【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工，尤其涉及一种软弱围岩竖井导井护壁结构及施工方法。
技术介绍
1、“反井法”是采用反井钻机在竖井内从上向下钻孔形成导孔，然后利用导孔在底部安装扩孔钻头，自下而上反拉形成导井，最终利用导井溜渣的施工方法，因其施工难度低、出渣容易等优点是目前竖井开挖支护的主流施工方法，相比于正井开挖法，其施工效率高、工期更加可控、施工成本低。
2、针对上述相关技术，申请人在实践中发现，通过反井法进行导井施工时，常出现导井井壁损坏的情况。
技术实现思路
1、为了改善导井施工时导井井壁易损坏的问题，本申请提供一种软弱围岩竖井导井护壁结构及施工方法。
2、第一方面，本申请提供一种软弱围岩竖井导井护壁结构，采用如下的技术方案：
3、一种软弱围岩竖井导井护壁结构，包括：护井模块，包括多根轴向连接的管体，所述管体的外径小于施工导井的内径，且相邻所述管体间可拆卸连接；混凝土回填模块，填充于所述护井模块与所述施工导井的内壁之间；支撑平台，在所述施工导井的下端连通设有井下平洞，所述支撑平台安装于所述井下平洞内，且所述支撑平台的顶端与位于最下方的所述管体相连接。
4、优选的，所述管体包括轴向连接的管节及承插段，所述承插段用于与相邻的所述管节承插连接；沿管体的轴线方向，所述承插段从远离管节侧到靠近管节侧的直径逐渐减小，且所述承插段的最小外径与所述管节的外径相同。
5、优选的，所述施工导井的上端开口处连通设有井上平洞，所述井上平洞内且位于所述施
6、优选的，所述支撑平台的顶部设有连接板，所述连接板的中心处设有供所述管节置放的对接槽；所述对接槽的内底壁同轴且贯穿开设有孔体，所述孔体的内径小于所述管节的外径。
7、优选的，所述护井模块的顶部设有井盖，所述井盖通过所述施工导井外的顶部提升系统吊设于所述护井模块的上方；所述井盖被配置为锥形结构，所述井盖具有相背离的第一端和第二端，所述第一端为尖端设置且通过钢丝绳与顶部提升系统连接，所述第二端贴合在所述管节的上端开口处，且所述第二端的截面直径大于所述管节的外径。
8、优选的，所述井上平洞内设有混凝土泵送系统，所述混凝土泵送系统的泵出端连通有溜管，所述溜管竖直向下延伸至所述施工导井内，且所述溜管用于向所述护井模块与所述施工导井的内壁间喷入混凝土以形成所述混凝土回填模块；所述溜管下放的位置靠近所述施工导井的侧壁。
9、优选的，沿所述溜管的延伸方向，所述溜管外设有多组连接法兰，且所述连接法兰上贯穿设有连接孔；所述井上平洞内还设有起吊设备，所述起吊设备上连接有固定绳，所述固定绳在所述溜管相背离的两侧分别平行设有一根，其中，所述溜管靠近底部开口的两侧对称设有绳卡，所述固定绳依次穿过多组所述连接法兰上的连接孔后与所述绳卡相连。
10、优选的，所述溜管的底端连通设有软喷管，所述软喷管外安装有偏向组件以及限位组件，所述偏向组件设于所述软喷管的外围，用于带动所述软喷管向靠近所述施工导井的内侧壁侧弯曲，以使所述软喷管的管口端朝向背离所述护井模块的一侧喷出混凝土；所述限位组件设于溜管上且位于所述偏向组件的外周，且所述限位组件具有可切换的第一状态和第二状态，其中，在所述限位组件处于第一状态的情况下，所述限位组件在外周上将所述偏向组件遮挡，以限制所述偏向组件带动所述软喷管偏转；在所述限位组件处于第二状态的情况下，所述限位组件与所述偏向组件在所述溜管的轴向上错位分布，以使所述偏向组件不再受到所述限位组件的限制力。
11、优选的，所述偏向组件包括抵接片以及扭簧，所述抵接片沿软喷管的长度方向依次连接有多个，且相邻抵接片之间铰接设置，所述扭簧设于相邻所述抵接片间的铰接处；所述抵接片的截面形状为半圆形，且所述抵接片的内径大于所述软喷管的外径，所述扭簧始终具有将相邻抵接片往靠近所述抵接片的缺口侧转动的趋势；在多个所述抵接片中，位于最上端、中端以及最下端的三个所述抵接片均与所述软喷管的外壁相粘接，其余所述抵接片与所述软喷管的外壁相贴合，且多个所述扭簧的扭力自上而下逐渐增大；所述限位组件包括电缸以及限位套筒，所述电缸设于所述溜管的外壁，且所述电缸的活塞杆竖直向下延伸，所述限位套筒轴向连接于所述电缸的活塞杆上，且所述限位套筒的内径大于所述溜管的外径，其中，在所述限位组件处于第一状态的情况下，所述限位套筒在所述电缸的活塞杆伸长后的带动作用下移动至所述溜管的外周；在所述限位组件处于第二状态的情况下，所述限位套筒在所述电缸的活塞杆缩短后的带动作用下避开所述溜管的外周。
12、第二方面，本申请提供一种软弱围岩竖井导井的施工方法，采用如下的技术方案：
13、一种软弱围岩竖井导井的施工方法，基于上述方案所述的软弱围岩竖井导井护壁结构实现，包括以下步骤：
14、采用反井钻机形成施工导井，然后在所述井下平洞内安装支撑平台；
15、管体运输至井上平洞内，利用卷扬机沿施工导井对称吊装管体下放至底部的支撑平台上，调整位置使管体置入对接槽中，然后将管体与对接板焊接连接；
16、后续依次将单节管体下放，相邻管节之间采用承插连接，安装完成20～30m长度后停止安装；
17、在所述支撑平台上直立所述护井模块，并从井上平洞内延伸溜管至施工导井内，通过溜管浇筑混凝土至施工导井与护井模块之间的间隙中，形成混凝土回填模块；
18、在定护井模块浇筑完成后，混凝土回填模块的强度满足要求后启动后续上部井段的管体安装和回填混凝土施工，分段安装及浇筑直至施工导井的上井口完成；
19、在所有管体安装和混凝土回填完成拆除底部的支撑平台，紧接着拆除井上平洞内的卷扬机。
20、本专利技术具有以下优点及有益效果：
