[发明专利]一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法

说明书

一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法，简易盾构装置包括切土片、托管片座、掘进切割头、钢板圈井壁、混凝土管片及配套施工设备。竖井上方配有混凝土泵车、吊车、管片压装机、装载机、渣石车、焊机等配套设备；竖井底部配有挖掘机；竖井底部至井上安装有渣石输送装置。本发明工法简洁，性能可靠，做到相互配套，满足了超大直径深竖井的机械化施工要求，大幅提高了超大直径深竖井的作业效率和施工速度，极大地提高了竖井施工的支护效果，减少了塌方的危险。

技术领域

本发明涉及一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法。

背景技术

近几年来，随着我国各种交通基础建设规模的逐步扩大，对大直径深竖井的建造提出更高的要求。我国竖井井筒的特点：井筒深、断面大、地质条件复杂，导致施工技术复杂、工期长。过去，我国竖井井筒主要采用长段单行作业方式，增加了辅助作业时间，而且浇注混凝土井壁采用活动金属模板，机械化程度低，严重制约施工的总体进度，因支护措施落后，无法解决塌方的问题。

发明内容

本发明解决现有技术问题而提供一种充分利用混凝土管片和切土装置自身重量的效用，实现超大直径深竖井高效施工的超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法。

为了解决上述技术问题，一种超大直径深竖井简易盾构方法，包括下列步骤：

a、将切土片、托管片座与一层钢板圈井壁焊接到一起，形成切土装置；

b、将切土装置安装至竖井预掘进处；

c、将混凝土管片安装至托管片座；

d、利用混凝土泵车向钢板圈井壁与混凝土管片之间的空腔灌注混凝土浆，使二者联为一体；

e、利用挖掘机按照钢板圈井壁的高度为挖掘深度对竖井进行挖掘，当挖掘深度达到既定深度，并且挖掘机挖掘靠近竖井内壁时，切土装置利用自身重量和/或管片压装机下压力向下切割下行；

f、当钢板圈井壁与地面平齐时，利用吊车吊装新的钢板圈井壁至已有的钢板圈井壁上方，并利用焊机将两者焊接，再将新的混凝土管片安装在已有的混凝土管片上方,并在新的钢板圈井壁和新的混凝土管片之间的空腔灌注混凝土浆，使已有的钢板圈井壁、混凝土管片与新的钢板圈井壁、混凝土管片形成一整体并且提高了切土装置的自重；

g、重复步骤e、f直至达到竖井所需深度。

步骤f中，当钢板圈井壁和混凝土管片的自重大于土的阻力时，切土装置靠自重完成下行。

所述挖掘机和切土装置掘出的渣石通过渣石输送装置输送至井上，并通过装载机和渣石车，完成渣石的转运。

步骤f中，如遇岩层不好施工，切土装置无法下行时，利用掘进切割头对岩石进行切割破碎，完成下行。

一种超大直径深竖井简易盾构装置，包括切土片、托管片座、钢板圈井壁和混凝土管片，所述钢板圈井壁为环形且直径与竖井的直径相匹配，所述钢板圈井壁内侧固定有托管片座，所述切土片的一端固定在托管片座的底部，另一端固定在钢板圈井壁内壁上，使得切土片与钢板圈井壁形成三角形的切刀，所述混凝土管片固定在托管片座上，所述切土片、托管片座、钢板圈井壁和混凝土管片形成靠自重进行盾构的切土装置。

优选地，所述钢板圈井壁与混凝土管片之间设有间隙，所述间隙内填充混凝土浆将钢板圈井壁与混凝土管片固定。

优选地，所述钢板圈井壁和混凝土管片的高度随着竖井挖掘深度的加深而增加，并且钢板圈井壁和混凝土管片的高度与竖井的深度相匹配，所述钢板圈井壁和混凝土管片的高度通过在其上对应固定新的钢板圈井壁和混凝土管片来增加。

优选地，所述竖井上设有混凝土泵车、吊车、管片压装机、装载机、渣石车和焊机；竖井底部设有挖掘机；竖井底部与竖井上方通过渣石输送装置连接。