本发明涉及一种波纹钢和混凝土组合的立井护壁构件及构建方法，属于立井护壁构件和施工方法技术领域。
背景技术：
立井是开采行业的重要设施，随着技术的进步和生产的发展，开采立井的深度越来越大，千米立井或超千米立井不断出现。为了防止立井的井壁发生坍塌，立井都需要构建护壁。目前的深层立井护壁大多采用钢筋混凝土、锚喷结构，这种护壁结构存在以下缺点：首先，构筑钢筋混凝土结构井壁需要支模板后进行浇筑，工作量大，且立井内部施工时危险系数高；其次，钢筋混凝土养生期较危险，容易出现事故，再有，锚喷结构施工时需在立井内部使用大量锚杆，施工成本高，危险系数很高。综上所述，目前使用的传统立井护壁的造价高、施工速度慢、危险系数较高，迄今为止没有得到有效解决，成为制约超深立井施工的难题，急需一种新型的护壁结构和施工方法来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种超深立井的波纹钢混凝土护壁及构建方法，这种护壁及构建方法可以避免进行模板支护等操作，简化了工艺，节省人力物力，降低成本，同时工作人员不用进入井下作业，可以杜绝安全事故的发生。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种超深立井的波纹钢混凝土护壁，它包括钢波纹管、钢筋网、混凝土，钢波纹管的外径小于立井内径，钢波纹管垂直放置在立井内，钢波纹管外壁与立井内壁之间有浇筑混凝土的间隙，钢筋网放置在钢波纹管外壁与立井内壁之间的间隙中，钢波纹管外壁与立井内壁之间的间隙中浇筑混凝土，钢筋网、混凝土与钢波纹管外壁浇筑为一体。
上述超深立井的波纹钢混凝土护壁，所述钢波纹管的外壁上连接型钢加强筋，型钢加强筋与钢波纹管的轴线平行，多个型钢加强筋环绕钢波纹管圆周均布，型钢加强筋与钢波纹管管壁为焊接连接或螺栓连接，型钢加强筋与钢波纹管外的混凝土浇筑为一体。
上述超深立井的波纹钢混凝土护壁，所述钢波纹管的外壁上均布有锚杆或剪力钉，锚杆或剪力钉与钢波纹管的外壁垂直焊接连接或螺纹连接，锚杆或剪力钉与钢波纹管外的混凝土浇筑为一体。
上述超深立井的波纹钢混凝土护壁，所述立井内的钢波纹管有多个，多个钢波纹管沿着立井的深度顺序连接，连接处为焊接连接，或承插口连接，或法兰连接。
上述超深立井的波纹钢混凝土护壁的构建方法，它采用以下步骤进行：
a.采用泥浆7护壁方式完成立井1的井筒构筑；
b.将第一个钢波纹管2底部连接可拆卸的封堵结构，利用安装装置，将第一个钢波纹管2放入立井1井筒中，钢波纹管2中心与立井1井筒中心对中，将溢出的泥浆7导入钢波纹管2内部；
c.在施工现场将多个钢波纹管2沿着立井1的深度顺序连接，连接处为焊接连接，或承插口连接，或法兰连接，将多个钢波纹管2连接后陆续下放，直至下放到立井1的井底；
d.将钢筋网2放置在钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙中；
e.将灌注混凝土4的导管从钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙伸入到立井1井筒的底部，使用导管向立井1井筒底部注入混凝土4，混凝土4向上将泥浆7挤出后灌满钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙；
f.养生混凝土4到设计强度，将钢波纹管2内的泥浆7排出；
g.将钢波纹管2底部的可拆卸的封堵结构拆除，在立井1的底部继续向下构筑直径较小的立井；
h.重复以上步骤，不断延伸立井1。
本发明的有益效果是：
本发明的钢波纹管起到护壁的内支撑作用，钢波纹管与钢筋网、混凝土浇筑为一体，钢波纹管还起到环向抗压作用，大大增加了立井护壁的强度；型钢加强筋可有效增强钢波纹管竖向强度，满足更深立井项目；锚杆或剪力钉可有效与混凝土结为一体，增强立井护壁的总体强度；多个钢波纹管顺序连接可以满足立井深度的需要，施工非常简便。
