一种组合竖井及其施工方法

摘要

本发明公开了一种组合竖井及其施工方法，所述组合竖井包括第一竖井、第二竖井和第三竖井；包括以下步骤：步骤1，竖井圈梁一体浇筑施工；一体浇筑第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁；步骤2，第一竖井和第三竖井的初衬施工；步骤3，第一竖井和第三竖井的二衬施工；步骤4，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，第二竖井底板初衬施工；第一竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工，第三竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工；步骤5，第二竖井的二衬施工。本发明“组合竖井”结构设计在空间上以大化小，将大空间竖井结构划分为多个竖井组织施工。在确保安全的前提下，可经济、高效实现大空间暗挖竖井结构施工。

权利要求

1.一种组合竖井的施工方法，所述组合竖井包括第一竖井、第二竖井和第三竖井，所述第二竖井位于第一竖井和第三竖井之间；其特征在于，包括以下步骤：步骤1，竖井圈梁一体浇筑施工；一体浇筑第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁；

步骤2，第一竖井和第三竖井的初衬施工；

步骤3，第一竖井和第三竖井的二衬施工；

步骤4，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，第二竖井底板初衬施工；第一竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工，第三竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工；

步骤5，第二竖井的二衬施工；

第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，上述施工与第一竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工和第三竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工先后交替进行。

2.根据权利要求1所述的组合竖井的施工方法，其特征在于，在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工时，将第二竖井初衬的格栅主筋与第一竖井和第三竖井初衬施工时预留的连接筋进行焊接连接，然后喷射混凝土完成初衬施工；所述预留的连接筋是指，在进行第一竖井和第三竖井与第二竖井相邻而不共用的初衬施工时，在初衬外设置连接筋，连接筋一端插入土体，一端与格栅主筋进行焊接连接。

3.一种利用权利要求1或2所述的组合竖井的施工方法的组合竖井，其特征在于，所述组合竖井包括第一竖井、第二竖井和第三竖井，所述第二竖井位于第一竖井和第三竖井之间；

第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁为一体结构；第一竖井除与第二竖井相邻面具有初衬；第三竖井除与第二竖井相邻面具有初衬；第二竖井与第一竖井、第三竖井不相邻的面具有初衬；第二竖井侧墙进行连接的初衬结构，是与第一竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬连接，以及，与第三竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬连接；第一竖井、第二竖井和第三竖井均具有二衬，位于对应初衬的内部。

说明书

一种组合竖井及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于竖井施工方法技术领域，特别是涉及一种组合竖井，以及该竖井的施工方法。

背景技术

[0002] 随着集中供热发展规模的不断扩大，热电厂出厂线检查室的分流作用成为设计重点，对出厂线检查室的尺寸也提出更高要求。鉴于热力工程检查室目前均为独立竖井设计，随着检查室尺寸的不断扩大，独立竖井设计形式在安全、经济、效益等方面存在重大弊端，将不再适用。

[0003] 现有独立竖井结构设计的缺点在于满足不了大空间暗挖竖井结构设计与施工。随着竖井尺寸的扩大，独立竖井设计形式下，竖井的圈梁断面、初衬及二衬厚度、拆迁数量、占地面积等都将不断加大，增加工程建设资金投入的同时，安全事故发生可能性和危害程度得到升级。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种组合竖井及其施工方法，以解决现有独立竖井结构设计满足不了大空间暗挖竖井结构设计与施工的技术问题。

[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种组合竖井的施工方法，所述组合竖井包括第一竖井、第二竖井和第三竖井，所述第二竖井位于第一竖井和第三竖井之间；该方法包括以下步骤：

[0006] 步骤1，竖井圈梁一体浇筑施工；一体浇筑第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁；

[0007] 步骤2，第一竖井和第三竖井的初衬施工；

[0008] 步骤3，第一竖井和第三竖井的二衬施工；

[0009] 步骤4，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，第二竖井底板初衬施工；第一竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工，第三竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工；

[0010] 步骤5，第二竖井的二衬施工。

[0011] 本发明如上所述的组合竖井的施工方法，优选地，在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，上述施工与第一竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工和第三竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工先后交替进行。

[0012] 本发明如上所述的组合竖井的施工方法，优选地，在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工时，将第二竖井初衬的格栅主筋与第一竖井和第三竖井初衬施工时预留的连接筋进行焊接连接，然后喷射混凝土完成初衬施工；所述预留连接筋是指，在进行第一竖井和第三竖井与第二竖井相邻而不共用的初衬施工时，在初衬外设置连接筋，连接筋一端插入土体，一端与格栅主筋进行焊接连接。

