【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及竖井施工，具体涉及到一种小断面超深竖井正向开挖支护施工方法。
技术介绍
1、洞壁直立的井状管道，称为竖井，实际是一种坍陷漏斗结构。在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形。长条状是沿一组节理发育的，方形或圆形则是沿着两组节理发育的。井壁陡峭，近乎直立。
2、对于大断面竖井，因为净空尺寸大，在井口配置的提升设备起重量也较大，可将机械设备吊运至作业面进行土石方开挖，这样土石方开挖难度大大降低，同时因为井口配置的提升设备起重量大，石渣吊运也更为方便快捷，因净空尺寸大，可在井内设置专门的人员上下通道，降低了作业人员风险。
3、而对于山地环境小断面超深竖井，因为净空尺寸小，工作面狭窄，作业面上无空间放置开挖机械设备(如挖机、喷浆机)，开挖不便，渣土需要提升至井口，效率低、安全风险高；竖井内也无空间设置人员上下通道，物料和员工运输不便。
4、倒挂井壁法是竖井基坑等开挖方式的一种，像向下挖井一样，边开挖边支护，如果是格栅加小导管、锚杆支护时，小导管和锚杆向下有一定的倾角固定于格栅上。
5、现有技术中，山地环境竖井整体施工难度大，土方开挖、出渣及初支施工效率低，造成每循环支护时间较长，安全风险增大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，该方案有着工作效率高、安全性高、施工方便的优点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种小断面超深竖井正向开挖支
3、上述方案中，通过先施工引孔，将引孔与运输隧道连通，来方便于竖井后续爆破开挖以及将开挖渣土排出到运输隧道内，从工地向下开挖竖井，利用引孔创造的爆破临空面来改善爆破效果并提高炸药利用率，通过爆破来快速破碎土层对引孔进行扩张形成竖井孔，每段爆破后利用钢架和挂网喷混凝土结构对竖井孔侧壁进行支护，保证竖井结构稳定性和施工安全性，爆破开挖时产生的渣土大部分直接从引孔下落至运输隧道内，少部分可通过人工移动到引孔处排出到运输隧道，运输隧道内的渣土外运方便，无需将渣土向上吊运出渣，更加高效快捷。
4、为了更加高效、安全地完成小断面竖井的开挖支护，本专利技术提出采用冲击钻钻机进行引孔施工，引孔与位于引孔下方的运输隧道相通，竖井渣土利用引孔漏排至运输隧道内，在运输隧道内进行渣土外运。支护采用倒挂井壁法施工，以型钢钢架+挂网喷混凝土作为初期支护结构，自上而下循环进尺的竖井施工方法。该专利技术每一循环相对独立封闭成环，且每一循环的时间短，施工效率高，能保证小断面竖井开挖的安全，且利用引孔从运输隧道内出渣可以节省工序时间、降低施工成本和安全风险。从长远来看，本专利技术方案安全、高效、经济、长期成本较低。
5、进一步的，施工引孔时，先施工井口场坪，在现场设置中心桩、挖埋护筒、制备泥浆后，使用钻机进行引孔冲击钻进，钻进过程中连续的补充泥浆。
6、在现场测放出引孔中心桩，复测校核无误后挖埋护筒，制备泥浆，待钻机精确就位后开始冲击钻进。
7、进一步的，钻孔达到设计要求高程前，运输隧道内预留4m-6m长度不得开挖。
8、钻孔达到设计要求高程前，引孔下方预留隧道区域不得开挖，预留隧道区域位于引孔正下方，用于保证钻孔过程中泥浆不发生泄露。
9、进一步的，钻孔达到要求深度后，用抽渣筒多次从孔内抽取钻渣，随后将孔内泥浆抽排至泥浆池，然后进行运输隧道开挖，并按设计要求施作初期支护，直至与引孔连通。
10、用抽渣筒对孔内钻渣进行清理，并抽排孔内泥浆，方便引孔与运输隧道连通，以便后期从引孔卸渣、出渣。根据需要设置初期支护，保证隧道结构稳定。
11、进一步的，所述引孔施工完成后，拆除井口场坪内的冲击钻系统，进行锁口圈梁施工，锁口圈梁处土方采用机械配合人工进行放坡开挖，锁口圈梁钢筋绑扎完后，安装预埋提升架立柱，分层对称浇筑砼，并加强养护。
12、开挖过程中，土方可通过引孔漏渣至运输隧道内运输。
13、进一步的，所述锁口混凝土达到设计强度后，安装提升架和用于输送物料或人工的吊笼。
14、由于竖井断面尺寸较小，初支材料、施工工器具和施工人员利用提升架和吊笼上下竖井，操作方便、快捷。
15、进一步的，竖井施工自上而下逐榀开挖，土石方开挖采用爆破配合人工手持风镐整修方式，每开挖一层，即打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网喷射混凝土，循环施工，直至井底。
16、竖井初支采用逆作法施工，自上而下施工，爆破后人工对侧壁不合要求部位进行整修，方便支护，渣土竖向利用既有引孔出渣，通过锚杆钢架来保证支护结构与侧壁间连接稳定性，通过钢筋网来保证喷射混凝土连接稳定性，保证施工安全。
17、进一步的，所述竖井开挖至运输隧道范围内时，将竖井支护结构与运输隧道初期支护结构连接为整体，并对连接处进行加固。
18、通过将竖井支护结构与运输隧道支护结构连接加固，保证竖井和运输隧道间整体支护的稳定性。
19、进一步的，所述引孔孔径1.2m～1.5m；在护筒周围均匀地回填粘土，并分层夯实，埋置深度不小于2m，护筒顶面高出地面30cm以上。
20、引孔孔径设置，以便石渣通过引孔顺利落至运输隧道内，护筒连接结构用于防止塌方，保护孔口和保证定位导向，隔离地表水、保持孔内水头高度。
21、进一步的，竖井侧壁进行支护时，在引孔口部设置临时封堵结构。
