[发明专利]针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法及竖井结构

权利要求书

1.一种针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法，其特征在于，包括：

S1：在当前掌子面上，将多个挡砂桩沿着竖井井筒轮廓线的周向依次打入流沙中，周向上相邻所述挡砂桩之间充填混凝土，以形成一层环状的超前支护结构，进入S2，其中，所述挡砂桩位于所述竖井井筒轮廓线的外侧，所述挡砂桩倾斜设置，且由上至下逐渐沿径向远离所述竖井井筒轮廓线的中心线；

S2：控制竖井掘进机采用泥水模式在所述超前支护结构内侧掘进设定深度，并在掘进后安装管片，在安装管片后判断是否掘进到设定位置，若不是，以当前掘进到的表面作为掌子面，进入S1以进行下一层施工，其中，在所述泥水模式下，所述竖井掘进机的刀盘旋转切削渣土，且切削下来渣土通过所述刀盘旋转搅拌与所述竖井掘进机的开挖仓中泥水充分混合后形成泥浆，所述泥浆排出至地面泥水分离站;

所述S2中，在掘进过程中，还包括：判断是否施工至戈壁砾石地层，若是，则将泥浆的指标调整至第一泥浆指标，且将所述竖井掘进机的掘进参数调整至第一掘进参数；

其中，所述第一泥浆指标包括：比重1.08-1.15g/cm³，粘度25-30s,含沙量1-2％；

其中，所述第一掘进参数包括：掘进速度为20-30mm/min，平均每环掘进时间控制在1.4-1.6个小时，所述竖井掘进机的刀盘转速控制在2-2.5rpm/min之间且扭矩控制在1200kNm-1500kNm之间，所述竖井掘进机的进浆泵流量在掘进期间控制在349-351m³/h之间且在旁通时控制在399-401m³/h之间，排渣流量控制在399-401m³/h之间。

2.根据权利要求1所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，在所述超前支护结构设置至少两层时，上层所述超前支护结构的下侧与相邻下层所述超前支护结构的上侧并列设置，且上层所述超前支护结构的下侧在径向上位于相邻下层所述超前支护结构的上侧之外。

3.根据权利要求1所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，所述S1中，在将多个挡砂桩沿着竖井井筒轮廓线的周向依次打入流沙中之前，还包括：

在当前掌子面上挖掘水窝，集中收集涌水并用泵外排。

4.根据权利要求1所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，所述控制竖井掘进机采用泥水模式在所述超前支护结构内侧掘进设定深度，并在掘进后安装管片，包括：

控制所述竖井掘进机采用泥水模式、采用全断面刀盘在所述超前支护结构内侧掘进设定深度后，保持所述竖井掘进机位置不变；

进行喷锚支护作业；

在所述支护作业后，安装管片。

5.根据权利要求1至4任一项所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，所述S2中，还包括，在所述地面泥水分离站中对收集到的泥浆进行泥浆处理，所述泥浆处理包括对泥浆进行压滤处理，压滤得到的清浆重新排入所述竖井掘进机中。

6.根据权利要求5所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，所述压滤处理包括：

调整泥浆的密度和粘度，以对泥浆进行改性；

对改性后的泥浆进行至少两次压滤操作；

在最后一次压滤操作后，将得到的清浆排入所述竖井掘进机中。

7.根据权利要求5所述的竖井掘进施工方法，其特征在于，所述泥浆处理中，在进行所述压滤处理之前，还包括：对泥浆进行至少两级旋流处理。