[0013] 本发明还提供一种组合竖井，所述组合竖井包括第一竖井、第二竖井和第三竖井，所述第二竖井位于第一竖井和第三竖井之间。

[0014] 本发明如上所述的组合竖井，进一步，第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁为一体结构；第一竖井除与第二竖井相邻面具有初衬；第三竖井除与第二竖井相邻面具有初衬；第二竖井与第一竖井、第三竖井不相邻的面具有初衬；第一竖井、第二竖井和第三竖井均具有二衬，位于对应初衬的内部。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明“组合竖井”结构设计在空间上以大化小，将大空间竖井结构划分为多个竖井组织施工。以简单独立竖井施工工艺为基础，研发出“组合竖井”施工工艺，并对特殊问题的处理做了相应研究。在确保安全的前提下，可经济、高效实现大空间暗挖竖井结构施工。

附图说明

[0016] 通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

[0017] 图1为本发明一种实施例的组合竖井的施工方法流程示意图；

[0018] 图2为竖井圈梁一体浇筑施工示意图；

[0019] 图3为图2的A-A截面示意图；

[0020] 图4为第一竖井和第三竖井的初衬施工示意图；

[0021] 图5为图4的A-A截面示意图；

[0022] 图6为第一竖井和第三竖井的二衬施工示意图；

[0023] 图7为图6的A-A截面示意图；

[0024] 图8为第二竖井底板初衬施工，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工示意图；

[0025] 图9为图8的A-A截面示意图；

[0026] 图10为第一竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工，第三竖井与第二竖井相邻的初衬的凿除施工示意图；

[0027] 图11为图10的A-A截面示意图；

[0028] 图12为第二竖井的二衬施工示意图；

[0029] 图13为图12的A-A截面示意图；

[0030] 图14为第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬连接示意图。

[0031] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0032] 1、第一竖井，11、第一竖井的初衬，12、第一竖井的二衬，13、第一竖井的格栅主筋，2、第二竖井，21、第二竖井的初衬，22、第二竖井的二衬，23、连接筋，3、第三竖井，31、第三竖井的初衬，32、第三竖井的二衬，4、竖井圈梁。

具体实施方式

[0033] 在下文中，将参照附图描述本发明的组合竖井的施工方法的实施例。

[0034] 在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

[0035] 本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

[0036] 图1示出本发明一种实施例的组合竖井的施工方法流程，所述组合竖井包括第一竖井1、第二竖井2和第三竖井3，所述第二竖井2位于第一竖井1和第三竖井3之间；该施工方法包括以下步骤：

[0037] 步骤1，竖井圈梁4一体浇筑施工；一体浇筑第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁；如图2和图3所示。

[0038] 步骤1中，组合竖井划分为3座竖井，但总体目标是为了大竖井结构的实现。因此，对一座大竖井的3座组成竖井进行圈梁一体浇筑的工艺设计，从工程第一道工序就确保了3座竖井的整体性，防止后期出现各竖井圈梁不均匀沉降的情况，为后续各竖井之间初衬结构的连接提供便利条件。

[0039] 步骤2，第一竖井和第三竖井的初衬（11,31）施工；如图4和图5所示。

[0040] 步骤3，第一竖井和第三竖井的二衬（12,32）施工；如图6和图7所示。

[0041] 步骤4，第二竖井底板初衬21施工，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬21施工，如图8和图9所示。第一竖井与第二竖井相邻的初衬11的凿除施工，第三竖井与第二竖井相邻的初衬31的凿除施工，如图10和图11所示。；

[0042] 步骤5，第二竖井的二衬22施工。如图12和图13所示。

[0043] 与第一竖井、第二竖井和第三竖井依次施工的方案相比，先同时施工两侧的第一竖井和第三竖井，然后施工中部的第二竖井，即对组合竖井采取了 “先两边，后中间”的施工顺序，能够节约施工时间。

