大型钢结构井架整体纠偏复位施工技术探究

1、大野，卜哮;整体纠4更之施工技7亡探究摘要针对大屯台匕目匕源股份有限公司孔庄煤矿混合井井架基础不均匀下讥造成提升中心线偏离提升系统安全运行难以保证的现状进行了大型钢结构井架整体纠偏复位施工技术研究0采用PLC液压同步移位控制系统通过多台大吨位液压千斤顶集中控制顶升井架,在提升系统设施停运24h期问内占兀成井架整体纠偏0该纠偏技术具有影响矿井生产时问少、井架顶升复位位置准确顶升过程中安全可罪、工作里少、设备操作简便、可减少矿井停产时问等特占八、对于矿山立井井架纠偏及安全生产具有重要的现实息义0关键词大型钢结构井架整体纠偏PLC;液压同步移位控制系统液压千斤顶0引言孔庄煤矿混合立井井筒净直径810

2、0mr】，井筒设计深度1088m井架采用主提中心线与副提中心线垂直布置总高度64m总质县里871.6t0结构形式20 X 20为落地式多纯提升双斜斜架为钢框架结构采面0井架基础采用预制400()mm140()0mrn,设计入土深粘土层为持力层单桩60()kN单桩水平承载力法施工0混合立井采用直径大、穿过冲积层特冻结壁厚、冻土范围大冻结壁距离各日及4个均质、冻结壁非均质、副提(北侧主提、西侧水流失影响等原因造匀0根据2013-03-3)2。1411-C基础的累计讥降值分别JCC点16mm、JCD)点11mm0大存在向冻结壁最近架向北、向西倾斜0根移观测报告井架50.15m心)偏西17mm、东西方

3、撑式钢结构井架其中用钢板焊接封闭箱型断混凝土方桩基础断面度23m1,以粉砂、含姜砂竖向承载力特征值特征值600kN采用锤击冻结法施工由于井筒厚、冻结法凿井时所需、永久井架4个基础距独立基础由于受土层不土体冻胀融讥差异、主副提)方位垂直、地下成井架基础讥降不均)7讥降观测4个独立为:JCA、点5mrn、JCBL点8mrm、其中JCC；点的讥降县里最占八、偏移的趋势导致井据2014年10月的井架位平台南北方向(主提中向(副提中心)偏北18mm已超过井架安装措施控制基础讥降对安故需对井架进行纠偏复1井架纠偏复位施工方井架纠偏复位采用PLC;液体顶升1。顶升设备液压锁的200t液压千斤失压问题保证负载

4、有利用M80螺杆及钢板垫片使用全站仪全程跟际检用水准仪测里天轮平台确性0首先使用全站仪关数据为井架复位提架4个柱脚底板基础处槽在凹槽内支设千斤装M80竖向止位螺栓千作控制井架底板安装测顶升高度通过千斤线位置0千斤顶顶升刖套架的上端连接部位松标准要求需及时采取全使用产生不利影响位0案压同步移位控制系统整采用有效行程14cm配有顶可防止系统及管路效支撑0井架顶升竖向止位支撑0复位过程中查中心线位移情况使水平度确保复位的准测里井架基础讥降的相供数据依据0然后在井分别凿出2个矩形凹顶井架底板4个角安斤顶通过液压站集中操电子刻度标尺便于观顶的伸缩调整井架中心先将箱型井架与井口开然后松动井架基础的底脚螺栓

5、0井架调整时地面井筒十字中心的两个方向分别架设全站仪观测井架中心线偏移直到中心线尺寸符合设计要求0井架复位兀成后用高强度无收缩灌浆料将井架底脚与基础的问隙灌浆密实并对套架上端及天轮的中心线位置偏差和水平度进行校验如偏差超标则需要进行调整套架和天轮02井架顶升、之，刖准备顶升刖准备:施工设备及材料、工器具的准备0井架纠偏复位主要施工设备有PLC;液压同步移位控制系统(含配套液压站、高压油管及200t千斤顶24台)、基础开凹槽用金刚石圆盘锯1台、施工用电焊机2台、井架测县里用全站仪2套和水准仪1套、电子测县里尺等0材料有高强度无收缩型基础灌浆料3t、平垫铁、斜垫铁、钢板、井架支撑用全螺纹M80m,

6、15(0m,螺栓止位螺栓(含特制螺母)及承压板、铁丝、棕纯、临时动力及控制电缆等0施工工器具有割矩、大锤、手锤、磁力线坠、钢尺、角尺、钢板尺、角磨机、望远镜、对讲机等0基础上表面装修层铲除0使用大锤、塞子等工具将井架底脚基础板处的装饰层拆除清理出基础板下垫铁位置0加30)0mn区300mm*20mm钢板16块作为竖向止位螺栓的承压钢板0在井架4个底脚的基础板上切害J出?J86mrn圆孔0加匚M80mm415()mm全螺纹六角头螺栓(B级性台匕目匕等级4.8)16条和特制螺母16个将螺母焊接在每个井架底脚基础板?Jf!6mrnBI孔上方并在圆孔附近焊接加强板筋0在井架底脚基础板?JJ36m孔处安

7、装竖向止位M80mm】螺栓螺栓下端与基础上放置的承压钢板接触并紧周螺栓0凿支放千斤顶的凹槽0在每个井架基础上部分别凿2个45()mm(65()mm300mm(高X宽X深)凹槽用1支放千斤顶0安装千斤顶0将千斤顶安装在凹槽内每个井架柱脚安放6台200t液压千斤顶(1个凹槽内3台),整个井架共安装24台顶升时千斤顶分成4组控制0千斤顶上部直接顶在井架底部端板下部凹槽底面用高标号混凝土(砂浆)找平后放置1块650mrm300mnX4Cmm钢板千斤顶下端放置在钢板上03井架顶升纠偏复位(1)施P匚、之，刖测县里0测里技术人员利用甲方提供的井筒一字中心线坐标使用全站仪配合棱镜测县里校验井架中心线偏差情况

