CN114562272A - 向上施工竖井设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种向上施工竖井设备及方法，该向上施工竖井设备包括：旋切装置、顶升装置和止退装置，所述旋切装置能够安装于竖井管片的上端，所述顶升装置能够可分离地抵接于所述竖井管片的下端且驱动所述竖井管片和所述旋切装置向上移动，所述止退装置能够可分离地与所述竖井管片连接且支撑所述竖井管片。通过本发明，可以避免施工过程中管片在重力作用下回退，安全性较高，降低了施工工序的复杂度，减少了施工人员，并且利用回退油缸和回退台架可实现设备在竖井内向下回退，主隧道管片兼做刀盘使用，简化了刀盘制作流程，无需单独制作刀盘。

Description

向上施工竖井设备及方法

技术领域

本发明涉及地下工程施工的技术领域，尤其涉及一种向上施工竖井设备及方法。

背景技术

竖井施工通常为从地面向下开挖，采用掘进与砌壁交替进行的方式，当地层稳定性差及含水量较大时，还需要采用冻结法、预注浆等技术辅助施工。施工工序复杂、效率低、安全性较差，并且与主隧道的接口比较难处理。同时，在地面施工时，需施做临时围挡，不仅阻碍交通，而且破坏城市景观。

除了从地面向下开挖的方式外，竖井施工还可以采用向上施工的方式。现有向上施工竖井的机械化施工方式包括盾构法和顶管法两类。

日本专利申请JP2017-179902A和中国专利申请CN108691550A所公开的施工方案，为采用盾构机向上施工竖井，需利用管片吊机和管片拼装机将管片调运至盾尾端进行拼装，随着向上掘进长度的增加，吊运距离和时间随之增加，调运难度增大；并且盾构法的每环管节分块较多，拼装过程比较繁琐；同时设备长度较大占用较多主隧道空间、设备成本高。

中国专利申请CN113216973A和中国专利申请CN110700838A所公开的施工方案，为采用顶管法向上施工竖井，两者分别采用止退支架和夹紧装置对设备和管节进行止退，初始阶段会起到一定止退效果，但随着掘进长度的增加，止退作用会大大减弱，存在一定风险；并且无法实现井内回退功能，对于交通繁忙及地表浅层有埋设物的地段的应用受到一定限制。

综上，现有技术中的向上施工竖井工艺存在机械化程度低、施工工序复杂的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种向上施工竖井设备及方法，避免施工过程中管片在重力作用下回退，安全性较高，降低了施工工序的复杂度，减少了施工人员，并且利用回退油缸和回退台架可实现设备在竖井内向下回退；主隧道管片兼做刀盘使用，简化了刀盘制作流程，无需单独制作刀盘。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种向上施工竖井设备，包括：旋切装置、顶升装置和止退装置，所述旋切装置能够安装于竖井管片的上端，所述顶升装置能够可分离地抵接于所述竖井管片的下端且驱动所述竖井管片和所述旋切装置向上移动，所述止退装置能够可分离地与所述竖井管片连接且支撑所述竖井管片。

在优选的实施方式中，所述向上施工竖井设备包括回退装置、外盾壳和内盾壳，所述竖井管片连接于所述外盾壳的下端，所述内盾壳通过内盾壳螺栓可拆卸地安装于所述外盾壳，所述旋切装置连接于所述内盾壳；所述回退装置包括回退台架、回退油缸和回退杆；所述回退杆安装于所述回退台架，且能够伸出至所述竖井管片的注浆孔中以支撑所述回退台架；所述回退油缸安装于所述回退台架，且能够与所述内盾壳连接，所述回退油缸能够作上下伸缩运动；所述内盾壳螺栓能够伸出至所述竖井管片的注浆孔中以支撑所述旋切装置。

在优选的实施方式中，所述止退装置包括止退台架和止退杆，所述止退杆安装于所述止退台架且能够伸出至所述竖井管片的注浆孔中以支撑所述竖井管片。

在优选的实施方式中，所述止退台架设置于所述竖井管片内，所述止退台架呈环形，多个所述止退杆围绕所述止退台架分布。

在优选的实施方式中，所述止退台架设有多个圆周分布的径向通孔，所述止退杆可活动地安装于所述径向通孔中。

在优选的实施方式中，所述旋切装置包括驱动装置、支撑机构和刀盘，所述刀盘通过所述支撑机构可拆卸地与所述驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述刀盘旋转。

