本實用新型涉及排水井，尤其涉及一種礦山尾礦庫框架式排水井。

背景技術：

在一般的濕式堆存尾礦庫中，排洪系統(tǒng)作為不可或缺的設施，其型式是否合理、結(jié)構(gòu)是否可靠直接關系到尾礦庫的防排洪安全。常規(guī)的排洪系統(tǒng)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-隧洞的型式使用廣泛，能夠適應多種復雜的地形地質(zhì)條件，排水能力也相對較強。排水井結(jié)構(gòu)型式包括井圈式、窗口式、框架式和砌塊石等，框架式排水井施工便利、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、進水能力強，一般中大型尾礦庫均采用框架式排水井。

框架式排水井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由井架、井座及拱板組成。井架部分包括立柱、圈梁，組成圓形框架式結(jié)構(gòu)。井座部分為鋼筋混凝土，用于支撐上部井架及連接下部豎井。拱板為預制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隨著排水井進水標高的逐漸抬升，拱板逐級疊加。

常規(guī)的框架式排水井，由于拱板是在后期運行過程中逐級疊加的，與井架在結(jié)構(gòu)上是分離的，拱板與拱板之間、拱板與井架之間的縫隙一般通過“土工布+水泥”填縫。這種結(jié)構(gòu)型式，一般情況下，隨著尾礦堆積標高的上升，拱板受到周邊尾礦的側(cè)向壓力作用，縫隙會逐漸受壓密實，只要拱板的承壓能力與上覆尾礦高度相適應，排水井就能夠正常使用。

在某些非正常運行工況下，如地震、特大洪水或其他非正常運行狀態(tài)，拱板可能會受到振動荷載或者拉力作用，由于拱板與井架結(jié)構(gòu)上是分離的，僅通過水泥砂漿連接,因此，在這種荷載狀態(tài)下，有可能造成拱板松動或者脫離，進而影響排水井的正常使用，甚至直接造成排水井倒塌。在某些地形條件下，排水井周邊可能形成漩渦流或其他復雜流態(tài)，拱板在水流循環(huán)作用下也可能受拉松動或者脫離。另外，在某些排水井的使用過程中，拱板受到外來物意外撞擊也可能引起松動或脫離。

拱板脫落的力學原因在于無法承受拉力。實際上，拱板可能受到的拉力并不大，但是由于拱板與井架結(jié)構(gòu)上是分離的，所以即使受到較小的拉力作用，也會造成拱板的松動或者脫離。而從拱板的用途上看，井架是前期基建工程就澆筑完畢，拱板則是在后期運行過程中逐級疊加的，拱板與井架不便整體澆筑，因此，可以考慮通過增加簡單的配套設施來增強井架與拱板的整體性。

技術實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種礦山尾礦框架式排水井，可大幅增強拱板抵抗外力的影響。

根據(jù)本實用新型提供的第一種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架設立在井座頂部。井架包括立柱和圈梁。圈梁設置在相鄰立柱之間，圈梁的設置方向與立柱垂直。立柱和圈梁所圍的空間裝有環(huán)形拱板，拱板的側(cè)壁與立柱的側(cè)壁接觸或配合。拱板上設有拱板吊環(huán)，上下相鄰兩級拱板的拱板吊環(huán)通過豎向或垂直方向第一加強筋連接。

作為優(yōu)選，所述拱板吊環(huán)水平設置。

作為優(yōu)選，第一加強筋的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第一加強筋與拱板吊環(huán)采用焊接連接。

作為優(yōu)選，拱板吊環(huán)的數(shù)量為例如2-10個，優(yōu)選2-6個。

根據(jù)本實用新型提供的第二種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架設立在井座頂部。井架包括立柱和圈梁。圈梁設置在相鄰立柱之間，圈梁的設置方向與立柱垂直。立柱和圈梁所圍的空間裝有環(huán)形拱板，拱板的側(cè)壁與立柱的側(cè)壁接觸或配合。拱板上設有拱板吊環(huán)，立柱上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)，同一級立柱吊環(huán)與拱板吊環(huán)通過橫向或水平方向第二加強筋連接。

作為優(yōu)選，所述立柱吊環(huán)垂直設置。拱板吊環(huán)垂直設置。

作為優(yōu)選，第二加強筋的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第二加強筋圍繞井架一周，連接同一級全部的立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)。

