[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

本發明公開了一種針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法及豎井結構。施工方法包括：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；S2：控制豎井掘進機采用泥水模式在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。在掘進前采用擋砂樁進行超前支護，阻止超前支護結構外的流砂內流，在掘進過程中，采用泥水模式進行掘進，掘進時泥漿護壁，能夠減少井壁塌陷風險，提高施工安全性，使得豎井掘進機能夠在戈壁環境中進行施工。

技術領域

本發明涉及掘進施工技術領域，特別涉及一種針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法及豎井結構。

背景技術

近年來，隨著國家西部大開發和“一帶一路”發展戰略的推進與實施，我國西部地區工程建設項目日益增加。西部地區的工程建設中，包含部分地下空間開發項目，涉及地下資源開發、國防工程以及城市地下工程等領域，為此，首先面臨的是豎井建設問題。

近年來，隨著盾構及TBM技術日漸成熟，開始采用豎井掘進機用于豎井掘進。但是在戈壁地區掘進時，洞壁穩定性差，掘進時擾動易造成洞壁坍塌，地面沉降，使得臨近構筑物發生開裂、下沉，甚至結構損毀，使得豎井掘進機給掘進施工帶來很大的安全風險，難以應用于戈壁環境中施工。

因此，如何提供一種適用于戈壁地質環境的豎井掘進施工方法，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法，適用于戈壁地質環境的豎井掘進。本發明的另一目的是提供一種應用上述施工方法制成的豎井結構。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種針對戈壁地質環境的豎井掘進施工方法，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，所述壓濾處理包括：