[0044] 相邻二衬侧墙之间不设初衬结构的设计方案，符合“先两边，后中间”的总体施工顺序部署原则，节约了工程造价、缩小了竖井设计尺寸、确保了竖井结构安全，方案可行。具体研究结论如下：1、因为第一竖井和第三竖井已有初衬侧墙作为支护结构，对第二竖井不再进行与第一竖井和第三竖井相邻侧墙初衬施工，节约了工程造价。2、第一竖井与第二竖井相邻的侧墙、第三竖井与第二竖井相邻的侧墙初衬凿除作业的安排，实现了相邻竖井二衬结构之间不设初衬的设计目标，在保证结构净空的前提下，缩小了大竖井的总体设计尺寸。3、工程竖井初衬结构起到的只是初期支护作用，结构不稳定，长期的地下水浸泡和腐蚀很容易造成锚喷混凝土脱落、钢格栅锈蚀，久而久之失去初衬结构的支护作用，极易在相邻二衬之间出现因初衬结构的脱落和变形而导致的空洞问题，给工程结构安全带来隐患。

[0045] 根据二衬侧墙之间不设初衬结构的设计方案，在一种实施例中，先对第二竖井进行侧面初衬和底板初衬施工，并与第一竖井和第二竖井现有初衬结构进行有效连接，保证整个大竖井初衬结构的整体性，然后再对第一竖井与第二竖井相邻侧墙、第二竖井与第二竖井相邻侧墙进行初衬凿除施工。

[0046] 按照以上叙述，在完成第二竖井所有初衬结构施工后，方能对第一竖井与第二竖井相邻侧墙、第二竖井与第二竖井相邻侧墙进行初衬凿除施工。此时初衬侧墙整个外漏，只能采用风镐自上而下进行人工高空破除作业。

[0047] 自上而下进行人工高空破除，首先考虑的是作业面的问题。常规高空作业面的形式有两种：吊篮作业、脚手架作业。如果采用吊篮作为操作平台，容易发生人员坠落，考虑工程进度，还需设置多个吊篮。多吊篮的设置给本就有限的地上空间雪上加霜。另外，吊篮的设置不能满足风镐破碎作业时产生的后座力要求，破除效率低，破除周期长。如果采用搭设脚手架的方式作为操作平台，如何确保脚手架搭设稳定性（15m左右高度）是此方式需要解决的重点问题，虽然可以通过搭设满堂红脚手架得以实现，但满堂红脚手架的工程量较大，且运用不灵活，每破除一定高度，需对脚手架进行逐步拆除，导致破除周期延长。再者，因初衬钢格栅结构比较复杂，作业人员无法对钢格栅内所有锚喷混凝土结构进行彻底破除，只能将格栅结构的主筋和上下连接筋暴露出来进行切割。破除下来的初衬结构多为成型大块。可见，在完成第二竖井所有初衬结构施工后，再对第一竖井与第二竖井相邻侧墙、第二竖井与第二竖井相邻侧墙进行初衬凿除的施工安排，无论是吊篮作业还是搭设脚手架作业，都存在高风险、低效率、长耗时等问题。

[0048] 在第二竖井初衬结构施工前，已有第一竖井与第二竖井相邻侧墙、第三竖井与第二竖井相邻侧墙作为其支护结构，第二竖井初衬施工过程中，只需确保短开挖面初衬结构的土方开挖安全即可杜绝土方坍塌事故的发生。

[0049] 对上述实施例的方法进一步改进，在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工，上述施工与第一竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工和第三竖井与第二竖井相邻初衬的凿除施工先后交替进行。

[0050] 初衬施工与破除流水作业，以型号35履带式挖掘机为主要施工机械，由人工进行配合作业。35履带式挖掘机自重约为2.7吨，采用荷载10吨的电动葫芦吊装至中间第二竖井内。首先进行第二竖井侧墙初衬施工，以挖掘机为主、人工为辅的开挖方式进行土方开挖，开挖后的土方直接由挖掘机送入提升运输系统的土斗内。然后进行竖井侧墙格栅的安装与混凝土的锚喷作业，并确保与现有初衬结构进行有效连接。待侧墙初衬施做约3m后，停止初衬施工。此时，要求所有作业人员不得在井内逗留，然后对第一竖井和第二竖井与第二竖井相邻侧墙初衬结构进行机械破除作业，破除约1.8m。破除后的初衬结构仍然由挖掘机送入提升运输系统的土斗内，通过电动葫芦运至地面。第一竖井和第二竖井与第二竖井相邻侧墙初衬结构完成第一阶段破除后，继续进行第二竖井侧墙初衬施工。依次循环，每施做3m初衬结构进行一次破除，为确保结构安全，每次破除后的第一竖井和第二竖井与第二竖井相邻侧墙均要与第二竖井侧墙初衬保持约1.2m的安全距离，直到完成整个第二竖井侧墙初衬施工和第一竖井和第二竖井与第二竖井相邻侧墙的初衬破除作业。