8、将井筒一字中心线投放到井架43.65、51.15、56.65m层平台上通过与原井架中心线的标记对比确止井架偏移数值根据实测偏移值计算井架各柱脚的顶升值考虑井架非绝对刚体实乐顶升里要略小于计算值0以井筒一字中心线为基准测县里出罐笼提升中心线、箕斗提升中心线的尺寸偏差利用水准仪测县里井架基础讥降情况为复位工作提供数据支持0(2)顶升纠偏作业0将千斤顶放入井架基础底脚下方凹槽内千斤顶与井架箱型钢柱底端板垂直安放在顶升过程中千斤顶需分时J段调整角度确保轴心受压0千斤顶就位后确止并设置各千斤顶的准确顶升县里安装好电子刻度标尺和监测系统0根据竖向止位螺栓及钢板垫块的数量合理安排作业人员及作业内容0在千斤顶

9、顶升作业刖将井架基础地脚螺栓的螺母松动确保在顶升作业时地脚螺栓不受力0井架顶升、户，刖将井架箱体与井口套架上端的连接装置松开防止井架在顶升作业时对套架产生影响0先调整主提方向中心线偏差后调整副提方向中心线偏差0顶升时统一发布号令保证同步操作千斤顶0井架顶升过程中在地面井筒十字中心线两个方向上分别架设1台全站仪技术人员利用全站仪观测井架各层平台中心线偏移情况0井架顶升刖、顶升过程中及顶升后的讥降监测采用精密水准仪进行观测0在顶升过程中安排足够的人员负责监督、测县里工作并分阶段校正千斤顶的抬升值若个别千斤顶抬升速度与计划有偏差时应停止纠偏分析原因及时调整该千斤顶的顶升速度0利用置于千斤顶和井架箱体

10、底板之问的力传感器观测井架顶升过程中的力值变化一方面为控制井架顶升力提供依据同时为该类型工作积累参数0井架顶升工程中要对井架结构整体姿态变形进行监测包括井架平动、转动和倾斜0井架顶升过程实际上就是控制井架姿态的过程对井架的数个特征占八、进行测量和控制通过监测各特征点实际到达的位置与预期位置的接近程度可以判断井架变形特征并控制移位过程0?当顶升值达到理论计算值的70%6时暂停纠偏用全站仪测量井架各层平台中心线位置对提升纯中心线至井筒中心线的尺寸变化情况进行跟口际测量0根据检查结果当达到原设计使用要求时停止纠偏如达不到原设计要求时需继续纠偏直到满足设计要求0?,井架顶升复位过程中竖向止位螺栓由专人

11、跟口际拧紧保证螺栓处于受力状态0井架和基础之问的问隙用斜垫铁和钢板(400mr4200mrK10mm)塞入使井架与基础始终保持接触0?井架复位后连接好地脚螺栓将地脚螺栓紧周0(3)基础一次灌浆0架复位后在井架底脚与基础连接部位清除杂物并用水冲洗后进行基础的一次灌浆0一次灌浆使用高强度无收缩灌浆料2L在灌浆料浇筑后24h强度即可达到C20C35,3d强度可达C50。灌浆、之，刖先将井架底脚两侧及下边封堵料0灌浆料流动性强隙不需要进行振捣即灌浆料强度达到设计要(4)井口套架的复位时将井口套架上端与井口套架上端会产生位移后需对套架上部位置体上的中心线挂垂线对尺有偏差则用手拉再周止牢罪0(5)天轮的位

12、置校验动可台匕目匕对天轮产生影筒字中心线校验天偏差超标则需对天轮的水平度进行校验如整0调整时先将所有提使各天轮不受力然后千斤顶配合大锤等进行和标高控制使天轮的然后从上边灌入灌浆可凭自重流淌至所有空可达到密实效果0待求时撤掉千斤顶00因井架进行复位处理架连接装置松开对井影响在井架找正复位进行校验0利用井架箱套架上部位置校验如的产进行调整调整后0因井架在复位时的移响根据地面投放的井轮中心线位置如位置调整0用水准仪对天轮偏差超标也需要调升纯锁在井口套架上松动天轮地脚螺栓用调整通过字中心线位置及水平度满足设计及规范要求0(6)试运行0井架复位后基础灌浆强度达到C30以上后才可以进行试运转、八刖期试运转

13、中尽县里避免急刹车等容易使井架加剧晃动的情况发生待灌浆层强度稳止后可恢复到设计匚况运行0(7)施工组织0井架顶升纠偏复位施工采用白班工作制除去施工准备及复位后的绪后匚作时问复位顶升在影响矿井正常提升1d内兀成04井架顶升过程中应急保障措施保证措施:成立以项目经理和建筑、安装、液压、计算机等方面的专豕及经验丰7曷的技术人员组成的应急领导小组领导小组在紧急情况下可启动应急程序0监测项目超出预婺值时立即停止工作检查原因迅速采取措施进行加周并继续跟口际监测0顶升过程中倾斜处理0方案采用了计算机控制的同步连续顶升系统并由电子测县里尺精测各占八、位移当发生偏向并超出允许范围时应检查测距系统的工作情况电线及信号线是否连通并由另一套位移测里系统进行复核3。顶升系统发生故1早时立即由专业工程师对系统进行检查尽快排除故1早现场应有足够的备品、备件0系统断电故障处理0电脑程序备有UP：;不问断电源可防止突然断电如果液压油站发生断电液压千斤顶具有自锁功台匕目匕液压千斤顶截止阀将关闭液压千斤顶压力不变05