在优选的实施方式中，所述刀盘为用作主隧道管片的管片刀盘。

在优选的实施方式中，所述顶升装置包括反力油缸和环形顶铁，所述反力油缸安装于所述环形顶铁，所述环形顶铁能够承载所述竖井管片，所述反力油缸能够驱动环形顶铁上下运动。

本发明提供一种向上施工竖井方法，包括：

步骤S10，顶升装置和止退装置交替作用以驱使旋切装置向上开挖，并施作竖井管片；

步骤S20，拆解所述旋切装置，拆除所述止退装置；

步骤S30，施作抗剪键和环形钢板，拆除所述顶升装置；

所述步骤S10包括：

步骤S11，所述顶升装置驱动所述竖井管片和所述旋切装置向上运动以进行开挖；

步骤S12，所述止退装置支撑所述竖井管片和所述旋切装置；

步骤S13，所述顶升装置回退，在所述顶升装置与已施作的所述竖井管片之间拼装下一环竖井管片；

所述步骤S11、所述步骤S12和所述步骤S13循环实施。

在优选的实施方式中，所述步骤S20包括：步骤S21，拆除所述旋切装置中的刀盘和支撑机构，拆除所述止退装置；步骤S22，在向上施工竖井设备的外盾壳上端安装盖板；步骤S23，在向上施工竖井设备的内盾壳下端安装回退装置，所述回退装置中的回退油缸和回退杆与内盾壳螺栓交替运动，使所述内盾壳和所述旋切装置中的驱动装置向下回退至主隧道；

所述步骤S30包括：步骤S31，通过所述竖井管片的注浆孔向竖井四周土体内间隔插入抗剪键；步骤S32，拆除顶升装置；步骤S33，在竖井管片底端施作环形钢板；

所述步骤S21、所述步骤S22、所述步骤S23、所述步骤S31、所述步骤S32与所述步骤S33依次实施。

本发明的有益效果是：

1、主隧道管片兼做刀盘使用，简化了刀盘制作流程，无需单独制作刀盘，节约了刀盘制作材料，具有低碳、环保、节能的优点；

2、省略了刀盘和铰接油缸所占用的空间，最终设备机身短，所占空间小，可充分利用主隧道空间；

3、外盾壳兼做竖井管片使用，竖井施工完成后，将外盾壳作为竖井管片进行使用，避免设备弃壳回退导致的浪费；

4、竖井中心底部设置止退装置，实现竖井管片的有序拼装与顶进；

5、通过竖井管片的注浆孔向竖井管片四周土层中插入抗剪键，用于抵抗竖井管片的自重效应，实现对竖井管片的永久性支护；

6、利用回退油缸和回退台架可实现设备在竖井内向下回退，避免了竖井挖掘对浅层埋设物的影响，减少了对周边环境的影响；

7、通过施做防水盖板，可实现设备在水面下进行竖井内安全回退；

8、竖井施工完成后，将刀盘与支撑机构分离，可重复使用牛腿和法兰部件，经济环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-图6为本发明提供的向上施工竖井设备水面下向上顶升的工作顺序图；