作為優(yōu)選，第二加強筋采用焊接連接立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)。

作為優(yōu)選，拱板吊環(huán)的數(shù)量為例如2-10個，優(yōu)選2-6個。

根據(jù)本實用新型提供的第三種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架、井座及拱板。井架設立在井座頂部。井架包括立柱和圈梁。圈梁設置在相鄰立柱之間，圈梁的設置方向與立柱垂直。立柱和圈梁所圍的空間裝有環(huán)形拱板，拱板的側(cè)壁與立柱的側(cè)壁接觸或配合。拱板上設有拱板吊環(huán)，立柱上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)，同一級立柱吊環(huán)與拱板吊環(huán)通過橫向或水平方向第二加強筋連接。上下相鄰兩級拱板的拱板吊環(huán)通過豎向或垂直方向第一加強筋連接。

作為優(yōu)選，所述立柱吊環(huán)垂直設置，拱板吊環(huán)呈八字形或倒八字形設置。

作為優(yōu)選，第一加強筋的兩端設成彎鉤形式。第二加強筋的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第二加強筋圍繞井架一周，連接同一級全部的立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)。

作為優(yōu)選，第一加強筋與拱板吊環(huán)采用焊接連接。

作為優(yōu)選，第二加強筋采用焊接連接立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)。

作為優(yōu)選，每一塊拱板上的吊環(huán)的數(shù)量為例如2-10個，優(yōu)選2-6個。

一般，拱板設置在立柱外側(cè)。同一級的拱板與立柱構(gòu)成一個環(huán)形的圈。優(yōu)選，在圈梁的外側(cè)面上、下邊緣和立柱的外側(cè)面的左、右邊緣都留有供安裝拱板之用的(向圈內(nèi)凹進的)邊緣臺階。更優(yōu)選，在安裝之后，使得立柱、圈梁和拱板三者(邊緣齊平并且)構(gòu)筑一種外周(外觀)像豎立式圓柱形的結(jié)構(gòu)。

在本實用新型中，加強筋可以用鋼筋，也可以用其他合適材料。若尾礦水對加強筋有腐蝕作用，可在加強筋外側(cè)設保護層。從加固效果上來看，第三種實施方案最為可靠，但所需加強筋也最多，經(jīng)濟性相對最差。因此，對于具體工程，可根據(jù)其拱板脫離可能性的大小選擇合適方案。

在本實用新型中，所述圈梁設置在相鄰立柱之間是指立柱垂直設置，圍成一個圈但是立柱之間有間隙或空隙，圈梁水平設置，一個圈梁在連接立柱的同一水平截面，一個圈梁連接在一個水平面上連接所有的立柱。立柱的數(shù)量可以不受限制，根據(jù)排水井的大小來設定，例如3-25根立柱，4-20根立柱，更優(yōu)選4-15根立柱，例如6、10、12根。圈梁的數(shù)量(即上下方向的級數(shù))可以不受限制，根據(jù)立柱的高度設置，例如1-20個圈梁，2-15個圈梁，優(yōu)選3-10個圈梁。相鄰兩個圈梁間的距離可以相同，也可以不同。例如，靠近井座的底端，相鄰兩個圈梁間的距離較?。贿h離井座的上端，相鄰兩個圈梁間的距離較大。例如，相鄰兩個圈梁間的距離可以為0.5-8m，優(yōu)選1-6m，更優(yōu)選2-5m，例如3m。

在本實用新型中，立柱和圈梁所圍的空間裝有環(huán)形拱板是指相鄰立柱和相鄰圈梁共同連接后，圍成的空間內(nèi)設有環(huán)形拱板，環(huán)形拱板放置在空間內(nèi)，封住指相鄰立柱和相鄰圈梁共同連接后圍成的空間。

優(yōu)選，拱板外壁與立柱外壁共同構(gòu)成完整拱圈。另外，圈梁的布置可采用兩種型式，第一種是圈梁外徑與(合圍)拱板外徑一致，拱板的重力由圈梁承擔；第二種是圈梁外徑與(合圍)拱板內(nèi)徑一致，拱板的重力全部井座承擔，圈梁實際上只起到了搭接立柱的作用。

另外，在本實用新型中，拱板的側(cè)壁與立柱的側(cè)壁接觸或配合是指拱板設置在立柱外側(cè)，包圍住立柱，或者拱板插入相鄰立柱間的空隙或縫隙中。拱板的側(cè)壁與立柱的側(cè)壁貼近并且剛好適配。當排水井外部堆積尾礦時，尾礦的側(cè)向力作用在拱板上，拱板的力傳遞至立柱，克服了現(xiàn)有技術中將拱板設置立柱內(nèi)側(cè)，所有的力都直接作用在擋板上的缺陷。立柱是現(xiàn)場澆筑的整體結(jié)構(gòu)，對外來力的承受作用更大。本實用新型的機構(gòu)更加穩(wěn)固。

