[发明专利]一种竖井快速施工方法及设备

说明书

本发明公开了一种竖井快速施工方法，包括以下步骤：步骤1，钻孔：测量确定在预开凿竖井截面圆心处采用旋挖钻机钻孔获得导孔；步骤2，横通道开挖：在预开凿竖井底部开挖横通道，且横通道与导孔底部连通；步骤3，竖井开挖：以导孔为圆心采用全断面开挖法开挖竖井，直至竖井的底部与横通道连通；在开挖竖井的过程中，渣土由导孔掉落至横通道内，由渣土车运至渣场。本发明竖井开挖之后无需利用提升设备单独出渣，渣土通过导孔直接下落至竖井底部，大大节约了工期和造价；此外利用专门的防堵塞机构可有效防止导孔堵塞，提高施工效率。

技术领域

本发明涉及地下工程技术领域，具体涉及一种竖井快速施工方法及设备。

背景技术

随着城市的发展，城市交通日渐拥堵。近年来，国家大力发展城市地铁，地铁行业犹如雨后春笋，在全国各地迅速发展。由于地铁具有舒适、安全、快捷、载客量大、发车时间快等特点，越来越受到市民青睐，成为了城市中不可或缺的交通工具。由于地理位置和地质条件的限制，部分地铁车站及附属结构埋深较深，因此需采用暗挖法施工。且为了满足车站的通风和疏散条件，附属结构均设置有通排风井和疏散井。

竖井施工现有技术时若不设置漏渣孔，竖井渣土通过小型挖掘机配合龙门吊或其他吊装设备吊至地面渣场，或直接外运。这种方法不但要求场地宽敞，有位置屯渣，且开挖之后必须等渣土出完才能进行下道工序，施工进度缓慢。另外需要大型机械配合，增加了造价。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统的竖井施工方法，通过小型挖掘机配合龙门吊或其他吊装设备将料渣吊至地面渣场，要求场地宽敞，且施工进度缓慢，目的在于提供一种竖井快速施工方法，竖井开挖之后无需利用提升设备单独出渣，渣土通过导孔直接下落至竖井底部，大大节约了工期和造价。

本发明通过下述技术方案实现：

一种竖井快速施工方法，包括以下步骤：

步骤1，钻孔：测量确定在预开凿竖井截面圆心处采用旋挖钻机钻孔获得导孔；

步骤2，横通道开挖：在预开凿竖井底部开挖横通道，且横通道与导孔底部连通；

步骤3，竖井开挖：以导孔为圆心采用全断面开挖法开挖竖井，直至竖井的底部与横通道连通；在开挖竖井的过程中，渣土由导孔掉落至横通道内，由渣土车运至渣场。

本发明采用旋挖钻机钻孔获得避免相对较为光滑的导孔，竖井开挖之后无需利用提升设备单独出渣，渣土通过导孔下落至横通道，然后利用渣土车运至渣场，大大节约了工期和造价；导孔还可作为天然的通风孔，由于暗挖隧道温度通长比外界温度高，所以隧道空气可通过导孔排至地面漏渣孔(烟囱效应)，大大改善暗挖隧道通风效果，尤其适用于土质较硬或岩石地带的施工，竖井深度不超过100m。因此对类似的暗挖隧道的竖井施工有重要的参考价值，具有显著的社会效益、经济效益。

优选地，所述导孔的孔径为1.2～1.5m。

导孔的孔径过小则无法保障在开砸竖井过程中绝大部分渣土由导孔直接掉落至横通道处，易于造成导孔堵塞；若导孔孔径过大，则在开凿竖井过程中，易造成导孔侧壁坍塌风险。本发明优选孔径在1.2～1.5m范围内，保障导孔侧壁有足够的支撑力，同时大大降低了堵塞频率。

优选地，所述步骤2中，开挖横通道的端面与导孔的侧壁在同一竖直方向上；步骤3中，采用挖掘机在导孔外壁与预开凿竖井内壁之间的环形岩土上沿周向开挖。将开挖横通道的端面与导孔的侧壁在同一竖直方向上，利于为全断面法开挖竖井提供足够的支撑作用力，同时，采用挖掘机在导孔外壁与预开凿竖井内壁之间的环形岩土上沿周向开挖，挖掘机相当于在平面内施工，若采用台阶法挖掘，则易使挖掘机挖掘过程中发生倾斜，碰撞竖井内壁，引发坍塌等问题。

此外，所述步骤3中，在开挖竖井之间先施做竖井锁口圈梁。通过设置竖井锁口圈梁利于保障施工安全。