图7-图8为本发明提供的向上施工竖井设备水面下井内回退的工作顺序图；

图9-图11为本发明提供的向上施工竖井设备水面下结构施工的工作顺序图；

图12为图4中A处的局部放大图；

图13-图16为本发明提供的向上施工竖井设备地面下向上顶升的工作顺序图；

图17-图18为本发明提供的向上施工竖井设备地面下井内回退的工作顺序图；

图19-图21为本发明提供的向上施工竖井设备地面下结构施工的工作顺序图；

图22为采用顶管法管片的主隧道结构示意图；

图23为图22所示的主隧道一实施方式的俯视图；

图24为图22所示的主隧道另一实施方式的俯视图；

图25为采用顶管法管片的主隧道结构示意图；

图26为图25所示的主隧道一实施方式的俯视图；

图27为图25所示的主隧道另一实施方式的俯视图；

图28为本发明提供的向上施工竖井方法的示意图。

附图标号说明：

199、旋切装置；

1、管片刀盘；101、刀盘；1-1、中心鱼尾刀；

10、驱动装置；

39、支撑机构；3、牛腿；4、法兰；

11、外盾壳；12、内盾壳；13、注水孔；14、外盾壳螺栓；17、内盾壳螺栓；

2、主隧道管片；500、管片螺栓；

20、始发钢套筒；30、止水密封圈；

40、竖井管片；40-1、注浆孔；

599、顶升装置；5、反力油缸；6、环形顶铁；

1599、回退装置；15、回退油缸；16、回退台架；16-1、回退杆；

5099、止退装置；50、止退台架；51、径向通孔；50-1、止退杆；

60、轨道；70、台车；

90、抗剪键；100、环形钢板；

80、盖板；200、钢格栅；

300、锁口圈梁；400、楼梯。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

方案一

本发明提供了一种向上施工竖井设备，如图1-图12所示，该施工设备包括：旋切装置199、顶升装置599和止退装置5099，旋切装置199能够安装于竖井管片40的上端，顶升装置599能够可分离地抵接于竖井管片40的下端且驱动竖井管片40和旋切装置199向上移动，止退装置5099能够可分离地与竖井管片40连接且支撑竖井管片40。

如图5和图6所示，顶升装置599包括反力油缸5和环形顶铁6，反力油缸5安装于环形顶铁6，反力油缸5和环形顶铁6设置于台车70上部，反力油缸5的活塞杆抵接于台车70，活塞杆向下伸出时，能够驱动环形顶铁6向上运动；反力油缸5的活塞杆收缩时，能够驱动环形顶铁6向下运动。

该向上施工竖井设备采用顶管法向上施工竖井。顶升装置599驱动旋切装置199和已施作的竖井管片40向上移动，同时旋切装置199对土体进行开挖。上升一段距离后，止退装置5099与竖井管片40连接以支撑竖井管片40，然后，反力油缸5驱使环形顶铁6向下回退，将新拼装的竖井管片40放置于环形顶铁6上，新拼装的竖井管片40位于已施作的竖井管片40的下方；顶升装置599推动新拼装的竖井管片40向上运动至抵接上一环已施作的竖井管片40，然后止退装置5099与竖井管片40分离，顶升装置599再次驱动旋切装置199和竖井管片40向上移动。通过顶升装置599与止退装置5099相协作，交替循环作业，实现向上施工竖井。该向上施工竖井设备避免了施工过程中管片在重力作用下回退，提高了安全性，降低了施工工序的复杂度，减少了施工人员。

该向上施工竖井设备包括台车70和轨道60，如图1-图4所示，在主隧道底部管片上设置轨道60用于台车70运行，顶升装置599和止退装置5099设置于台车70上部，台车70及轨道60可以用于运输顶升装置599、止退装置5099和竖井管片40。

在一实施方式中，止退装置5099包括止退台架50和止退杆50-1，止退杆50-1安装于止退台架50且能够伸出至竖井管片40的注浆孔40-1中，止退杆50-1有效利用了竖井管片40自身的注浆孔40-1，不需改变竖井管片40的结构；在竖井深度较大的情况下，水土压力比较高，该实施方式中，竖井管片40外侧壁保持平整光滑，有利于与始发钢套筒20内侧设置的止水密封圈30紧密贴合，确保竖井管片40外侧壁与始发钢套筒20之间的密封性，可有效避免渗漏水。

如图4-图6、图12和图16所示，止退台架50设置于竖井管片40内，止退台架50呈环形，多个止退杆50-1围绕止退台架50周向分布。反力油缸5通过环形顶铁6向上顶升一环竖井管片40后，将止退杆50-1插入竖井管片40的注浆孔40-1内对旋切装置199及竖井管片40进行止退，以此实现反力油缸5向下回退收缩，进而进行下一环竖井管片40的拼装。止退杆50-1将旋切装置199及竖井管片40的自重传递给止退台架50，并通过台车70传递并扩散至主隧道底部。进一步地，止退台架50设有多个圆周分布的径向通孔51，止退杆50-1可活动地安装于径向通孔51中。

