专利名称：一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁，尤其适用于用冻结法施工的井筒。
背景技术：
冻结法是在井筒开凿之前，用人工制冷的方法，将井筒周围的岩土层冻结成封闭的圆筒——冻结壁，以抵抗水、土压力，隔绝地下水和井筒的联系，然后在冻结壁的保护下进行掘砌工作的一种特殊的凿井方法。自1883年德国工程师波茨舒发明冻结法以来，冻结法在世界上得到了广泛地应用，成为通过复杂地层建井的最有效手段。自我国1955年首次采用冻结法凿井技术以来，已施工500多个井筒，总延米达120km以上。目前，我国在冲积层厚度大于50m以上的地区建设矿井井筒，绝大多数情况下均采用冻结法施工。在中国采用冻结法凿井的早期，井筒穿过的冲积层浅，井筒一般采用单层钢筋混凝土井壁。井壁主体一钢筋混凝土直接与井帮接触。由于上、下段高接茬缝的存在，以及井壁温度裂缝的存在，在冻结壁解冻后大多数井壁在接茬和裂缝处漏水，尤其是冲积层厚度大于IOOm的井筒，井筒漏水量很大，不能满足使用要求。在迫不得已的情况下，通过实践与研究，1976 1988年发展出了目前普遍采用的复合井壁技术。复合井壁结构由内层井壁、井壁夹层、外层井壁。外层井壁主要起临时支护作用，在施工期间用于抵抗冻结压力，在冻结壁解冻后抵抗永久有效土压力。外层井壁采用分段下行短段掘砌方法施工而成。由于按目前技术施工的外层井壁上有接茬缝，故外层井壁本身是不防水的。因此必需在外层井壁施工完成后，由下向上连续施工内层井壁。内层井壁主要用于抵抗水的压力和封水。井壁夹层多采用塑料板、油毡等，其作用是解除外层井壁对内层井壁的约束，减小内层井壁的约束温度应力。内层井壁很少有接茬缝，内层井壁上的温度裂缝也很少，这样的内层井壁的隔水性能很好。双层复合井壁的指导思想是用内层井壁封水。尽管复合井壁技术解决了井壁漏水严重的问题，但是随着井筒开挖深度的增加，井壁厚度逐渐增加，尤其是内壁厚度，当内壁厚度较大时，作为大体积混凝土，内壁混凝土因内部的自约束产生裂缝，夹层塑料板搭接结构或熔合不密实无法起到防水作用，将面临井筒漏水的问题。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有问题而提供一种喷涂聚氨酯或聚脲防水涂料形成的喷膜夹层来代替传统的塑料板、油毡等夹层材料。本实用新型的目的可通过以下方式来实现:结合附图如下:一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁，包括喷膜夹层、井筒外壁和井筒内壁，井筒外壁位于冻土壁内部，喷膜夹层位于井筒外壁内部，并与井筒外壁粘结成为一个整体，将井筒外壁表面存在的麻面填充补平，喷膜夹层的内部为井筒内壁。所述的喷膜夹层为喷涂机喷涂聚氨酯或聚脲防水涂料形成的2 3mm防水膜，其中聚氨酯或聚脲防水涂料为用公知材料和工艺技术制成，同时材料能承受冻融循环，在-30°C 80°C性能保持稳定，无毒、无气味，具有阻燃性，所述的井筒外壁为编织的钢筋和现浇的混凝土结构形成公知的钢筋混凝土结构。所述的井筒内壁为编织的钢筋和现浇的混凝土结构形成公知的钢筋混凝土结构。本实用新型的有益效果是:施工简单，减轻劳动强度，缩短施工工期，井筒防水性能好，节约了长期投资成本，增长了井筒使用寿命。
附图是本实用新型带喷夹层复合双层冻结井壁；附图中1、喷膜夹层，2、井筒外壁，3、井筒内壁，4、冻土壁，5、井筒中心线，6、掘进工作面。
具体实施方式
结合附图如下:一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁，包括喷膜夹层1、井筒外壁2和井筒内壁3，井筒外壁2位于冻土壁4内部，喷膜夹层I位于井筒外壁2内部，并与井筒外壁2粘结成为一个整体，将井筒外壁2表面存在的麻面填充补平，喷膜夹层I的内部为井筒内壁3。所述的喷膜夹层I为喷涂机喷涂聚氨酯或聚脲防水涂料形成的2 3mm防水膜，其中聚氨酯或聚脲防水涂料为用公知材料和工艺技术制成，同时材料能承受冻融循环，在-30°C 80°C性能保持稳定，无毒、无气味，具有阻燃性，所述的井筒外壁2为编织的钢筋和现浇的混凝土结构形成公知的钢筋混凝土结构。所述的井筒内壁3为编织的钢筋和现浇的混凝土结构形成公知的钢筋混凝土结构。本带喷膜夹层的复合双层冻结井壁的施工过程如下:在冻土壁4保护下采用机械或钻眼爆破法挖掘出一个段高，浇筑形成井筒外壁2，井筒外壁2主要起临时支护作用，在施工期间用于抵抗冻结压力，在冻结壁解冻后抵抗永久有效土压力。继续掘进形成下一段高，脱掉上一段高井筒外壁2表面的模版，对该段高进行浇筑混凝土形成井筒外壁2，同时在上一段高井筒外壁2表面喷涂聚氨酯或聚脲材料形成2 3mm喷膜夹层I，如此循环施工至200米左右段高，进行公知的井筒内壁3连续套壁施工至开始掘进处，井筒内壁3主要用于抵抗水的压力和封水，形成井筒外壁2与井筒内壁3夹喷膜夹层I形式的复合双层井壁结构的冻结井壁。进行如上所述循环施工直至设计井筒深度。
权利要求1.一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁，包括喷膜夹层(I)、井筒外壁(2)和井筒内壁(3)，其特征在于:井筒外壁(2)位于冻土壁(4)内部，喷膜夹层(I)位于井筒外壁(2)内部，并与井筒外壁(2)粘结成为一个整体,喷膜夹层(I)的内部为井筒内壁(3)。
2.根据权利要求1所述的复合双层冻结井壁，其特征在于:所述的喷膜夹层(I)为喷涂机喷涂聚氨酯或聚脲防水涂料形成的2 3mm防水膜。
3.根据权利要求1所述的复合双层冻结井壁，其特征在于:所述的井筒外壁(2)为编织的钢筋和现浇的混凝土结构形成公知的钢筋混凝土结构。
4.根据权利要求1所述的复合双层冻结井壁，其特征在于:所述的井筒内壁(3)为编织的钢筋和现浇的混凝土 结构形成公知的钢筋混凝土结构。
专利摘要一种带喷膜夹层的复合双层冻结井壁，适用于冻结法施工的井筒。该种冻结井壁包括喷膜夹层、井筒外壁和井筒内壁，其特点是井筒外壁位于冻土壁内部，喷膜夹层位于井筒外壁内部，并与井筒外壁粘结成为一个整体，将井筒外壁表面存在的麻面填充补平，喷膜夹层的内部为井筒内壁。优点在于施工简单，减轻劳动强度，缩短施工工期，井筒防水性能好，节约了长期投资成本，增长了井筒使用寿命。
文档编号E21D5/11GK203081452SQ20132003527
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者荆玉明, 丁非, 朱昱 申请人:中国矿业大学