在本實用新型中，上下相鄰兩級拱板的拱板吊環(huán)通過第一加強筋連接是指：根據(jù)礦場需要，隨著尾礦堆積標高的上升，拱板是一層一層累加的，第一加強筋連接上下相鄰兩級拱板上的吊環(huán)。

在本實用新型中，拱板高度為例如200-500mm，優(yōu)選250-400mm，更優(yōu)選250-300mm，例如200mm，250mm。

在本實用新型中，立柱上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)是指根據(jù)每一級相鄰圈梁間的距離，設置相應高度的拱板，再根據(jù)每一級(或每一層)拱板的高度在相應一級(或相應一層)的立柱上設置一級立柱吊環(huán)。立柱吊環(huán)與拱板吊環(huán)相匹配。第二加強筋連接同一級立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)。

在本實用新型中，根據(jù)相鄰圈梁與立柱圍成的空間，在同一水平方向上形成的空間或整個圈或整個環(huán)為同一級(或同一層)。相應地，同一水平方向上的拱板為同一級(或同一層)。

在本實用新型中，拱板吊環(huán)水平設置、立柱吊環(huán)垂直設置、拱板吊環(huán)垂直設置均為相對水平面而定的。

在本實用新型中，第一加強筋的兩端設成彎鉤形式、第二加強筋的兩端設成彎鉤形式是指第一加強筋或第二加強筋的兩端設有彎鉤的結(jié)構(gòu)，便于連接拱板吊環(huán)或立柱吊環(huán)，連接后更為穩(wěn)固，也更便于后續(xù)的焊接。

在本實用新型中，拱板吊環(huán)呈八字形或倒八字形設置是指拱板吊環(huán)傾斜設置，與水平面間形成夾角，例如30-60度，例如45度，便于同一個拱板吊環(huán)上同時連接橫向的第一加強筋和縱向的第二加強筋。

在本實用新型中，第二加強筋圍繞井架一周是指第二加強筋與同一水平面的立柱吊環(huán)和拱板吊環(huán)全部連接，同一水平面的拱板全部固定在一起并且固定在同一級的立柱上。

在本實用新型中，拱板吊環(huán)的數(shù)量可以不受限制，例如2-6個，優(yōu)選2-4個，更優(yōu)選2個或3個。例如拱板吊環(huán)為2個時，拱板吊環(huán)設置在拱板的外表面的兩端位置。拱板吊環(huán)為3時，拱板吊環(huán)設置在拱板的外表面的兩端和中間位置各設一個，3個拱板吊環(huán)在同一水平相上；兩端的拱板吊環(huán)可以連接第二加強筋，中間位置的拱板吊環(huán)連接第一加強筋。拱板吊環(huán)為4時，拱板吊環(huán)分兩層(同一塊拱板上的兩條平行的水平線上)設置在拱板的外表面的兩端位置，每一端上下設置兩個。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供了一種加固思路，即在原框架式排水井與拱板結(jié)構(gòu)形式基礎上，增設加強筋，加強了拱板與井架的連接，從而大幅增強了拱板抵抗外力的影響，使得排水井能夠適應各種復雜流態(tài)。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術框架式排水井正視圖；

圖2現(xiàn)有技術框架式排水井俯視圖；

圖3拱板結(jié)構(gòu)圖；

圖4本實用新型框架式排水井第一種方案加固平面示意圖；

圖5本實用新型框架式排水井第一種方案加固立面示意圖；

圖6本實用新型框架式排水井第二種方案加固平面示意圖；

圖7本實用新型框架式排水井第二種方案加固立面示意圖；

圖8本實用新型框架式排水井第三種方案加固平面示意圖；

圖9本實用新型框架式排水井第三種方案加固立面示意圖；

圖10本實用新型框架式排水井第四種方案加固平面示意圖；

圖11本實用新型框架式排水井第四種方案加固立面示意圖；

圖12本實用新型框架式排水井第五種方案加固平面示意圖；

圖13本實用新型框架式排水井第五種方案加固立面示意圖。

附圖標記：1：井架；101：立柱；102：圈梁；10101：立柱吊環(huán)；2：井座；3：拱板；301：拱板吊環(huán)；401：第一加強筋；402：第二加強筋。

具體實施方式

根據(jù)本實用新型提供的第一種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有拱板吊環(huán)301，上下相鄰兩級拱板3的拱板吊環(huán)301通過豎向或垂直方向第一加強筋401連接。

作為優(yōu)選，所述拱板吊環(huán)301水平設置。

作為優(yōu)選，第一加強筋401的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第一加強筋401與拱板吊環(huán)301采用焊接連接。

作為優(yōu)選，拱板吊環(huán)301的數(shù)量為1-20個，優(yōu)選2-10個。

根據(jù)本實用新型提供的第二種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有拱板吊環(huán)301，立柱101上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)10101，同一級立柱吊環(huán)10101與拱板吊環(huán)301通過橫向或水平方向第二加強筋402連接。