如图3-图6和图15-图16所示，旋切装置199包括驱动装置10、支撑机构39和刀盘101，刀盘101通过支撑机构39可拆卸地与驱动装置10连接，驱动装置10用于驱动刀盘101旋转，驱动装置10和刀盘101在竖井施工前为分开状态，在竖井施工时，支撑机构39将刀盘101与驱动装置10连接到一起。在一实施方式中，刀盘101为用作主隧道管片2的管片刀盘1，如图1-图3和图13-图15所示，主隧道管片2拼装时，在预设竖井处设置管片刀盘1，管片刀盘1作为主隧道管片2的组成部分，并在竖井施工时，支撑机构39将管片刀盘1与驱动装置10连接到一起，管片刀盘1作为竖井向上掘进的刀盘101，节约了刀盘制作材料，有利于降低该向上施工竖井设备的制造成本和竖井施工成本。预设竖井处，管片刀盘1与周围的主隧道管片2可以采用管片螺栓500连接。具体地，管片刀盘1包括钢管片和设置于其外侧的不同类型的刀具，进一步地，管片刀盘1设置有中心鱼尾刀1-1。

管片刀盘1可应用于盾构法主隧道或顶管法主隧道，如图22所示，主隧道管片2为顶管法管片；如图25所示，主隧道管片2为盾构法管片。管片刀盘1为主隧道管片2的一部分，进一步地，管片刀盘1可以是圆形或非圆形。如图23所示，主隧道管片2为顶管法管片，且管片刀盘1为圆形；如图24所示，主隧道管片2为顶管法管片，且管片刀盘1为非圆形。如图26所示，主隧道管片2为盾构法管片，且管片刀盘1为圆形；如图27所示，主隧道管片2为盾构法管片，且管片刀盘1为非圆形。

如图2-图3所示，支撑机构39包括牛腿3和法兰4，管片刀盘1与牛腿3可采用焊接，牛腿3与法兰4为一个整体构件，法兰4与驱动装置10通过螺栓相连接，驱动装置10带动法兰4绕轴旋转，进而带动管片刀盘1旋转切削土体。

如图3和图15所示，该向上施工竖井设备包括外盾壳11和内盾壳12，竖井管片40连接于外盾壳11的下端，内盾壳12通过内盾壳螺栓17可拆卸地安装于外盾壳11，旋切装置199中的驱动装置10与内盾壳12相连接，便于竖井完成后分离内盾壳12与外盾壳11，实现设备井内回退。在一实施方式中，该向上施工竖井设备包括回退装置1599，回退装置1599包括回退台架16、回退油缸15和回退杆16-1；回退杆16-1安装于回退台架16，且能够伸出至竖井管片40的注浆孔40-1中以支撑回退台架16；回退油缸15安装于回退台架16，且能够与内盾壳12连接，回退油缸15能够作上下伸缩运动；内盾壳螺栓17能够伸出至竖井管片40的注浆孔40-1中以支撑驱动装置10。旋切装置199完成竖井掘进后，利用倒链与电机将回退台架16提升至旋切装置199的底端，并通过回退油缸15与内盾壳12进行连接；回退杆16-1伸出至竖井管片40的注浆孔40-1中支撑回退台架16和驱动装置10，回退台架16的位置保持稳定；将支撑机构39与驱动装置10拆分开，在外盾壳11上端安装盖板80，然后拆分内盾壳12与外盾壳11；回退油缸15向下收缩，可以带动内盾壳12和驱动装置10向下移动；通过回退油缸15伸缩，以及将回退杆16-1与内盾壳螺栓17交替插入竖井管片40的注浆孔40-1，可实现内盾壳12和驱动装置10在井内回退。在井内回退完成后，通过台车70及轨道60将回退后的设备运输至下一个竖井处，缩短了输送距离，提高了多井施工效率。通过采用井内回退，解决了处于滨海中的竖井，设备无法从水下吊运出水面的难题，实现在水面下向上施工竖井。对于道路交通繁忙的地段，采用井内回退，有利于减少占用道路的时间，避免影响交通。