[0051] 对第二竖井与第一竖井和第三竖井初衬不相邻的初衬施工与第一竖井和第三竖井与第二竖井相邻初衬凿除提出的机械开挖与破除流水作业的工序安排，解决了上述实施例提出的初衬结构施工完成后，再进行第一竖井和第三竖井与第二竖井相邻初衬凿除作业需要面临的所有问题，确保了施工安全、节约了成本投入、缩短了施工周期。

[0052] 可以与第二竖井侧墙进行连接的初衬结构有两种实施方案，一种是与第一竖井同第二竖井相邻侧墙的初衬、第三竖井同第二竖井相邻侧墙的初衬进行连接；另一种是与第一竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬连接，以及，与第三竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬连接。因工程第二竖井侧墙初衬施工过程中需对第一竖井侧墙初衬、第三竖井侧墙初衬进行逐步拆除，第一种方案情况下，第二竖井侧墙初衬与第一竖井侧墙初衬、第三竖井侧墙初衬仅能实现短时间有效连接，待第一竖井侧墙初衬、第三竖井侧墙初衬破除后，第二竖井侧墙初衬仍然为独立结构。因此第二竖井侧墙初衬采取第二种方案进行连接，连接后的第二竖井侧墙初衬与第一竖井、滴哦三竖井侧墙初衬可实现永久性连接，保证了组合竖井整个初衬结构的整体性和稳定性。

[0053] 因此在本发明组合竖井的施工方法优选的实施例中，在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工时，将第二竖井初衬的格栅主筋与挖出的主筋13进行焊接连接，然后喷射混凝土完成初衬施工；所述挖出的主筋是指，在第一竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬的内部钢筋，以及，在第三竖井与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬的内部钢筋。

[0054] 实现第二竖井侧墙初衬与第一竖井、第三竖井侧墙初衬结构整体性的设计方案有两种，一种是待第一和第三竖井完成所有初衬二衬结构施工后，在第二竖井侧墙初衬施工过程中，对两侧竖井侧墙初衬进行凿除作业，露出格栅主筋后，将第二竖井侧墙初衬格栅与两侧竖井侧墙凿出的格栅主筋通过连接筋进行焊接连接。此种方案下存在以下缺陷，要求第二竖井侧墙初衬每施做一榀格栅均要对两侧竖井侧墙初衬结构进行凿除作业，破坏两侧竖井初衬结构力学性能的同时，增加了人工和机械设备投入，同样导致工期的延期。另外，此种连接方式因可凿除的两侧竖井侧墙初衬格栅主筋的长度非常有限，且凿出的格栅主筋表面覆盖有硬化的水泥浆，因此不能保证焊接质量，存在一定安全隐患。又因连接部位位于竖井四角，作业空间非常有限，凿除及焊接难度较大。总之，此方案在增加工程建设费用和施工周期的情况下，仍不能确保连接质量和初衬结构整体稳定性。

[0055] 在本发明组合竖井的施工方法更优选的实施例中，如图14所示，在步骤2中，第一竖井和第三竖井的初衬施工时，与第二竖井不相邻的三个面中，除与第二竖井相对面的两个面的初衬施工时，预留伸向第二竖井方向的连接筋23；在步骤4中，第二竖井与第一竖井和第三竖井不相邻侧墙的初衬施工时，直接将格栅主筋与提前预留的连接筋进行焊接连接，然后喷射混凝土完成初衬施工。

[0056] 此方案较第一种方案，避免了操作难度较大的初衬锚喷混凝土凿除作业以及连接筋与第一竖井、第三竖井格栅主筋的焊接作业，保证了原有初衬结构的受力形式，且不会存在由于破除后格栅主筋表面覆盖硬化的水泥浆带来的焊接质量问题，整个施工过程操作简单、高效，具有安全、经济的施工特点。

[0057] 如图12和13所示，为本发明实施例的一种组合竖井，所述组合竖井包括第一竖井1、第二竖井2和第三竖井3，所述第二竖井2位于第一竖井1和第三竖井3之间。

[0058] 本发明如上所述的组合竖井，进一步，第一竖井、第二竖井和第三竖井的圈梁4为一体结构；第一竖井除与第二竖井相邻面具有初衬11；第三竖井除与第二竖井相邻面具有初衬31；第二竖井与第一竖井、第三竖井不相邻的面具有初衬21；第一竖井、第二竖井和第三竖井均具有二衬（12、22、32），位于对应初衬的内部。

[0059] 上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。