专利名称：一种大断面竖井一次开挖施工方法
技术领域：
本发明属于地下工程技术领域，具体涉及一种大断面竖井一次开挖施工方法。
背景技术：
目前，大型水利水电工程中，往往有较大断面的竖井工程，一般都采用反井钻机先施工导井，再采用钻爆法开挖。导井的直径一般为1.4m，反井钻机施工完成后的导井井壁光滑致密，但1.4m的导井直径偏小，后续开挖施工过程中容易发生堵井事故，且人工扒渣工作量较大。为了满足后续开挖溜渣需要，避免发生堵井，一般都要分两次开挖，首先将1.4m导井开挖成直接为3.5m左右 的溜渣井，称之为一次开挖，再开挖至设计结构线，称之为二次开挖。根据当前国内水电工程的施工方法，一次开挖一般分为自上而下开挖或自下而上开挖两种方式，均采用垂直造孔爆破，自上而下开挖需要人工配合扒渣，且一次开挖后形成的临时井壁往往存在危石等，必须采用临时支护措施采取确保安全，而临时支护措施要增加施工费用，工效较低，施工成本较高；自下而上开挖，开挖掌子面始终位于作业人员上部，掌子面的危石导致作业人员伤害的几率较大，存在较大的安全隐患，且临时开挖的井壁也要采取临时支护措施。
发明内容
本发明的目的是克服传统的施工方法施工工效低、施工成本高、安全隐患大的弊端，提供一种有快捷、安全、经济适用的大断面竖井一次开挖施工方法。本发明的技术方案是:采用反井钻机完成1.4m导井开挖后，在井口安装起吊系统，作业人员利用起吊系统自井口下至导井内，以吊笼作为操作平台，在吊笼内钻施近似水平的环向辐射孔，自下而上一次性完成造孔，再自下而上分段装药、分段爆破，爆破后的渣料在重力作用下掉落至底部后出渣，自下而上分段快速完成导井的一次开挖。采用本发明的方法施工，作业人员始终在反井钻机施工完成的导井内作业，导井井壁光滑、致密，一次开挖后的掌子面始终位于作业人员的下部，不需要对一次扩挖后的井壁采取临时支护措施，渣料自然下落至底部，不需要人工进行扒渣，施工速度快，施工安全有保障，施工成本低，可以在较短的时间内转入竖井二次扩挖施工。
图1为传统的大断面竖井自上而下一次开挖法示意图。图中:1 一反井钻机施工完成的1.4m导井，2 —一次开挖后的3.5m溜渣井，3 —自上而下扩挖施工的垂直爆破孔，4 一一次开挖后井壁采取的临时支护，5 —临时爬梯，6 —二次开挖结构线。图2为传统的大断面竖井自下而上一次开挖方法示意图。图中:21 —反井钻机施工完成的1.4m导井，22--次开挖后的3.5m溜渣井，23 —
自下而上开挖施工的垂直爆破孔，24 —一次开挖后井壁采取的临时支护，25 —自下而上开挖吊笼，26—二次开挖结构线。图3为本发明的大断面竖井一次开挖施工方法示意图。图中:31—反井钻机施工完成的1.4m导井，32 —自下而上施工的近似水平的环向辐射孔，33 —一次开挖后的3.5m溜渣井，34 —一次开挖用的作业平台，35 —二次开挖结构线。图4为图3中的A — A剖面图。
具体实施例方式如图3所不，本发明米用反井钻机完成1.4m导井施工后，在井口安装垂直起吊系统，通过吊笼将人员由井口输送至导井内，以吊笼作为操作平台，因导井内作业空间较小，在操作平台上采用短气腿手风钻施作近似水平的环向辐射孔，自下而上一次完成钻孔，最后利用吊笼配合自下而上分段装药、分段爆破，爆破后的渣料在重力作用下掉落至底部后出渣，自下而上分段完成导井的一次开挖，采用此方法将1.4m的导井扩大成3.5m的溜渣井，可以在较短的时间内转入竖井二次扩挖施工。
权利要求
1.一种大断面竖井一次开挖施工方法，其特征在于:自井口至1.4m导井内，利用吊笼作为操作平台，在导井内施钻近似水平的环向辐射孔，自下而上一次完成造孔，自下而上分段装药爆破，渣料在重力作用下落至下部，自下而上分段完成导井的一次开挖。
2.根据权利要求1所述的大断面竖井一次开挖施工方法，其特征在于采用短气腿手风钻进行近似水平环向辐射孔的施钻。
全文摘要
本发明是一种大断面竖井一次开挖施工方法。该方法是自井口至1.4m导井内，利用吊笼作为操作平台，在导井内施钻近似水平的环向辐射孔，自下而上一次完成造孔，自下而上分段装药爆破，渣料在重力作用下落至下部，自下而上分段快速完成导井的一次开挖。本发明方法工艺不需要对临时井壁采取支护措施，不需要采用人工扒渣，施工速度快，施工安全有保障，施工成本低。
文档编号E21D3/00GK103184872SQ201310089299
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者王来所, 马增翼, 侯孝军, 董之村, 漆智慧, 于兵, 毛伟, 顾兴宇, 管维晶, 易子良, 荆素亮, 路志利, 邓声宝 申请人:中国水利水电第十四工程局有限公司