外盾壳11可以兼做竖井管片40，成为竖井结构的一部分，竖井施工完成后，将外盾壳11作为竖井管片进行使用，避免了设备弃壳回退导致的浪费。进一步地，外盾壳11与竖井管片40等厚，两者通过螺栓进行连接。外盾壳11端部设置有外盾壳螺栓14，用于后期安装盖板80和钢格栅200。

在一实施方式中，该向上施工竖井设备前端设置有多个注水孔13，在顶升掘进过程中，可通过注水孔13对土体注入改良液用于改良土体，以便于设备向上顶进。具体地，如图5所示，注水孔13设置于驱动装置10的顶部。该向上施工竖井设备可考虑通过土体改良和刀盘扰动以实现在竖井施工时不排渣，或者，采用泥水循环系统进行排渣。

方案二

本发明提供了一种向上施工竖井方法，该施工方法包括：步骤S10，顶升装置599和止退装置5099交替作用以驱使旋切装置199向上开挖，并施作竖井管片40；步骤S20，拆解旋切装置199，拆除止退装置5099；步骤S30，施作抗剪键90和环形钢板100，拆除顶升装置599。步骤S10包括：步骤S11，顶升装置599驱动竖井管片40和旋切装置199向上运动以进行开挖；步骤S12，止退装置5099支撑竖井管片40和旋切装置199；步骤S13，顶升装置599回退，在顶升装置599与已施作的竖井管片40之间拼装下一环竖井管片40；步骤S11、步骤S12和步骤S13循环实施。

该向上施工竖井方法中，顶升装置599与止退装置5099相协作，交替循环作业，实现向上施工竖井，避免了施工过程中管片在重力作用下回退，安全性较高，并且降低了施工工序的复杂度，减少了施工人员。

如图28所示，步骤S20包括：步骤S21，拆除旋切装置中的刀盘和支撑机构，拆除止退装置；步骤S22，在向上施工竖井设备的外盾壳上端安装盖板；步骤S23，在向上施工竖井设备的内盾壳下端安装回退装置，回退装置中的回退油缸和回退杆与内盾壳螺栓交替运动，使内盾壳和旋切装置中的驱动装置向下回退至主隧道。步骤S30包括：步骤S31，通过竖井管片40的注浆孔40-1向竖井四周土体内间隔插入抗剪键90；步骤S32，拆除顶升装置；步骤S33，在竖井管片底端施作环形钢板。步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S31、步骤S32与步骤S33依次实施。

驱动装置10回退至主隧道以后，在竖井管片40四周的土层中通过注浆孔40-1间隔性插入抗剪键90，通过抗剪键90与土体间的作用力支撑竖井管片40，抵抗竖井管片40因自重向下产生的滑移，从而可拆除顶升装置599。具体地，抗剪键90可采用注浆锚杆、土钉等多种形式。在竖井管片40底端施作环形钢板100，环形钢板100的外环和内环分别与始发钢套筒20和竖井管片40进行焊接，用于限制竖井管片40下移，形成永久性止退结构。

在一实施方式中，该向上施工竖井方法用于水面下向上顶升施工。

具体地，步骤S10包括：如图4-图6所示，驱动装置10带动管片刀盘1切削土体，在顶升掘进过程中通过注水孔13向土体注入改良液进行土体改良，以便于旋切装置199向上顶进，整个掘进过程不进行排渣；反力油缸5向上推进竖井管片40及旋切装置199；向上推进至一定距离后，将止退杆50-1插入竖井管片40上的注浆孔40-1内，通过止退杆50-1将竖井管片40及旋切装置199的重量传递给止退台架50，然后通过台车70传递并扩散至主隧道底部，达到止退目的；反力油缸5向下收缩回退，并利用管片拼装机在环形顶铁6上方进行下一环竖井管片40的拼装；下一环竖井管片40拼装完成后，利用反力油缸5向上顶升本环竖井管片40，直至与上一环竖井管片40抵接顶紧，然后将止退杆50-1从注浆孔40-1中撤出；顶升装置599和止退装置5099交替循环作业，直至整个竖井施工完成。