本发明是立井护壁建构的首创，解决了传统的模板支护操作带来的工艺复杂、工期长、造价高、危险性大等难题，大大增加立井护壁的强度和使用寿命，简化了工艺，节省人力物力，降低成本。本发明的施工过程中，施工人员不用进入井下作业，大大降低了危险性，可以杜绝安全事故的发生，且完成作业后，钢波纹管可防止混凝土碎渣掉落，大大提高了立井后续作业的安全性。本发明施工简便，大大缩短了施工时间，提高了施工速度，具有显著的经济效益，值得推广应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是钢波纹管与型钢加强筋的连接示意图；
图3是钢波纹管与锚杆或剪力钉的连接示意图；
图4是立井放置钢波纹管的施工示意图；
图5是图4的完成图；
图6是立井护壁的完成示意图。
图中标记如下：立井1、钢波纹管2、钢筋网3、混凝土4、型钢加强筋5、锚杆或剪力钉6、泥浆7、第一段立井8、第二段立井9、第三段立井10、重叠浇筑混凝土11。
具体实施方式
本发明由钢波纹管2、钢筋网3、混凝土4组成。
图1显示，钢波纹管2的外径小于立井1内径，钢波纹管2垂直放置在立井2内，钢波纹管2外壁与立井1内壁之间有浇筑混凝土的间隙，钢筋网2放置在钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙中，钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙中浇筑混凝土3，钢筋网3、混凝土4与钢波纹管1外壁浇筑为一体。采用这种结构的护壁可以代替传统的钢筋混凝土护壁，钢波纹管2起到护壁的内支撑作用，钢波纹管2还起到环向抗压作用，大大增加了立井护壁的强度。这种护壁结构的另一个显著优点是避免了进行传统的模板支护等操作，施工人员不用进入井下作业，大大降低了危险性，可以杜绝安全事故的发生，且完成作业后，钢波纹管2可防止混凝土碎渣掉落，大大提高了立井1后续作业的安全性。
图2显示，考虑到工程的复杂性，不同项目的要求也不同，本发明还可以采取加强措施。在钢波纹管2的外壁上连接型钢加强筋5，型钢加强筋5与钢波纹管2的轴线平行，多个型钢加强筋5环绕钢波纹管2圆周均布，型钢加强筋5与钢波纹管2管壁为焊接连接或螺栓连接，型钢加强筋5与钢波纹管2外的混凝土4浇筑为一体。型钢加强筋5可有效增强钢波纹管2的竖向强度，满足更深立井1项目的需要。型钢加强筋5可以采用角钢、槽钢、工字钢等型钢钢材。
图3显示，另一种加强措施是，在钢波纹管2的外壁上均布有锚杆或剪力钉6，锚杆或剪力钉6与钢波纹管2的外壁垂直焊接连接或螺纹连接，锚杆或剪力钉6与钢波纹管2外的混凝土浇筑为一体，可以有效增强立井1护壁的总体强度。
图4、5、6显示，本发明的立井护壁的施工方法如下：
a.采用泥浆7护壁方式完成立井1的井筒构筑；
b.将第一个钢波纹管2底部连接可拆卸的封堵结构，利用安装装置，将第一个钢波纹管2放入立井1井筒中，钢波纹管2中心与立井1井筒中心对中，将溢出的泥浆7导入钢波纹管2内部；
c.在施工现场将多个钢波纹管2沿着立井1的深度顺序连接，连接处为焊接连接，或承插口连接，或法兰连接，将多个钢波纹管2连接后陆续下放，直至下放到立井1的井底；
d.将钢筋网2放置在钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙中；
e.将灌注混凝土4的导管从钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙伸入到立井1井筒的底部，使用导管向立井1井筒底部注入混凝土4，混凝土4向上将泥浆7挤出后灌满钢波纹管2外壁与立井1内壁之间的间隙；
f.养生混凝土4到设计强度，将钢波纹管2内的泥浆7排出；
g.将钢波纹管2底部的可拆卸的封堵结构拆除，在立井1的底部继续向下构筑直径较小的立井；
h.重复以上步骤，不断延伸立井1。
图6显示，超深立井1由多段构成，第一段立井8的深度h1在0~1000米范围内，第一段钢波纹管2的孔径d1在150-600cm范围内；第二段立井9的深度h2在0~1000米范围内，第二段钢波纹管2的孔径d2在80-500cm范围内；第三段立井10的深度h3在0~2000米范围内，第三段钢波纹管2孔径d3在30-70cm范围内。相邻两段立井之间采用重叠浇筑混凝土11的加强方式。