上软下硬地层大直径竖井施工方法及掘进设备技术

技术编号:37972585 阅读:22 留言:0更新日期:2023-06-30 09:48
本发明专利技术涉及竖井施工技术领域,发明专利技术了一种上软下硬地层大直径竖井施工方法及掘进设备。旨在解决现有技术中竖井施工直径较小、适用地层单一以及施工步骤难以同步实施的技术问题。本发明专利技术施工方法包括拼装刃角和筒形井壁、开挖岩土、将开挖的渣土与泥浆混合物排出地面、下沉刃角与筒形井壁。本发明专利技术掘进设备包括大尺寸扩径钻头、出渣管道、钻杆、回转驱动。本发明专利技术不仅能开挖软土软岩地层,而且能开挖硬岩地层;实现井筒开挖与井壁安装的同步实施。实现井筒开挖与井壁安装的同步实施。实现井筒开挖与井壁安装的同步实施。

【技术实现步骤摘要】
上软下硬地层大直径竖井施工方法及掘进设备


[0001]本专利技术涉及竖井施工
,尤其涉及一种上软下硬地层大直径竖井施工方法及掘进设备。

技术介绍

[0002]目前竖井井筒机械开挖的装备和工法种类众多,盲井井筒开挖装备有竖井掘进机、竖井钻机等。
[0003]现有
内,在已专利技术的中国专利文献中:202011314104.1专利技术了一种下沉式竖井掘进机及其成井方法,下沉式竖井掘进机包括主机、下沉系统、管线系统以及主机回收系统。下沉式竖井掘进机的成井方法包括挖掘及排渣、衬砌安装、下沉、结构封底。在已专利技术的中国专利文献中:202011238787.7专利技术了一种适用于软土层的下沉式竖井掘进机,包括管片、牵引机构、开挖机构、提升机构、泥浆管路输送机构。上述方案采用悬臂式洗挖头开挖,仅适用于软土和软岩的开挖,而当岩石单轴抗压强度超过100 MPa时,则几乎无法开挖。
[0004]现有
内,在已专利技术的中国专利文献中:202010645876.7专利技术了一种全断面竖井掘进机,包括刀盘、渣土转运机构和出渣机构;该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上软下硬地层大直径竖井施工方法,其特征在于:施工步骤包括:S1拼装刃角和筒形井壁:在工步起始,按照预定的竖井尺寸和勘测的地质信息确定拼装刃角和筒形井壁尺寸、井壁悬吊装置工作的预定距离,所拼装的筒形井壁外径小于竖井内径;S2破土:采用具备大尺寸扩径钻头的竖井掘进装备竖直向下自地表开挖岩土;S3平衡挖掘: 竖井掘进装备上方灌装泥浆,竖井掘进装备内设有泥水环流系统,所述泥水环流系统的入口处于所述竖井掘进装备的底部,所述泥水环流系统穿经所述竖井掘进装备后出口连通地面,以利用泥水环流系统通过出渣管道将开挖的渣土与泥浆混合物排出地面;S4竖井底部成型同时放置井壁:开挖至预定距离后,挖掘同时,采用井壁悬吊装置下放钢绞线,使预拼装的刃角与筒形井壁下沉,二者间加灌触变泥浆以保持平衡;S5竖井施工成型:重复步骤S2~S4,同步进行井筒开挖与井壁安装过程,直至整个竖井施工完成;在重复步骤S2~S4中,大尺寸扩径钻头依据岩层硬度更换为滚刀或切刀。2.如权利要求1所述的上软下硬地层大直径竖井施工方法,其特征在于:所述泥浆环流系统采用压缩空气反循环洗井方法,以提高泥浆环流系统的吸渣能力。3.如权利要求1所述的上软下硬地层大直径竖井施工方法,其特征在于:所述施工步骤S3中,竖井掘进装备上方灌装泥浆还包括向竖井中注入得以保持井筒围岩稳定性的泥浆;所述施工步骤S4还包括向井壁与围岩间隙注入触变泥浆,以稳定围岩且润滑井壁下沉。4.一种上软下硬地层大直径竖井掘进设备,实现权利要求所述的上软下硬地层大直径竖井施工方法,安装于机架上,其特征在于:包括大尺寸扩径钻头、出渣管道、钻杆、回转驱动;所述大尺寸扩径钻头,包括钻头本体和...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨延栋曾垂刚周建军冯欢欢杨露伟卢高明文亚州许自文李帅远刘超尹范文超孔德卿
申请(专利权)人:盾构及掘进技术国家重点实验室
类型:发明
国别省市:

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