21、本专利技术通过创新性地设计护井模块、混凝土回填模块及支撑平台的综合配合，解决了软弱围岩区域导井在施工过程中可能遭遇的井壁破坏、塌方等问题。
22、护井模块的可拆卸连接性提升了结构的灵活性和施工便捷性；混凝土回填模块提供了有效的支撑和缓冲作用，增强了整体结构的抗冲击能力；而支撑平台则进一步强化了井壁的稳定性，减少了动态冲击对井壁的破坏作用。这一组合方案不仅优化了施工过程中的支护效果，还大幅度提高了施工的安全性和施工效率，尤其在复杂地质条件下，对于竖井施工的风险控制和成本节约具有显著的技术优势。
23、因此，本专利技术所述的软弱围岩竖井导井护壁结构能够有效解决现有技术中的不足，极大地提升了施工过程中的安全性、可靠性和经济性，使得导井井壁在施工过程中不易发生损坏。
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1.一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述管体（110）包括轴向连接的管节（111）及承插段（112），所述承插段（112）用于与相邻的所述管节（111）承插连接；
3.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述施工导井（200）的上端开口处连通设有井上平洞（600），所述井上平洞（600）内且位于所述施工导井（200）的两侧均设有卷扬机（610），所述卷扬机（610）通过钢丝绳与所述管节（111）的外侧壁相连接；
4.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述支撑平台（400）的顶部设有连接板（410），所述连接板（410）的中心处设有供所述管节（111）置放的对接槽（411）；
5.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述护井模块（100）的顶部设有井盖（700），所述井盖（700）通过所述施工导井（200）外的顶部提升系统吊设于所述护井模块（100）的上方；
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7.根据权利要求6所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，沿所述溜管（800）的延伸方向，所述溜管（800）外设有多组连接法兰（810），且所述连接法兰（810）上贯穿设有连接孔；
8.根据权利要求6所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述溜管（800）的底端连通设有软喷管（900），所述软喷管（900）外安装有偏向组件（910）以及限位组件（920），所述偏向组件（910）设于所述软喷管（900）的外围，用于带动所述软喷管（900）向靠近所述施工导井（200）的内侧壁侧弯曲，以使所述软喷管（900）的管口端朝向背离所述护井模块（100）的一侧喷出混凝土；
9.根据权利要求8所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述偏向组件（910）包括抵接片（911）以及扭簧（912），所述抵接片（911）沿软喷管（900）的长度方向依次连接有多个，且相邻抵接片（911）之间铰接设置，所述扭簧（912）设于相邻所述抵接片（911）间的铰接处；
10.一种软弱围岩竖井导井的施工方法，基于权利要求3-9任一项所述的软弱围岩竖井导井护壁结构实现，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述管体（110）包括轴向连接的管节（111）及承插段（112），所述承插段（112）用于与相邻的所述管节（111）承插连接；
3.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述施工导井（200）的上端开口处连通设有井上平洞（600），所述井上平洞（600）内且位于所述施工导井（200）的两侧均设有卷扬机（610），所述卷扬机（610）通过钢丝绳与所述管节（111）的外侧壁相连接；
4.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述支撑平台（400）的顶部设有连接板（410），所述连接板（410）的中心处设有供所述管节（111）置放的对接槽（411）；
5.根据权利要求2所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述护井模块（100）的顶部设有井盖（700），所述井盖（700）通过所述施工导井（200）外的顶部提升系统吊设于所述护井模块（100）的上方；
6.根据权利要求3-5任一项所述的一种软弱围岩竖井导井护壁结构，其特征在于，所述井上平洞（600）内设有混凝土泵送系统，所述混凝土泵送系统的泵出端连通有溜管（800），所述溜管（800）竖直向下延伸至所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩宝栓，蒲进，张鹏，李军，熊杰，张宇，王峻，任志勇，赵学勇，陈家喜，李颖，张曦，樊海，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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