6和图7，一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有2个拱板吊环301，立柱101上每隔拱板高度设一级立柱吊环10101，同一级立柱吊环10101与拱板吊环301通过第二加强筋402连接。第二加强筋402与立柱吊环10101及拱板吊环301接触位置进行焊接。第二加强筋402两端设成弯钩形式。立柱吊环10101及拱板吊环301垂直设置。

实施例3

如图8和图9，重复实施例2，只是第二加强筋402围绕井架1一周，将同一级拱板吊环301全部连接起来。

实施例4

如图10和图11，一种框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1设立在井座2顶部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102设置在相邻立柱101之间，圈梁102的设置方向与立柱101垂直。立柱101和圈梁102所围的空间装有环形拱板3，拱板3的侧壁与立柱101的侧壁接触或配合。拱板3上设有拱板吊环301，立柱101上每隔拱板高度设一级立柱吊环10101，同一级立柱吊环10101与拱板吊环301通过第二加强筋402连接。上下相邻两级拱板3的拱板吊环301通过第一加强筋401连接。第二加强筋402与立柱吊环10101及拱板吊环301接触位置进行焊接。第二加强筋402两端设成弯钩形式。立柱吊环10101垂直设置，拱板吊环301呈八字形(或倒八字形)设置。第一加强筋401与拱板吊环301接触位置进行焊接。第一加强筋402两端设成弯钩形式。

实施例5

如图12和图13，重复实施4，只是第二加强筋402围绕井架1一周，将同一级拱板吊环301全部连接起来。

实施例6

重复实施例4，只是拱板吊环301的数量为3个，拱板吊环设置在拱板的外表面的两端和中间位置各设一个，3个拱板吊环在同一水平相上；两端的拱板吊环可以连接第二加强筋，中间位置的拱板吊环连接第一加强筋。

实施例7

重复实施例4，只是拱板吊环301的数量为4个，拱板吊环分两层(同一块拱板上的两条平行的水平线上)设置在拱板的外表面的两端位置，每一端上下设置两个。