一种控制超深风井加固控制施工方法技术

本发明专利技术公开了一种控制超深风井加固控制施工方法，包括以下步骤：1)施工准备、2)防水层施工、3)一层侧板支护、4)钢筋笼布设、5)二层侧板支护、6)加固装置施工、7)混凝土施工和8)竣工验收。本发明专利技术的加固施工方法能满足不同深度的超深风井加固施工，大大提高了风井的使用安全性，防止时间长了造成坍塌，施工步骤简单方便，相比现有的风井加固效果更好，减小盾构施工时对风井整体的影响。

A Controlling Construction Method for Reinforcing and Controlling Ultra-Deep Air Shaft

【技术实现步骤摘要】
一种控制超深风井加固控制施工方法
本专利技术涉及一种控制超深风井加固控制施工方法。
技术介绍
地下隧道施工过程中一般都需要在施工段中部设置风井，以满足隧道内送风的需要，同时需要满足盾构施工时盾构机的承载重量。随着技术的不断成熟，一般采用盾构法进行隧道开挖，现有的风井一般兼顾盾构始发井、接收井或施工竖井的功能，为了满足盾构吊出或始发的功能，风井的工程规模较大，而且深度较深，风井加固不到位往往容易造成后续墙体的松动或坍塌，不仅存在一定的安全隐患，而且会增加施工的难度。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种控制超深风井加固控制施工方法的技术方案，该加固施工方法能满足不同深度的超深风井加固施工，大大提高了风井的使用安全性，防止时间长了造成坍塌，施工步骤简单方便，相比现有的风井加固效果更好，减小盾构施工时对风井整体的影响。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种控制超深风井加固控制施工方法，其特征在于包括以下步骤：1)施工准备a、首先对风井进行测量放线，测出风井的标高、长度和宽度，进行复核测量，并测量风井各个侧面的垂直度，与设计要求进行核对，对超出的侧面用钻孔机钻平，确保各个侧面之间的夹角与设计要求匹配；b、然后对风井的底面和各个侧面进行整平处理，去除底面和侧面上外露的石块，用砂浆抹平，对底面或侧面凹凸不平的位置采用砂浆找平，再用夯实机对风井的底面和侧面进行夯实处理，使底面或侧面的粘土压实；c、接着在风井内搭设脚手架，并将脚手架与风井的底面进行固定连接，脚手架与风井的各个侧面之间的间距大于1m；2)防水层施工a、首先根据风井的尺寸选取合适的防水板，在防水板的背面等间距安装锚钉，在风井的每个侧面从左往右、从下往上依次拼接防水板，将防水板上的锚钉插入风井侧面的土层内，使防水板与风井的侧面完全贴合；b、然后将防水板清理干净，将防水板上的搭接头与施工缝错开布置，错开的距离不小于20cm，通过焊接机采用热焊缝进行双缝焊接，两个防水板之间的搭接长度不小于20cm，焊接时从上往下焊接；c、接着在防水板的正面布设土工无纺布垫层，用支撑条将土工无纺布固定在防水板上，位于侧边和底部的防水板上分别安装遇水膨胀条进行密封；d、最后对风井的底面上开设导水槽，在导水槽内安装排水管，并铺上一层土工无纺布，再用粘土进行回填压实；3)一层侧板支护待防水层施工结束后，根据风井侧面的尺寸选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的支撑条上，使侧板与防水板之间连接紧密，在布设一层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm；4)钢筋笼布设a、首先根据风井的侧面尺寸选取设计要求的主筋和桁架筋，通过直螺纹套筒的连接方式将主筋进行连接，并在相邻两个主筋之间等间距交叉布设桁架筋，将桁架筋通过焊接与主筋进行固定连接，拼接成所需的钢筋笼；b、然后在钢筋笼上确定吊点位置，并对吊环和吊具的安全性进行验算，通过焊接将吊环安装在吊点位置上，同时在钢筋笼的底部和前后两侧分别安装定位垫块，每层布设5～6块；c、接着通过吊具将拼接完成的钢筋笼按顺序吊装至风井内，将每个钢筋笼靠近相应的风井侧面，使钢筋笼的底部与风井的底面进行固定连接，钢筋笼的后侧面与一层侧板进行固定连接，待四个钢筋笼围着风井内侧面呈环形固定后，将相邻两个钢筋笼之间进行焊接固定，并预留出盾构施工面积所需的孔洞，在预留孔洞的位置安装密封板；5