进一步地，步骤S20包括设备回退。如图7-图8所示，步骤S20包括：整个竖井掘进完成后，由潜水员潜入水中拆除支撑机构39，采用轮船等将刀盘101和支撑机构39吊运至陆地；同时在外盾壳11上部安装盖板80，盖板80具有防水功能；然后撤出止退装置5099，并利用倒链与电机将回退台架16提升至驱动装置10底端，并通过回退油缸15与内盾壳12进行连接；回退油缸15向下延伸一定距离后，将回退杆16-1插入竖井管片40的注浆孔40-1内，拆分内盾壳12与外盾壳11，向下收缩回退油缸15带动内盾壳12及驱动装置10向下回退，然后将内盾壳螺栓17插入注浆孔40-1内并将回退杆16-1从注浆孔40-1中撤出，循环以上步骤，以此来实现驱动装置10及内盾壳12井内回退。

如图9-图11所示，步骤S30包括止退结构施工，具体地，步骤S30包括：通过竖井管片40的注浆孔40-1向竖井四周土体内间隔插入抗剪键90，通过抗剪键90与土体间的作用力支撑竖井管片40，抵抗竖井管片40因自重向下产生的滑移，从而可拆除顶升装置599，然后在竖井底端施作环形钢板100形成永久性止退结构。待所有竖井施工完成后对主隧道和竖井内进行注水，以平衡竖井内外压力，然后由潜水员潜入水中拆除盖板80，并在外盾壳11上部安装钢格栅200。

在另一实施方式中，该向上施工竖井方法用于地面下向上顶升施工。如图13-图16所示，地面下向上顶升施工中的步骤S10，与水面下向上顶升施工中的步骤S10基本相同，在此不再赘述。

如图17-图18所示，地面下向上顶升施工的步骤S20包括：在地面提前施作锁口圈梁300用于设备接收；完成整个竖井掘进后，拆除支撑机构39，同时在外盾壳11上部安装盖板80，盖板80用于安全防护；然后撤出止退装置5099，并利用倒链与电机将回退台架16提升至驱动装置10底端，并通过回退油缸15与内盾壳12进行连接；回退油缸15向下延伸一定距离后，将回退杆16-1插入注浆孔40-1内，拆分内盾壳12与外盾壳11，向下收缩回退油缸15带动内盾壳12及驱动装置10向下回退；然后将内盾壳螺栓17插入注浆孔40-1内并将回退杆16-1从注浆孔40-1中撤出，循环以上步骤，以此来实现驱动装置10及内盾壳12井内回退。

如图19-图21所示，地面下向上顶升施工的步骤S30包括：通过注浆孔40-1向竖井四周土体内间隔插入抗剪键90，通过抗剪键90与土体间的作用力支撑竖井管片40，抵抗竖井管片40因自重向下产生的滑移，从而可拆除顶升装置599；然后在竖井底端施作环形钢板100形成永久性止退结构，待所有竖井施工完成后将设备撤离现场，最后在竖井井壁上施作检查楼梯400。

地面下向上顶升施工的步骤S20中，除了施作锁口圈梁300，还可以替换为施作立坑或地表注浆加固，或无需特殊处理直接进行设备接收。除了利用回退装置1599来进行井内回退，还可以通过吊装装置从上往下将设备吊放到主隧道底部。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种向上施工竖井设备，其特征在于，包括：旋切装置(199)、顶升装置(599)和止退装置(5099)，所述旋切装置(199)能够安装于竖井管片(40)的上端，所述顶升装置(599)能够可分离地抵接于所述竖井管片(40)的下端且驱动所述竖井管片(40)和所述旋切装置(199)向上移动，所述止退装置(5099)能够可分离地与所述竖井管片(40)连接且支撑所述竖井管片(40)。

