[发明专利]一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法

权利要求书

1.一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，步骤如下：

沿竖井结构轮廓外缘开挖一定深度，打设若干根锁口圈梁锚索(7)，张拉固定后浇筑矩形锁口圈梁(4)，形成锚索张拉端与锁口圈梁间的可靠连接；在矩形锁口圈梁(4)上架设反力架(11)、刃脚环沉降控制装置(13)，安装矩形刃脚环(1)；将钢绞线(14)连接至地面的沉降控制装置(14)；安装千斤顶(12)，拼装首环矩形竖井管片环(2)，利用千斤顶(12)推力，使环间插销连接紧密，锁扣装置生效；；

采用机械臂水下开挖竖井内部土体，机械臂通过多组撑靴固定在已拼装好的竖井井壁上，随着开挖深度的增加，利用吊机将机械臂逐步移动至预定开挖位置；

竖井结构整体依靠安装在矩形锁口圈梁反力架上千斤顶(12)提供的顶进力及竖井结构自身重力完成自上而下的顶进施工，并辅助开挖竖井结构下方及铣刨机开挖盲区部分土体，竖井侧壁采用触变泥浆(8)减小顶进时的摩阻力；开挖过程中坑内注入泥水，该过程中结构下方及铣刨机开挖盲区土体采用矩形刃脚环(1)结合铣刨机上安装的高压水喷射装置进行辅助开挖，开挖出的土体通过铣刨机上的泥水回路运至地面进行泥水分离；

每步开挖结束后，松开机械臂撑靴，顶进至预定位置后拼装新一环管片，重复操作直至竖井结构到达设计标高；

整个竖井顶进及开挖过程均在泥水中进行，实现水下作业；待竖井开挖至设计标高后，吊出机械臂，浇筑水下混凝土(6)对竖井进行封底；

竖井封底完毕后，抽出坑内泥水，采用水泥砂浆置换竖井侧壁的触变泥浆(8)，填充井壁与地层之间的空隙，减小后期沉降；

安装竖井型钢中隔壁及楼梯，完成竖井施工。

2.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，顶进施工的推进装置为安装在反力架(7)上的若干个推力千斤顶(12)。

3.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，反力架(11)、矩形锁口圈梁(4)和锚索(7)共同组成顶进施工反力装置；采用锚索(7)结合反力架(11)提供反力，通过铣刨机、钢制刃脚环、高压水喷射装置在泥水环境下开挖竖井内部土体，通过控制千斤顶(12)推力结合刃脚环沉降控制装置(13)控制垂直度和顶进速率，自上而上顶进预制矩形结构。

4.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，矩形锁口圈梁锚索(7)打设数目及角度根据顶进施工所需的反作用力进行确定，矩形锁口圈梁(4)尺寸根据锚索打设数目及地基承载力进行确定。

5.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，反力架(11)与矩形锁口圈梁(4)采用预埋浇筑或打设地脚螺栓的方式进行连接。

6.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，矩形刃脚环(1)为预制结构，由钢刃脚(14)与混凝土矩形环(15)通过若干根栓钉(16)连接而成，钢刃脚(14)上埋设有多股钢绞线(9)，连接至地面的刃脚环沉降控制装置(13)。

7.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，预制矩形管片环(2)根据竖井尺寸拟定环宽、分块数目及尺寸，管片块环缝采用环间带锁扣插销(10)连接，纵缝采用弯螺栓(20)连接，亦可采用整环预制结构，纵缝及环缝均设置单道弹性密封垫。

8.根据权利要求1所述的一种顶进预制矩形竖井结构型式的施工方法，其特征在于，自上而下顶进竖井结构的过程中，通过设定各组千斤顶(12)的推力，结合刃脚环沉降控制装置(13)控制钢绞线(9)长度，共同保证竖井的施工垂直度。