凿井井架专业设计

凿井井架也称掘进井架，是一种临时井架，主要用来支承天轮平台并承受立井施工时矸石、运送人员和物料的荷载，以及悬吊凿井设备的荷载。当井筒施工完成后，一般要经过改绞，将凿井井架换成生产井架，以满足矿井生产的需要，因此它是煤矿建井工程中重要的施工结构物之一。凿井井架是凿井专用的井口大型立体结构物，满足各种井径立井凿井设备的布置和施工工艺的要求。钢凿井井架主要由天伦房、主体架、卸矸台、扶梯以及基础组成。还详细介绍了凿井井架的适用范围、特点、施工工艺以及井架设计的要求等。凿井井架按所用的材料来分，主要有木制的和钢制的两种。木井架由于防火性能和承载能力较差已经被淘汰，因此目前工程中主要采用钢制凿井井架，钢凿井井架的型式以亭式为主 。凿井井架结构型式首先必须满足凿井施工工艺的技术要求，此外还应满足以下几个方面的要求：结构简单，杆件数量少；重量轻，用料省；加工制造容易；运输、安装和拆卸方便；受力性能好；整体稳定性好等。亭式钢凿井井架由于良好的生产、施工及力学性能，在实际工程中应用为广泛。

钢凿井井架的构造 天轮房天轮房位于井架的顶部，它主要用来安装和检修天轮，以及保护天轮平台，防止雨雪侵袭，因此天轮房上通常还覆以层面部分。在结构上天轮房主要由4根角柱、上部横梁、交叉连杆及两条钢轨起重梁组成。天轮房结构净高一般取D/2+2m(D为主天轮直径)，其平面尺寸与天轮平台相同。天轮房各构件一般采用型钢，当没有适合的型钢时也可以根据设计采用焊接截面，角柱通常采用由两个角钢组成的十字形截面上部横梁采用两个槽钢组成的工字形截面;水平交叉连杆可采用单角钢或两个角钢组成的T字形截面;斜撑由于受力较小通常采用单角钢。主体架主体架主要用来承受天轮平台的荷载，并将其传递给基础。主体架是一个由4片梯形桁架组成的空间结构，上部用螺栓与天轮平台的中梁及边梁连接，下部则立于井架基础上。主体架沿高度的节间划分，主要决定于主体架本身和卸矸台的高度，此外还应尽量沿高度大致相等。这样可使角柱在各节间的自由长度相等，以便合理选择角柱截面。主体架的角柱和腹杆，通常采用无缝钢管，因为主体架的主要构件都是按轴心受压计算的，而无缝钢管恰好在各个方向都具有相等的稳定性，能够充分的发挥钢材的力学性能。为保证井架单有较好的空间稳定性，在主体架内部受力较大的层水平高度外，设置水平连杆，从而形成一个网格状结构。水平连杆还可用来支承卸矸台。为了缩短连杆的跨度和传递卸矸台的荷载，还采用四根斜向拉杆将水平连杆悬吊在主体架的上部第二层的四个角节点上。卸矸台卸矸台是用来翻卸矸石的工作平台，通常布詈在主体架的下部层水平连杆上。根据受力大小它的主梁和次梁可采用工字钢或槽钢。梁上设置方木，用U形螺栓卡紧，然后铺设木板。扶梯扶梯时主体架内上下各平台之间的联系部分，通常由3个梯段组成，其中段梯子平台设在卸矸上。梯梁采用扁钢，踏步采用圆钢，扶手和栏杆采用扁钢或角钢，梯子平台采用槽钢和网纹钢板 。基础凿井井架由干结构型式，较简单，荷载较小，因此在4个柱脚外各设一个独立基础。独立基础施工比较简单，但承载力和整体性较差，各基础间缺乏联系，容易使结构产生不均匀沉降。独立基础一般设在柱下，常用断面形式有踏步形、锥形、杯形，凿井井架基础采用截锥形，分别支承主体架的。基础混凝土的强度等级不应低于C20。由于柱脚与地面有一定的倾斜角度，因此基础顶面应是倾斜的，并与角柱中心线垂直，而基础底面是水平的。