一種豎井小斷面成孔后全斷面開挖方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及豎井施工方法技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種豎井小斷面成孔后全斷面開挖方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前豎井施工方法主要以地鐵工作井和礦山豎井施工為主，均使用大型機(jī)械設(shè)備，投入較大，斷面較大，在隧道內(nèi)大型機(jī)械設(shè)備無法使用。豎井掘進(jìn)方法參照天井施工主要有:普通法、吊罐法、爬罐法、深孔法、鉆孔法。
[0003]普通法:利用鑿巖平臺(tái)自下向上掘進(jìn)，施工不夠安全；若采用自上向下掘進(jìn)，出碴較為困難。
[0004]吊罐法:先采用小斷面成孔，然后安裝可升降吊罐作為鉆孔平臺(tái)，自下向上掘進(jìn)。需增加機(jī)械投入，由于自下向上掘進(jìn)，施工不夠安全，特別在臨近貫通時(shí)更為突出。
[0005]爬罐法:先采用普通法自下向上掘進(jìn)3?5m作為爬罐安裝洞室，在洞室頂、側(cè)壁上打設(shè)錨桿安裝軌道作為爬罐的運(yùn)行軌道，同時(shí)在下部通道內(nèi)還要安裝為爬罐提供動(dòng)力的傳動(dòng)裝置。與提罐法相同，爬罐作為鉆孔平臺(tái)，自下向上進(jìn)行掘進(jìn)施工。設(shè)備投入較大，由于自下向上掘進(jìn)，施工不夠安全。
[0006]深孔法:先在豎井上方向上掘進(jìn)3?4 m補(bǔ)償空間，在豎井上部安裝深孔鉆機(jī)，按斷面尺寸沿井高自上向下鉆一組平行深孔，然后自下向上分段爆破。此方法需在豎井上部向上開挖3?4 m補(bǔ)償空間，豎井貫通后補(bǔ)償空間的襯砌較為困難，需增加深孔鉆機(jī)，不夠經(jīng)濟(jì)，雖然只有裝藥時(shí)存在人員暴露在巖石下面，也同樣存在安全隱患。
[0007]鉆孔法:有兩種方式，一種是上擴(kuò)式，將鉆機(jī)安裝在豎井上部，用牙輪鉆頭向下鉆導(dǎo)向孔與下部貫通后換上擴(kuò)孔刀頭，由下向上擴(kuò)孔形成需要的斷面。另一種是下擴(kuò)式，與上擴(kuò)式相反，鉆機(jī)安裝在豎井下方，向上打?qū)蚩?，安裝擴(kuò)孔刀頭后向下擴(kuò)孔。此方法需增加機(jī)械投入，且僅適用于與圓形斷面。
[0008]豎井延伸方法:自下而上小斷面反掘隨后刷大井筒和自上而下井筒全斷面延伸兩種。其中，自下而上小斷面反掘隨后刷大井筒:利用普通法、吊罐法、爬罐法、深孔法、鉆孔法自下向上掘進(jìn)小斷面反井，為通風(fēng)、行人和供料創(chuàng)造有利條件，然后自上向下或自下向上刷大反井至設(shè)計(jì)斷面。小斷面反井為自下向上掘進(jìn)，施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大，另外反井掘進(jìn)依據(jù)普通法、吊罐法、爬罐法、深孔法、鉆孔法，必將存在上述方法的缺點(diǎn)，對(duì)反井進(jìn)行刷大至設(shè)計(jì)斷面，并非一次開挖至設(shè)計(jì)斷面，增加了施工量不夠經(jīng)濟(jì)且安全風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)同時(shí)增加，同時(shí)井壁的挖掘不易于控制。自上而下井筒全斷面延伸:自上向下沿豎井全斷面進(jìn)行開挖。出碴較為困難。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有的豎井開挖方法均存在出碴困難的問題，所以，研制出一種施工安全、出碴方便的豎井小斷面成孔后全斷面開挖方法，便成為業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種豎井小斷面成孔后全斷面開挖方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種豎井小斷面成孔后全斷面開挖方法，包括如下步驟:
步驟一:小斷面成孔，在隧道頂部由上向下進(jìn)行人工挖孔，根據(jù)事先計(jì)算，預(yù)埋若干爆破點(diǎn)，每次爆破后使用小型吊運(yùn)機(jī)人工配合上部出碴并在井壁噴射混凝土，挖孔、爆破、出碴、井壁噴射混凝土各工序交替循環(huán)進(jìn)行直至小斷面孔孔深到達(dá)正洞二襯頂部；
步驟二:爆除小斷面孔孔底范圍內(nèi)的正洞二襯，爆除后的正洞二襯混凝土落于正洞仰拱面之上，在正洞內(nèi)利用機(jī)械進(jìn)行出碴；
步驟三:全斷面成孔，在豎井范圍內(nèi)自上向下打孔進(jìn)行爆破，利用機(jī)械、人工將石碴沿小斷面孔傾倒至正洞仰拱面上，在正洞內(nèi)利用機(jī)械進(jìn)行出碴，并在井壁打設(shè)錨桿、噴射混凝土，爆破、出碴、井壁打設(shè)錨桿、噴射混凝土各工序交替循環(huán)進(jìn)行，其中，最后一次爆破施工上、下同時(shí)進(jìn)行，上部進(jìn)行爆除剩余巖層施工，下部進(jìn)行爆除豎井范圍內(nèi)的正洞二襯混凝土施工；
步驟四:步驟三中未打設(shè)錨桿部位，在出碴結(jié)束后，在正洞對(duì)其進(jìn)行噴射混凝土施工，在豎井襯砌前進(jìn)行打設(shè)錨桿施工。
[0012]進(jìn)一步的，在步驟一及步驟二中，小斷面孔直徑為lm，每次爆破的縱向深度為Im左右，井壁噴射混凝土的厚度為8cm。
[0013]進(jìn)一步的，在步驟一及步驟二中，采取直接丈量已開挖小斷面孔孔深與已知設(shè)計(jì)井深進(jìn)行比較，從而確定正洞二襯頂部剩余巖層厚度。
[0014]進(jìn)一步的，在步驟三中，每次爆破后小斷面孔孔口周圍標(biāo)高應(yīng)低于豎井周邊底面20cm，井壁噴射混凝土的厚度為8cm，以150X 150cm梅花形布置在豎井側(cè)壁打設(shè)3m長(zhǎng)的Φ 22砂漿錨桿。
[0015]進(jìn)一步的，在步驟三中，施工中直接丈量剩余小斷面孔孔深，確定豎井底部距正洞拱頂?shù)膸r層厚度。
[0016]進(jìn)一步的，在步驟三中，每次爆破后均將豎井底面虛碴清理干凈。
[0017]本發(fā)明的有益效果:1、適用于礦山、隧道內(nèi)在兩條上下平行或交叉的通道之間修建垂直豎井，尤其適用于豎井上部邊緣與上部通道邊緣較小的工況，不需要在上部通道內(nèi)修筑或擴(kuò)挖洞室，豎井開挖可在上部通道襯砌后進(jìn)行，施工更為安全；
2、小斷面成孔后，豎井爆破的石碴可沿小斷面孔傾倒入下部正洞內(nèi)，然后在下部正洞內(nèi)利用機(jī)械進(jìn)行出碴，施工較為方便；
3、利用原有施工機(jī)械設(shè)備，不需要增加機(jī)械設(shè)備投入，成本低，操作簡(jiǎn)單，易于掌握；
4、施工過程全部為自上向下進(jìn)行，施工更加安全。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟一示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟一示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟二示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟三示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟三示意圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的步驟四示意圖。
[0020]圖中:
1、正洞二襯；2、正洞；3、小斷面孔；4、錨桿；5、豎井；6、小型吊運(yùn)機(jī)；7、正洞仰拱面；8、正洞拱頂；9、井壁。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部