[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

说明书

本发明公开了一种针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法及竖井结构。施工方法包括：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；S2：控制竖井掘进机采用泥水模式在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。在掘进前采用挡砂桩进行超前支护，阻止超前支护结构外的流砂内流，在掘进过程中，采用泥水模式进行掘进，掘进时泥浆护壁，能够减少井壁塌陷风险，提高施工安全性，使得竖井掘进机能够在戈壁环境中进行施工。

技术领域

本发明涉及掘进施工技术领域，特别涉及一种针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法及竖井结构。

背景技术

近年来，随着国家西部大开发和“一带一路”发展战略的推进与实施，我国西部地区工程建设项目日益增加。西部地区的工程建设中，包含部分地下空间开发项目，涉及地下资源开发、国防工程以及城市地下工程等领域，为此，首先面临的是竖井建设问题。

近年来，随着盾构及TBM技术日渐成熟，开始采用竖井掘进机用于竖井掘进。但是在戈壁地区掘进时，洞壁稳定性差，掘进时扰动易造成洞壁坍塌，地面沉降，使得临近构筑物发生开裂、下沉，甚至结构损毁，使得竖井掘进机给掘进施工带来很大的安全风险，难以应用于戈壁环境中施工。

因此，如何提供一种适用于戈壁地质环境的竖井掘进施工方法，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法，适用于戈壁地质环境的竖井掘进。本发明的另一目的是提供一种应用上述施工方法制成的竖井结构。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种针对戈壁地质环境的竖井掘进施工方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述压滤处理包括：