CN106761764B - 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法 - Google Patents

一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106761764B
CN106761764B CN201611227397.3A CN201611227397A CN106761764B CN 106761764 B CN106761764 B CN 106761764B CN 201611227397 A CN201611227397 A CN 201611227397A CN 106761764 B CN106761764 B CN 106761764B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
wall
plate ring
shaft
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611227397.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106761764A (zh
Inventor
王德军
付庆龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sunward Intelligent Equipment Co Ltd
Original Assignee
Sunward Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunward Intelligent Equipment Co Ltd filed Critical Sunward Intelligent Equipment Co Ltd
Priority to CN201611227397.3A priority Critical patent/CN106761764B/zh
Publication of CN106761764A publication Critical patent/CN106761764A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106761764B publication Critical patent/CN106761764B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D1/00—Sinking shafts
    • E21D1/08—Sinking shafts while moving the lining downwards
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D1/00—Sinking shafts
    • E21D1/03—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws
    • E21D1/06—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws with shaft-boring cutters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D5/00—Lining shafts; Linings therefor
    • E21D5/11—Lining shafts; Linings therefor with combinations of different materials, e.g. wood, metal, concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D5/00—Lining shafts; Linings therefor
    • E21D5/12—Accessories for making shaft linings, e.g. suspended cradles, shutterings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

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。

Description

一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法
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。
优选地，所述竖井底部设有掘进切割头。
采用上述技术方案的简易盾构装置，通过选用科学合理的竖井井筒施工机械方案，完善和优化各项工序，充分利用钢板圈井壁和混凝土管片自身的重力大的特点，实现超大直径深竖井的高效掘进和支护。综上所述，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。
附图说明
图1本发明的立体图。
图2本发明的剖视图。
图3本发明切土装置的结构示意图。
附图中1、混凝土管片；2、钢板圈井壁；3、托管片座；4、切土片；5、混凝土泵车；6、吊车；7、管片压装机；8、装载机；9、渣石车；10、挖掘机；11、掘进切割头；12、渣石输送装置；13、焊机；14、空腔。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1、图2、图3所示一种超大直径深竖井简易盾构装置，包括混凝土管片1；钢板圈井壁2；托管片座3；切土片4；混凝土泵车5；吊车6；管片压装机7；装载机8；渣石车9；挖掘机10；掘进切割头11；渣石输送装置12；焊机13。所述钢板圈井壁2为环形且直径与竖井的直径相匹配，所述钢板圈井壁2内侧焊接有托管片座3，所述切土片4的一端焊接在托管片座3的底部，另一端焊接在钢板圈井壁2内壁上，使得切土片4与钢板圈井壁2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。
钢板圈井壁2、切土片4、托管片座3通过焊机13焊为一体，钢板圈井壁2逐层焊接时，混凝土管片1逐层装配在托管片座上，切土装置的重量逐渐增加。
将切土装置安装在竖井预掘进处，在托管片座3上安装混凝土管片1，并使混凝土管片1与钢板圈井壁2和之间留有一定的空腔14，然后，利用混凝土泵车5对空腔14进行混凝土灌注。
在所需开挖的竖井中心部位。设置数台挖掘机10进行周圈挖掘，当挖掘机挖至离竖井井壁边一定距离时，切土装置利用自身重量和管片压装机7的下压力向下切割。
当第一圈钢板圈井壁2基本与地面平齐时，利用吊车6将新一环的钢板圈井壁2吊至原钢板圈井壁2的正上方，安装合适后利用焊机13焊接牢固，利用吊车6吊装新一环混凝土管片1，安装牢固，灌注混凝土完成该循环的支护作业。
利用挖掘机10由竖井中央至周圈位置进行第二环挖掘，当挖掘机10挖至离竖井井壁边一定距离时，切土装置利用自身重量和管片压装机7的下压力向下切割行进。
当钢板圈井壁2焊到一定圈数、混凝土管片1安装到一定层数时，切土装置完全靠自重完成下行，如遇到硬岩或阻力使盾构无法下行时，利用掘进切割头11进行岩石切割破碎；如切土装置仍无法下行时，利用管片压装机7向下压到位。
在竖井开挖一定深度后，从竖井底部至井上安装渣石输送装置12，输送装置12可随着竖井开挖深度的增加，可逐节的加长，使竖井施工能够顺利出渣，并在竖井上方配套装载机8和渣石车9，保证渣石能及时转运走。
最后需要指出的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种超大直径深竖井简易盾构方法，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的超大直径深竖井简易盾构方法，其特征在于：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。
3.根据权利要求1或2所述的超大直径深竖井简易盾构方法，其特征在于：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。
4.根据权利要求3所述的超大直径深竖井简易盾构方法，其特征在于：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。
5.一种超大直径深竖井简易盾构装置，用于权利要求1至4之一所述的盾构方法，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的简易盾构装置，其特征在于：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。
7.根据权利要求5或6所述的简易盾构装置，其特征在于：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。
8.根据权利要求7所述的简易盾构装置，其特征在于：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。
9.根据权利要求8所述的简易盾构装置，其特征在于：所述竖井底部设有掘进切割头。
CN201611227397.3A 2016-12-27 2016-12-27 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法 Active CN106761764B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611227397.3A CN106761764B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611227397.3A CN106761764B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106761764A CN106761764A (zh) 2017-05-31
CN106761764B true CN106761764B (zh) 2020-03-10