22、打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网、喷射混凝土过程中，设置临时封堵结构，防止人、物滑落至引孔。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、1.在小断面竖井开挖施工前，先施作引孔，竖井渣土利用引孔漏排至运输隧道内，在运输隧道内进行渣土外运，与传统的向上吊运出渣方式相比，节省了装渣、吊渣和运渣工序的时间，更加高效快捷，缩短了每一循环的施工时间，降低了施工成本；
25、2.在小断面竖井开挖施工前，先施作引孔，可利用引孔进行地下水疏排，同时消除了渣土吊运坠落及向山下运渣的风险，有效提高了施工安全性；
26、3.在小断面竖井开挖施工前，先施作引孔，创造了土石方爆破临空面，对改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要的作用，减少了火工品消耗，降低了爆破成本，施工效率高；
27、4.利用竖井口提升架和吊笼吊运施工人员上下，有效解决了竖井断面尺寸小，无空间设置专门的上下通道的问题，方便施工。
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1.一种小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，包括如下步骤，通过钻机在工地施工引孔，将引孔与位于工地下方的运输隧道连通，在工地自上而下开挖竖井，竖井采用分段爆破开挖施工，爆破时用引孔侧面作为临空面，每段爆破开挖后对竖井侧壁进行支护，循环开挖支护施工直到井底，支护结构包含钢架和挂网喷混凝土，开挖过程的渣土从引孔排至运输隧道内，从运输隧道内进行渣土外运。
2.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，施工引孔时，先施工井口场坪，在现场设置中心桩、挖埋护筒、制备泥浆后，使用钻机进行引孔冲击钻进，钻进过程中连续的补充泥浆。
3.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，钻孔达到设计要求高程前，运输隧道内预留4m-6m长度不得开挖。
4.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，钻孔达到要求深度后，用抽渣筒多次从孔内抽取钻渣，随后将孔内泥浆抽排至泥浆池，然后进行运输隧道开挖，并按设计要求施作初期支护，直至与引孔连通。
5.根据权利要求1所述的小断面超深竖井
6.根据权利要求5所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，所述锁口处混凝土达到设计强度后，安装提升架和用于输送物料或人工的吊笼。
7.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，竖井施工自上而下逐榀开挖，土石方开挖采用爆破配合人工手持风镐整修方式，每开挖一层，即打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网喷射混凝土，循环施工，直至井底。
8.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，所述竖井开挖至运输隧道范围内时，将竖井支护结构与运输隧道初期支护结构连接为整体，并对连接处进行加固。
9.根据权利要求2所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，所述引孔孔径1.2m～1.5m；在护筒周围均匀地回填粘土，并分层夯实，埋置深度不小于2m，护筒顶面高出地面30cm以上。
10.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，竖井侧壁进行支护时，在引孔口部设置临时封堵结构。
...【技术特征摘要】
1.一种小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，包括如下步骤，通过钻机在工地施工引孔，将引孔与位于工地下方的运输隧道连通，在工地自上而下开挖竖井，竖井采用分段爆破开挖施工，爆破时用引孔侧面作为临空面，每段爆破开挖后对竖井侧壁进行支护，循环开挖支护施工直到井底，支护结构包含钢架和挂网喷混凝土，开挖过程的渣土从引孔排至运输隧道内，从运输隧道内进行渣土外运。
2.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，施工引孔时，先施工井口场坪，在现场设置中心桩、挖埋护筒、制备泥浆后，使用钻机进行引孔冲击钻进，钻进过程中连续的补充泥浆。
3.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，钻孔达到设计要求高程前，运输隧道内预留4m-6m长度不得开挖。
4.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，钻孔达到要求深度后，用抽渣筒多次从孔内抽取钻渣，随后将孔内泥浆抽排至泥浆池，然后进行运输隧道开挖，并按设计要求施作初期支护，直至与引孔连通。
5.根据权利要求1所述的小断面超深竖井正向开挖支护施工方法，其特征在于，所述引孔施工完成后，拆除井口场坪内...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雨达，杨加勇，宋佶林，王惠朝，焦中元，张敬宾，戴超，刘刚，曾赛堂，刘旭冉，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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