)二层侧板支护待钢筋笼施工结束后，根据相对两个钢筋笼之间的间距选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的钢筋笼上，使侧板与钢筋笼之间连接紧密，在布设二层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm，对相邻的侧板进行密封连接，待二层侧板支护完成后，拆除脚手架，并对风井内进行清理；6)加固装置施工a、首先根据风井的深度选取合适数量的支撑机构，将支撑机构从下往上均匀叠加，位于底部的支撑机构沿着风井的内侧转角进行均匀布设，使支撑机构与侧壁转角处之间的间距大于30cm，同时保证各个支撑机构保持平行；b、待底部设计的支撑机构全部安装固定后，将直角处的相邻两个支撑机构通过连杆机构进行固定，并在连杆机构的两端均安装侧壁加固块，使侧壁加固块抵住相应一侧的侧板，相邻两个直角处的支撑机构也通过连杆机构进行固定连接，左右相邻的两个连杆机构上下交错分布；c、然后在支撑机构的中心处套接旋转机构，当左右相邻的两个侧板倾斜设置时，在左右相邻的两个旋转机构之间安装第一支撑杆，通过第一支撑杆将不同倾斜位置的支撑机构进行固定连接，同时在旋转机构上通过固定杆安装侧壁加固块，使侧壁加固块与相应的侧板进行垂直连接；d、待底层的加固装置安装结束后，底层相应的支撑机构顶端固定安装第二层支撑机构，使第二层支撑机构与底层的支撑机构位于同一竖直线上，待第二层上的支撑机构全部安装固定后，将直角处的相邻两个支撑机构通过连杆机构进行固定，并在连杆机构的两端均安装侧壁加固块，使侧壁加固块抵住相应一侧的侧板，相邻两个直角处的支撑机构也通过连杆机构进行固定连接，左右相邻的两个连杆机构上下交错分布；e、接着在支撑机构的中心处套接旋转机构，当左右相邻的两个侧板倾斜设置时，在左右相邻的两个旋转机构之间安装第一支撑杆，通过第一支撑杆将不同倾斜位置的支撑机构进行固定连接，同时在旋转机构上通过固定杆安装侧壁加固块，使侧壁加固块与相应的侧板进行垂直连接；f、按上述施工步骤依次将剩余的加固装置安装完毕；7)混凝土施工待加固装置安装完毕后，选用等级为C40的混凝土，抗渗等级为P12，将混凝土搅拌均匀后通过导流槽将混凝土连续注入一层侧板和二层侧板之间，在浇注时放入震捣棒，震捣棒等间距沿着风井的各个侧面放置，使震捣棒位于底部，在连续浇注混凝土的同时启动震捣棒，待混凝土完全覆盖震捣棒后，每个震捣棒振动20～30秒，并均匀向上提升40～60cm，继续振捣20～30秒，再向上提升40～60cm，直至一层侧板与二层侧板之间的混凝土震捣完毕；8)竣工验收待混凝土施工结束后，对场地进行清理，当连杆机构或第一支撑杆影响盾构施工时，只需拆除盾构施工时竖直平面圆周范围内的连杆机构或第一支撑杆即可，并对整个施工进行验收。该加固施工方法能满足不同深度的超深风井加固施工，大大提高了风井的使用安全性，防止时间长了造成坍塌，施工步骤简单方便，相比现有的风井加固效果更好，减小盾构施工时对风井整体的影响。进一步，步骤6)中的支撑机构包括立柱，立柱的顶端和底端对称设置有支撑块，立柱的侧面上设置有第一导向孔和第二导向孔，第一导向孔与第二导向孔相互垂直，旋转机构位于立柱的中心处，通过支撑块的设计，不仅提高了立柱与风井底面之间的连接强度，而且提高了上下两个支撑机构之间连接的稳定性和可靠性，进一步提高支撑强度，提高风井的加固效果，第一导向孔和第二导向孔可以用于定位连杆机构，提高相邻两个支撑机构之间连接的稳定性。进一步，支撑块呈半球形，支撑块的顶面上设置有两个定位孔和两个限位柱，定位孔与限位柱呈矩形分布，且两个定位孔、两个限位柱分别对角设置，限位柱与定位孔相匹配，限位柱上设置有限位孔，支撑块的侧面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制超深风井加固控制施工方法，其特征在于包括以下步骤：1)施工准备a、首先对风井进行测量放线，测出风井的标高、长度和宽度，进行复核测量，并测量风井各个侧面的垂直度，与设计要求进行核对，对超出的侧面用钻孔机钻平，确保各个侧面之间的夹角与设计要求匹配；b、然后对风井的底面和各个侧面进行整平处理，去除底面和侧面上外露的石块，用砂浆抹平，对底面或侧面凹凸不平的位置采用砂浆找平，再用夯实机对风井的底面和侧面进行夯实处理，使