作為優(yōu)選，所述立柱吊環(huán)10101垂直設置。拱板吊環(huán)301垂直設置。

作為優(yōu)選，第二加強筋402的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第二加強筋402圍繞井架1一周，連接同一級全部的立柱吊環(huán)10101和拱板吊環(huán)301。

作為優(yōu)選，第二加強筋402采用焊接連接立柱吊環(huán)10101和拱板吊環(huán)301。

作為優(yōu)選，拱板吊環(huán)301的數(shù)量為1-20個，優(yōu)選2-10個。

根據(jù)本實用新型提供的第三種實施方案，提供一種框架式排水井：

一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有拱板吊環(huán)301，立柱101上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)10101，同一級立柱吊環(huán)10101與拱板吊環(huán)301通過橫向或水平方向第二加強筋402連接。上下相鄰兩級拱板3的拱板吊環(huán)301通過豎向或垂直方向第一加強筋401連接。

作為優(yōu)選，所述立柱吊環(huán)10101垂直設置，拱板吊環(huán)301呈八字形或倒八字形設置。

作為優(yōu)選，第一加強筋401的兩端設成彎鉤形式。第二加強筋402的兩端設成彎鉤形式。

作為優(yōu)選，第二加強筋402圍繞井架1一周，連接同一級全部的立柱吊環(huán)10101和拱板吊環(huán)301。

作為優(yōu)選，第一加強筋401與拱板吊環(huán)301采用焊接連接。

作為優(yōu)選，第二加強筋402采用焊接連接立柱吊環(huán)10101和拱板吊環(huán)301。

作為優(yōu)選，拱板吊環(huán)301的數(shù)量為1-20個，優(yōu)選2-10個。

實施例1

如圖4和圖5，一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有2個拱板吊環(huán)301，上下相鄰兩級拱板3的拱板吊環(huán)301通過第一加強筋401連接。第一加強筋401與拱板吊環(huán)301接觸位置進行焊接。第一加強筋402兩端設成彎鉤形式。拱板吊環(huán)301水平設置。

實施例2

如圖6和圖7，一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有2個拱板吊環(huán)301，立柱101上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)10101，同一級立柱吊環(huán)10101與拱板吊環(huán)301通過第二加強筋402連接。第二加強筋402與立柱吊環(huán)10101及拱板吊環(huán)301接觸位置進行焊接。第二加強筋402兩端設成彎鉤形式。立柱吊環(huán)10101及拱板吊環(huán)301垂直設置。

實施例3

如圖8和圖9，重復實施例2，只是第二加強筋402圍繞井架1一周，將同一級拱板吊環(huán)301全部連接起來。

實施例4

如圖10和圖11，一種框架式排水井，包括井架1、井座2及拱板3。井架1設立在井座2頂部。井架1包括立柱101和圈梁102。圈梁102設置在相鄰立柱101之間，圈梁102的設置方向與立柱101垂直。立柱101和圈梁102所圍的空間裝有環(huán)形拱板3，拱板3的側(cè)壁與立柱101的側(cè)壁接觸或配合。拱板3上設有拱板吊環(huán)301，立柱101上每隔拱板高度設一級立柱吊環(huán)10101，同一級立柱吊環(huán)10101與拱板吊環(huán)301通過第二加強筋402連接。上下相鄰兩級拱板3的拱板吊環(huán)301通過第一加強筋401連接。第二加強筋402與立柱吊環(huán)10101及拱板吊環(huán)301接觸位置進行焊接。第二加強筋402兩端設成彎鉤形式。立柱吊環(huán)10101垂直設置，拱板吊環(huán)301呈八字形(或倒八字形)設置。第一加強筋401與拱板吊環(huán)301接觸位置進行焊接。第一加強筋402兩端設成彎鉤形式。

實施例5

如圖12和圖13，重復實施4，只是第二加強筋402圍繞井架1一周，將同一級拱板吊環(huán)301全部連接起來。

實施例6

重復實施例4，只是拱板吊環(huán)301的數(shù)量為3個，拱板吊環(huán)設置在拱板的外表面的兩端和中間位置各設一個，3個拱板吊環(huán)在同一水平相上；兩端的拱板吊環(huán)可以連接第二加強筋，中間位置的拱板吊環(huán)連接第一加強筋。

實施例7

重復實施例4，只是拱板吊環(huán)301的數(shù)量為4個，拱板吊環(huán)分兩層(同一塊拱板上的兩條平行的水平線上)設置在拱板的外表面的兩端位置，每一端上下設置兩個。