[發明專利]針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法及豎井結構

有效

• 申請號: 202010699223.7
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111594176B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李政;劉飛香;劉在政;李德平;任慶成;王巍峰;姚滿;文中保;侯國榮;蘇杰;羅志威;鄭翾宇;鄒盛國;曾婷;文德生;馬潔榮;劉雪霏;馬坤鵬
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: E21D1/06
• 分類號: E21D1/06;E21D1/08;E21D5/04;E21D5/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 孔祥貴

1.一種針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法，其特征在于，包括：

S1：在當前掌子面上，將多個擋砂樁沿著豎井井筒輪廓線的周向依次打入流沙中，周向上相鄰所述擋砂樁之間充填混凝土，以形成一層環狀的超前支護結構，進入S2，其中，所述擋砂樁位于所述豎井井筒輪廓線的外側，所述擋砂樁傾斜設置，且由上至下逐漸沿徑向遠離所述豎井井筒輪廓線的中心線；

S2：控制豎井掘進機采用泥水模式在所述超前支護結構內側掘進設定深度，并在掘進后安裝管片，在安裝管片后判斷是否掘進到設定位置，若不是，以當前掘進到的表面作為掌子面，進入S1以進行下一層施工，其中，在所述泥水模式下，所述豎井掘進機的刀盤旋轉切削渣土，且切削下來渣土通過所述刀盤旋轉攪拌與所述豎井掘進機的開挖倉中泥水充分混合后形成泥漿，所述泥漿排出至地面泥水分離站;

所述S2中，在掘進過程中，還包括：判斷是否施工至戈壁礫石地層，若是，則將泥漿的指標調整至第一泥漿指標，且將所述豎井掘進機的掘進參數調整至第一掘進參數；

其中，所述第一泥漿指標包括：比重1.08-1.15g/cm3，粘度25-30s,含沙量1-2％；

其中，所述第一掘進參數包括：掘進速度為20-30mm/min，平均每環掘進時間控制在1.4-1.6個小時，所述豎井掘進機的刀盤轉速控制在2-2.5rpm/min之間且扭矩控制在1200kNm-1500kNm之間，所述豎井掘進機的進漿泵流量在掘進期間控制在349-351m3/h之間且在旁通時控制在399-401m3/h之間，排渣流量控制在399-401m3/h之間。

2.根據權利要求1所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，在所述超前支護結構設置至少兩層時，上層所述超前支護結構的下側與相鄰下層所述超前支護結構的上側并列設置，且上層所述超前支護結構的下側在徑向上位于相鄰下層所述超前支護結構的上側之外。

3.根據權利要求1所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，所述S1中，在將多個擋砂樁沿著豎井井筒輪廓線的周向依次打入流沙中之前，還包括：

在當前掌子面上挖掘水窩，集中收集涌水并用泵外排。

4.根據權利要求1所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，所述控制豎井掘進機采用泥水模式在所述超前支護結構內側掘進設定深度，并在掘進后安裝管片，包括：

控制所述豎井掘進機采用泥水模式、采用全斷面刀盤在所述超前支護結構內側掘進設定深度后，保持所述豎井掘進機位置不變；

進行噴錨支護作業；

在所述支護作業后，安裝管片。

5.根據權利要求1至4任一項所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，所述S2中，還包括，在所述地面泥水分離站中對收集到的泥漿進行泥漿處理，所述泥漿處理包括對泥漿進行壓濾處理，壓濾得到的清漿重新排入所述豎井掘進機中。

6.根據權利要求5所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，所述壓濾處理包括：

調整泥漿的密度和粘度，以對泥漿進行改性；

對改性后的泥漿進行至少兩次壓濾操作；

在最后一次壓濾操作后，將得到的清漿排入所述豎井掘進機中。

7.根據權利要求5所述的豎井掘進施工方法，其特征在于，所述泥漿處理中，在進行所述壓濾處理之前，還包括：對泥漿進行至少兩級旋流處理。