CN115596446A - 一种立井的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立井的施工方法,包括步骤:1)在立井建设位置安装锁口,开挖基坑;2)安装切口环及沉降单元;3)安装下沉式立井掘进机及配套设备;4)用膨润土填充井筒和土壤之间的环形空间;5)循环开挖;6)不断增加井筒上的管片,将井筒不断下沉;7)将下沉式立井掘进机吊起回收;8)采用高强度混凝土进行封底;9)采用混凝土对井筒和土壤之间的环形空间内的膨润土进行置换。本发明一种立井的施工方法,该施工方法中,工人无需入井作业,降低了安全风险;井壁不易倾斜,有效避免了塌方的情况;该施工方法的施工占地面积可控,对环境的影响小,施工效率高。
Description
技术领域
本发明属于立井施工技术领域,尤其涉及一种立井的施工方法。
背景技术
目前,立井施工方法中常见的有明挖法和沉井法。
明挖法是在地下建筑物设计位置的周围先进行基坑支护,待支护完成后进行机械或者人工开挖。常见的基坑支护结构有灌注桩、地下连续墙、喷锚和原状土放坡等。此类方法对周围环境影响大,且施工周期长、成本高,存在一定的安全风险。
沉井法是在地下建筑物设计位置上,预制好底部带刃脚的井筒,在其掩护下,随着井内的掘进和出土,井筒靠其自重克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后经过混凝土封底,形成一个地下空间,然后再利用该空间进行下一步施工,达到目标功能。缺点在于:出土效率低,各处出土不同步,且沉井压在掌子面上,预制沉井壁易偏斜,易发生塌方。
中国专利:一种下沉式竖井掘进机及成井方法CN112459784A中,将竖井预先拼装完成,在下沉过程中通过下沉系统进行逐步下沉,容易发生预制竖井在下沉过程中的偏斜,易发生塌方。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立井的施工方法,该施工方法中,工人无需入井作业,降低了安全风险;井壁不易倾斜,有效避免了塌方的情况;该施工方法的施工占地面积可控,对环境的影响小,施工效率高。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种立井的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、在立井建设位置安装锁口,开挖基坑;
步骤二、安装切口环及沉降单元;在所述步骤一的基坑内放置切口环,在基坑上沿周围设置多个沉降单元;通过沉降单元的钢绞线悬吊切口环;所述切口环上拼接若干层管片,构成最初的井筒;
步骤三、安装下沉式立井掘进机及配套设备;
步骤四、用膨润土填充井筒和土壤之间的环形空间;
步骤五、循环开挖;
步骤六、在井筒不断下沉的同时不断增加井筒上的管片,确保管片的拼装都在地面上进行;
步骤七、将下沉式立井掘进机吊起回收;
步骤八、采用高强度混凝土进行封底;
步骤九、采用混凝土对井筒和土壤之间的环形空间内的膨润土进行置换。
进一步的,所述步骤一中,锁口呈环状,采用多个弧形结构件拼接而成或采用混凝土直接浇筑呈环状。
进一步的,所述步骤二中,沉降单元由支架、拉力千斤顶和钢绞线构成,拉力千斤顶安装在支架上,钢绞线穿过拉力千斤顶,且由拉力千斤顶对钢绞线进行下降或提升。
进一步的,所述步骤三中,利用横架机构定位用于固定掘进机的撑靴支座,撑靴支座固定后与浇筑在井筒管片内的钢板焊接;将下沉式立井掘进机通过移动吊机移动到井筒内,下沉式立井掘进机的撑靴固定到撑靴支座上;在基坑外设置若干台卷扬机,通过卷扬机来提升或下降下沉式立井掘进机。
进一步的,所述步骤四中,在第一环管片上设置带止回阀的膨润土注浆孔,从膨润土注浆孔向环形空间内注浆,在切口环的刃脚外侧设置止浆板,管片接缝处设有止水带,利用止浆板封闭膨润土护壁层。
进一步的,所述步骤五中,下沉式立井掘进机的挖掘摇臂从土层中央向外挖掘,且同时挖掘摇臂沿圆周进行循环开挖,最终形成一个圆形的完整挖掘面。
本发明的优点和有益效果在于:
1、本发明的施工方法,工人无需进入立井,安全性高。
2、本发明的施工方法,施工占地面积可控,施工占地面积较小。
3、井筒下沉可控,确保井筒下沉过程不发生偏斜,避免塌方事故的发生。
附图说明
图1为安装锁口的示意图。
图2 为安装切口环及沉降单元的示意图。
图3为安装下沉式立井掘进机及配套设备的示意图。
图4为用膨润土填充井筒和土壤之间的环形空间的示意图。
图5为本发明的流程示意图。
其中,基坑1、土壤2、锁口3、切口环4、沉降单元5、管片6、配套设备7、下沉式立井掘进机8、挖掘摇臂9、膨润土护壁层10、止浆板11。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例:
一种立井的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、在立井建设位置安装锁口3,开挖基坑1;如图1所示,在施工位置开挖一个1~2米的基坑1,在基坑1上沿安装锁口3,该锁口3起到导向的作用,并承受竖井下沉过程中产生的作用力(锁扣呈环形,可采用多个弧形结构件拼接而成,亦可采用混凝土直接浇筑呈环状);
步骤二、安装切口环4及沉降单元5;如图2所示,在步骤一的基坑1内放置切口环4,在基坑1上沿周围设置多个沉降单元5(沉降单元5主要由支架、拉力千斤顶和钢绞线构成,拉力千斤顶安装在支架上,钢绞线穿过拉力千斤顶,且由拉力千斤顶对钢绞线进行下降或提升),通过沉降单元5的钢绞线悬吊切口环4;在切口环4上拼接若干层管片6,构成最初的井筒,切口环4下沿呈刃脚,可在竖井下沉过程中起到对土壤2的切削作用;
步骤三、安装下沉式立井掘进机8及配套设备7;如图3所示,利用横架机构定位用于固定掘进机的撑靴支座,撑靴支座固定后与浇筑在井筒管片6内的钢板焊接;将下沉式立井掘进机8通过移动吊机移动到井筒内,下沉式立井掘进机8的撑靴固定到撑靴支座上;在基坑1外设置若干台卷扬机,通过卷扬机来提升或下降下沉式立井掘进机8;
步骤四、如图4所示,在使用下沉式立井掘进机8施工时,用膨润土填充井筒和土壤2之间的环形空间(具体的,在第一环管片6上设置带止回阀的膨润土注浆孔,从膨润土注浆孔向环形空间内注浆,膨润土护壁层10厚度大致在50mm左右,在切口环4的刃脚外侧设置止浆板11,管片6接缝处设有止水带,利用止浆板11封闭膨润土护壁层10),稳定垂直面,以避免土壤2塌陷或土壤2颗粒落入环形空间;
步骤五、循环开挖;下沉式立井掘进机8的挖掘摇臂9从土层中央向外挖掘,且同时挖掘摇臂9沿圆周进行循环开挖,最终形成一个圆形的完整挖掘面(开挖过程中,通过排渣泵将泥水送至地面的泥水处理系统);
步骤六、随着挖掘深度的增加,不断增加井筒上的管片6(即增加井筒深度),并通过拉力千斤顶将井筒不断下沉,井筒每下降一个管片6高度,在井筒的上方增加一段环形管片6;
步骤七、掘进完成后,利用卷扬机将下沉式立井掘进机8吊起回收;
步骤八、采用高强度混凝土进行封底;
步骤九、待封底混凝土达到设计强度后,采用混凝土对井筒和土壤2之间的环形空间内的膨润土进行置换,待置换的混凝土强度达到设计要求后,即完成固井。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种立井的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、在立井建设位置安装锁口,开挖基坑;
步骤二、安装切口环及沉降单元;在所述步骤一的基坑内放置切口环,在基坑上沿周围设置多个沉降单元;通过沉降单元的钢绞线悬吊切口环;所述切口环上拼接若干层管片,构成最初的井筒;
步骤三、安装下沉式立井掘进机及配套设备;
步骤四、用膨润土填充井筒和土壤之间的环形空间;
步骤五、循环开挖;
步骤六、在井筒不断下沉的同时不断增加井筒上的管片,确保管片的拼装都在地面上进行;
步骤七、将下沉式立井掘进机吊起回收;
步骤八、采用高强度混凝土进行封底;
步骤九、采用混凝土对井筒和土壤之间的环形空间内的膨润土进行置换。
2.根据权利要求1所述的一种立井的施工方法,其特征在于:所述步骤一中,锁口呈环状,采用多个弧形结构件拼接而成或采用混凝土直接浇筑呈环状。
3.根据权利要求1所述的一种立井的施工方法,其特征在于:所述步骤二中,沉降单元由支架、拉力千斤顶和钢绞线构成,拉力千斤顶安装在支架上,钢绞线穿过拉力千斤顶,且由拉力千斤顶对钢绞线进行下降或提升。
4.根据权利要求1所述的一种立井的施工方法,其特征在于:所述步骤三中,利用横架机构定位用于固定掘进机的撑靴支座,撑靴支座固定后与浇筑在井筒管片内的钢板焊接;将下沉式立井掘进机通过移动吊机移动到井筒内,下沉式立井掘进机的撑靴固定到撑靴支座上;在基坑外设置若干台卷扬机,通过卷扬机来提升或下降下沉式立井掘进机。
5.根据权利要求1所述的一种立井的施工方法,其特征在于:所述步骤四中,在第一环管片上设置带止回阀的膨润土注浆孔,从膨润土注浆孔向环形空间内注浆,在切口环的刃脚外侧设置止浆板,管片接缝处设有止水带,利用止浆板封闭膨润土护壁层。
6.根据权利要求1所述的一种立井的施工方法,其特征在于:所述步骤五中,下沉式立井掘进机的挖掘摇臂从土层中央向外挖掘,且同时挖掘摇臂沿圆周进行循环开挖,最终形成一个圆形的完整挖掘面。
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