底面或侧面的粘土压实；c、接着在风井内搭设脚手架，并将脚手架与风井的底面进行固定连接，脚手架与风井的各个侧面之间的间距大于1m；2)防水层施工a、首先根据风井的尺寸选取合适的防水板，在防水板的背面等间距安装锚钉，在风井的每个侧面从左往右、从下往上依次拼接防水板，将防水板上的锚钉插入风井侧面的土层内，使防水板与风井的侧面完全贴合；b、然后将防水板清理干净，将防水板上的搭接头与施工缝错开布置，错开的距离不小于20cm，通过焊接机采用热焊缝进行双缝焊接，两个防水板之间的搭接长度不小于20cm，焊接时从上往下焊接；c、接着在防水板的正面布设土工无纺布垫层，用支撑条将土工无纺布固定在防水板上，位于侧边和底部的防水板上分别安装遇水膨胀条进行密封；d、最后对风井的底面上开设导水槽，在导水槽内安装排水管，并铺上一层土工无纺布，再用粘土进行回填压实；3)一层侧板支护待防水层施工结束后，根据风井侧面的尺寸选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的支撑条上，使侧板与防水板之间连接紧密，在布设一层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm；4)钢筋笼布设a、首先根据风井的侧面尺寸选取设计要求的主筋和桁架筋，通过直螺纹套筒的连接方式将主筋进行连接，并在相邻两个主筋之间等间距交叉布设桁架筋，将桁架筋通过焊接与主筋进行固定连接，拼接成所需的钢筋笼；b、然后在钢筋笼上确定吊点位置，并对吊环和吊具的安全性进行验算，通过焊接将吊环安装在吊点位置上，同时在钢筋笼的底部和前后两侧分别安装定位垫块，每层布设5～6块；c、接着通过吊具将拼接完成的钢筋笼按顺序吊装至风井内，将每个钢筋笼靠近相应的风井侧面，使钢筋笼的底部与风井的底面进行固定连接，钢筋笼的后侧面与一层侧板进行固定连接，待四个钢筋笼围着风井内侧面呈环形固定后，将相邻两个钢筋笼之间进行焊接固定，并预留出盾构施工面积所需的孔洞，在预留孔洞的位置安装密封板；5)二层侧板支护待钢筋笼施工结束后，根据相对两个钢筋笼之间的间距选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的钢筋笼上，使侧板与钢筋笼之间连接紧密，在布设二层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm，对相邻的侧板进行密封连接，待二层侧板支护完成后，拆除脚手架，并对风井内进行清理；6)加固装置施工a、首先根据风井的深度选取合适数量的支撑机构，将支撑机构从下往上均匀叠加，位于底部的支撑机构沿着风井的内侧转角进行均匀布设，使支撑机构与侧壁转角处之间的间距大于30cm，同时保证各个支撑机构保持平行；b、待底部设计的支撑机构全部安装固定后，将直角处的相邻两个支撑机构通过连杆机构进行固定，并在连杆机构的两端均安装侧壁加固块，使侧壁加固块抵住相应一侧的侧板，相邻两个直角处的支撑机构也通过连杆机构进行固定连接，左右相邻的两个连杆机构上下交错分布；c、然后在支撑机构的中心处套接旋转机构，当左右相邻的两个侧板倾斜设置时，在左右相邻的两个旋转机构之间安装第一支撑杆，通过第一支撑杆将不同倾斜位置的支撑机构进行固定连接，同时在旋转机构上通过固定杆安装侧壁加固块，使侧壁加固块与相应的侧板进行垂直连接；d、待底层的加固装置安装结束后，底层相应的支撑机构顶端固定安装第二层支撑机构，使第二层支撑机构与底层的支撑机构位于同一竖直线上，待第二层上的支撑机构全部安装固定后，将直角处的相邻两个支撑机构通过连杆机构进行固定，并在连杆机构的两端均安装侧壁加固块，使侧壁加固块抵住相应一侧的侧板，相邻两个直角处的支撑机构也通过连杆机构进行固定连接，左右相邻的两个连杆机构上下交错分布；e、接着在支撑机构的中心处套接旋转机构，当左右相邻的两个侧板倾斜设置时，在左右相邻的两个旋转机构之间安装第一支撑杆，通过第一支撑杆将不同倾斜位置的支撑机构进行固定连接，同时在旋转机构上通过固定杆安装侧壁加固块，使侧壁加固块与相应的侧板进行垂直连接；f、按上述施工步骤依次将剩余的加固装置安装完毕；7)混凝土施工待加固装置安装完毕后，选用等级为C40的混凝土，抗渗等级为P12，将混凝土搅拌均匀后通过导流槽将混凝土连续注入一层侧板和二层侧板之间，在浇注时...