2.根据权利要求1所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述向上施工竖井设备包括回退装置(1599)、外盾壳(11)和内盾壳(12)，所述竖井管片(40)连接于所述外盾壳(11)的下端，所述内盾壳(12)通过内盾壳螺栓(17)可拆卸地安装于所述外盾壳(11)，所述旋切装置(199)连接于所述内盾壳(12)；

所述回退装置(1599)包括回退台架(16)、回退油缸(15)和回退杆(16-1)；

所述回退杆(16-1)安装于所述回退台架(16)，且能够伸出至所述竖井管片(40)的注浆孔(40-1)中以支撑所述回退台架(16)；

所述回退油缸(15)安装于所述回退台架(16)，且能够与所述内盾壳(12)连接，所述回退油缸(15)能够作上下伸缩运动；

所述内盾壳螺栓(17)能够伸出至所述竖井管片(40)的注浆孔(40-1)中以支撑所述旋切装置(199)。

3.根据权利要求1所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述止退装置(5099)包括止退台架(50)和止退杆(50-1)，所述止退杆(50-1)安装于所述止退台架(50)且能够伸出至所述竖井管片(40)的注浆孔(40-1)中以支撑所述竖井管片(40)。

4.根据权利要求3所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述止退台架(50)设置于所述竖井管片(40)内，所述止退台架(50)呈环形，多个所述止退杆(50-1)围绕所述止退台架(50)分布。

5.根据权利要求3所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述止退台架(50)设有多个圆周分布的径向通孔(51)，所述止退杆(50-1)可活动地安装于所述径向通孔(51)中。

6.根据权利要求1所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述旋切装置(199)包括驱动装置(10)、支撑机构(39)和刀盘(101)，所述刀盘(101)通过所述支撑机构(39)可拆卸地与所述驱动装置(10)连接，所述驱动装置(10)用于驱动所述刀盘(101)旋转。

7.根据权利要求6所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述刀盘(101)为用作主隧道管片(2)的管片刀盘(1)。

8.根据权利要求1所述的向上施工竖井设备，其特征在于，所述顶升装置(599)包括反力油缸(5)和环形顶铁(6)，所述反力油缸(5)安装于所述环形顶铁(6)，所述环形顶铁(6)能够承载所述竖井管片(40)，所述反力油缸(5)能够驱动环形顶铁(6)上下运动。

9.一种向上施工竖井方法，其特征在于，包括：

步骤S10，顶升装置(599)和止退装置(5099)交替作用以驱使旋切装置(199)向上开挖，并施作竖井管片(40)；

步骤S20，拆解所述旋切装置(199)，拆除所述止退装置(5099)；

步骤S30，施作抗剪键和环形钢板，拆除所述顶升装置(599)；

所述步骤S10包括：

步骤S11，所述顶升装置(599)驱动所述竖井管片(40)和所述旋切装置(199)向上运动以进行开挖；

步骤S12，所述止退装置(5099)支撑所述竖井管片(40)和所述旋切装置(199)；

步骤S13，所述顶升装置(599)回退，在所述顶升装置(599)与已施作的所述竖井管片(40)之间拼装下一环竖井管片(40)；

所述步骤S11、所述步骤S12和所述步骤S13循环实施。

10.根据权利要求9所述的向上施工竖井方法，其特征在于，

所述步骤S20包括：

步骤S21，拆除所述旋切装置(199)中的刀盘(101)和支撑机构(39)，拆除所述止退装置(5099)；

步骤S22，在向上施工竖井设备的外盾壳(11)上端安装盖板(80)；

步骤S23，在向上施工竖井设备的内盾壳(12)下端安装回退装置(1599)，所述回退装置(1599)中的回退油缸(15)和回退杆(16-1)与内盾壳螺栓(17)交替运动，使所述内盾壳(12)和所述旋切装置(199)中的驱动装置(10)向下回退至主隧道；

所述步骤S30包括：

步骤S31，通过所述竖井管片(40)的注浆孔(40-1)向竖井四周土体内间隔插入抗剪键(90)；

步骤S32，拆除顶升装置(599)；

步骤S33，在竖井管片底端施作环形钢板(100)；

所述步骤S21、所述步骤S22、所述步骤S23、所述步骤S31、所述步骤S32与所述步骤S33依次实施。

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