Family

ID=58922179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611227397.3A Active CN106761764B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106761764B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108691550B (zh) * 2018-06-29 2023-06-13 中铁工程装备集团有限公司 一种由地下向上施工的竖井盾构机及其施工方法
CN110985026B (zh) * 2019-12-23 2022-02-11 中建五局土木工程有限公司 一种在狭小竖井内分层回填的盾构过站施工方法
CN114033387A (zh) * 2021-11-05 2022-02-11 建湖富力智能科技有限公司 一种超大直径带水作业深井掘进系统及施工方法
CN114412497B (zh) * 2022-01-13 2024-06-07 华侨大学 一种区间短竖井盾构正常掘进快速出土、进料施工方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU619662A2 (ru) * 1977-03-11 1978-08-15 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Оснований И Подземных Сооружений Им. Н.М.Герсеванова Устройство дл задавливани в грунт шахтного ствола
SU815301A2 (ru) * 1978-09-08 1981-03-23 Центральный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Институтпроходческих Машин И Комплексов Дляугольной,Горной Промышленности И Под-Земного Строительства "Цнииподземмаш" Устройство дл задавливани в грунтшАХТНОгО СТВОлА
SU994742A1 (ru) * 1981-12-14 1983-02-07 Войсковая Часть 74969 Устройство дл задавливани в грунт опускной крепи
SU1742485A1 (ru) * 1990-03-14 1992-06-23 Государственный проектно-изыскательский институт "Метрогипротранс" Способ проходки шахтного ствола
DE4441719C1 (de) * 1994-11-23 1996-01-18 Georg Thalmeier Verfahren zum Auskleiden eines Schachtes, insbesondere eines Brunnenschachtes
CN2561930Y (zh) * 2001-12-04 2003-07-23 北京中煤矿山工程有限公司 多层钢板叠合结构的钢板混凝土复合井壁
JP2004332202A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Kato Construction Co Ltd ライナープレートを使用した立坑の構築方法
CN101153491A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 石午江 一种钻孔护壁封底和制做大直径空心砼桩的方法
CN201265419Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-01 安徽理工大学 双层钢板筒高强高性能混凝土新型钻井井壁结构
CN103133005A (zh) * 2013-02-04 2013-06-05 中国矿业大学 双钢板局部约束混凝土井壁
JP2015001140A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 鹿島建設株式会社 掘削方法、地下構造物構築方法、壁体部材、掘削用壁体
CN106121657A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 杭州牛斯顿立体车库有限公司 一种多功能数控竖井掘进装置及施工方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU619662A2 (ru) * 1977-03-11 1978-08-15 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Оснований И Подземных Сооружений Им. Н.М.Герсеванова Устройство дл задавливани в грунт шахтного ствола