【技术特征摘要】
1.一种控制超深风井加固控制施工方法，其特征在于包括以下步骤：1)施工准备a、首先对风井进行测量放线，测出风井的标高、长度和宽度，进行复核测量，并测量风井各个侧面的垂直度，与设计要求进行核对，对超出的侧面用钻孔机钻平，确保各个侧面之间的夹角与设计要求匹配；b、然后对风井的底面和各个侧面进行整平处理，去除底面和侧面上外露的石块，用砂浆抹平，对底面或侧面凹凸不平的位置采用砂浆找平，再用夯实机对风井的底面和侧面进行夯实处理，使底面或侧面的粘土压实；c、接着在风井内搭设脚手架，并将脚手架与风井的底面进行固定连接，脚手架与风井的各个侧面之间的间距大于1m；2)防水层施工a、首先根据风井的尺寸选取合适的防水板，在防水板的背面等间距安装锚钉，在风井的每个侧面从左往右、从下往上依次拼接防水板，将防水板上的锚钉插入风井侧面的土层内，使防水板与风井的侧面完全贴合；b、然后将防水板清理干净，将防水板上的搭接头与施工缝错开布置，错开的距离不小于20cm，通过焊接机采用热焊缝进行双缝焊接，两个防水板之间的搭接长度不小于20cm，焊接时从上往下焊接；c、接着在防水板的正面布设土工无纺布垫层，用支撑条将土工无纺布固定在防水板上，位于侧边和底部的防水板上分别安装遇水膨胀条进行密封；d、最后对风井的底面上开设导水槽，在导水槽内安装排水管，并铺上一层土工无纺布，再用粘土进行回填压实；3)一层侧板支护待防水层施工结束后，根据风井侧面的尺寸选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的支撑条上，使侧板与防水板之间连接紧密，在布设一层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm；4)钢筋笼布设a、首先根据风井的侧面尺寸选取设计要求的主筋和桁架筋，通过直螺纹套筒的连接方式将主筋进行连接，并在相邻两个主筋之间等间距交叉布设桁架筋，将桁架筋通过焊接与主筋进行固定连接，拼接成所需的钢筋笼；b、然后在钢筋笼上确定吊点位置，并对吊环和吊具的安全性进行验算，通过焊接将吊环安装在吊点位置上，同时在钢筋笼的底部和前后两侧分别安装定位垫块，每层布设5～6块；c、接着通过吊具将拼接完成的钢筋笼按顺序吊装至风井内，将每个钢筋笼靠近相应的风井侧面，使钢筋笼的底部与风井的底面进行固定连接，钢筋笼的后侧面与一层侧板进行固定连接，待四个钢筋笼围着风井内侧面呈环形固定后，将相邻两个钢筋笼之间进行焊接固定，并预留出盾构施工面积所需的孔洞，在预留孔洞的位置安装密封板；5)二层侧板支护待钢筋笼施工结束后，根据相对两个钢筋笼之间的间距选取相应的侧板，通过吊装机将侧板吊运至风井的相应侧面，通过螺钉将侧板固定连接在相应的钢筋笼上，使侧板与钢筋笼之间连接紧密，在布设二层侧板时从下往上、从左往右的顺序布设，保证左右相邻、上下相邻的两侧侧板之间的间距小于1cm，对相邻的侧板进行密封连接，待二层侧板支护完成后，拆除脚手架，并对风井内进行清理；6)加固装置施工a、首先根据风井的深度选取合适数量的支撑机构，将支撑机构从下往上均匀叠加，位于底部的支撑机构沿着风井的内侧转角进行均匀布设，使支撑机构与侧壁转角处之间的间距大于30cm，同时保证各个支撑机构保持平行；b、待底部设计的支撑机构全部安装固定后，将直角处的相邻两个支撑机构通过连杆机构进行固定，并在连杆机构的两端均安装侧壁加固块，使侧壁加固块抵住相应一侧的侧板，相邻两个直角处的支撑机构也通过连杆机构进行固定连接，左右相邻的两个连杆机构上下交错分布；c、然后在支撑机构的中心处套接旋转机构，当左右相邻的两个侧板倾斜设置时，在左右相邻的两个旋转机构之间安装第一支撑杆，通过第一支撑杆将不同倾斜位置的支撑机构进行固定连接，同时在旋转机构上通过固定杆安装侧壁加固块，使侧壁加固块与相应的侧板进行垂直连接；d、待底层的加固装置安装结束后，底层相应的支撑机构顶端固定安装第二层支撑机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆跃，梁超，明刚，王圣涛，张转转，董邦所，刘海峰，赵新华，车晨阳，程冲，李文潜，肖怀全，高晨斌，杜洪波，邹科，邹智波，高大凯，张德银，徐洪强，赵星，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34