SU815301A2 (ru) * 1978-09-08 1981-03-23 Центральный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Институтпроходческих Машин И Комплексов Дляугольной,Горной Промышленности И Под-Земного Строительства "Цнииподземмаш" Устройство дл задавливани в грунтшАХТНОгО СТВОлА
SU994742A1 (ru) * 1981-12-14 1983-02-07 Войсковая Часть 74969 Устройство дл задавливани в грунт опускной крепи
SU1742485A1 (ru) * 1990-03-14 1992-06-23 Государственный проектно-изыскательский институт "Метрогипротранс" Способ проходки шахтного ствола
DE4441719C1 (de) * 1994-11-23 1996-01-18 Georg Thalmeier Verfahren zum Auskleiden eines Schachtes, insbesondere eines Brunnenschachtes
CN2561930Y (zh) * 2001-12-04 2003-07-23 北京中煤矿山工程有限公司 多层钢板叠合结构的钢板混凝土复合井壁
JP2004332202A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Kato Construction Co Ltd ライナープレートを使用した立坑の構築方法
CN101153491A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 石午江 一种钻孔护壁封底和制做大直径空心砼桩的方法
CN201265419Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-01 安徽理工大学 双层钢板筒高强高性能混凝土新型钻井井壁结构
CN103133005A (zh) * 2013-02-04 2013-06-05 中国矿业大学 双钢板局部约束混凝土井壁
JP2015001140A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 鹿島建設株式会社 掘削方法、地下構造物構築方法、壁体部材、掘削用壁体
CN106121657A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 杭州牛斯顿立体车库有限公司 一种多功能数控竖井掘进装置及施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106761764A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106761764B (zh) 一种超大直径深竖井简易盾构装置及盾构方法
CN109487843B (zh) 一种水下沉井掘进机及其施工方法
JP2022528743A (ja) 壁沈下施工方法
CN109505603B (zh) 一种煤仓施工工艺
CN106988334B (zh) 一种沉井支撑结构及沉井施工方法
CN102704480B (zh) 前端振动钢护筒处理桩基超厚流沙层施工方法
CN110952986A (zh) 一种竖井二次扩挖方法及钢平台
CN106164380B (zh) 风力发电机预制基座
CN104032767A (zh) 一种深基坑内塔吊基础及其施工方法
CN109339096A (zh) 一种综合管廊明挖预制拼装施工一体化施工装置及其施工方法
CN109610494B (zh) 一种大口径桩基嵌岩施工工艺
CN109629563B (zh) 一种桩基围护施工方法
CN203160254U (zh) 一种基坑围护结构
CN104975734B (zh) 铸造机井套管安装方法
CN208309581U (zh) 防塌孔装置
CN105386462B (zh) 整体施工式中小型地下室及其施工方法
CN211421926U (zh) 一种超长竖向地下钢管拔出系统
CN202946012U (zh) 一种用于桩头处理的套管螺旋钻机
CN217105183U (zh) 基于微顶管摇管井技术的钢沉井施工系统
CN201695398U (zh) 踏步式逆作下坑挖土栈桥
CN108118728B (zh) 异形深基坑高效挖土装置及挖土方法
CN206368375U (zh) 一种输电铁塔用基础
KR101722518B1 (ko) 멀티 굴착버켓을 이용한 대구경 지중 구조체 시공공법 및 시공장비
CN206338070U (zh) 一种超大直径深竖井简易盾构装置
CN210163888U (zh) 一种大直径嵌岩桩快速施工结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant