【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的施工方法及混凝土护壁结构。
技术介绍
1、在竖井开挖支护领域，反井法作为一种较为成熟且广泛应用的施工方法，因其施工难度较低、出渣效率高、施工安全性强等特点，已成为目前竖井开挖支护的主流方案。该方法的基本流程是：首先采用反井钻机在竖井内自上而下钻孔，形成导孔；然后通过导孔，在竖井底部安装扩孔钻头，并利用扩孔钻头自下而上反拉形成导井；最后利用导井完成溜渣施工。与传统的正井开挖法相比，反井法具有更高的施工效率、更加可控的工期、较低的施工成本及较小的施工安全风险。
2、然而，尽管反井法在竖井开挖中具有显著的优势，其施工过程中依然存在一定的技术难题，尤其是在导井溜渣环节。导井溜渣过程通常会遭遇来自上部开挖面大量石渣的碰撞，这些石渣在重力作用下迅速落入导井内，可能对导井结构造成一定的冲击和破坏。在竖井施工中，若地质条件较差，如存在破碎带或软弱岩体等不利地质情况，或者地下水丰富，石渣的重力撞击可能导致导井稳定性受损，甚至发生导井坍塌，竖井整体失稳的风险也随之增加。
3、此外，导井坍塌不仅会影响溜渣效果，且可能导致竖井井身发生严重的塌方，极大地增加了施工过程中的安全隐患。这种不稳定的情况在特定的地质条件下尤其突出，尤其在软弱岩体和破碎带等复杂地质区域，安全隐患更加明显。因此，在反井法的实施过程中，如何有效防止导井坍塌及确保整个竖井的结构稳定，成为了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了改善在地质条件较差处采用反井法
2、第一方面，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：
3、一种软弱围岩竖井导井的施工方法，包括以下步骤：
4、步骤一：使用定向钻机沿待施工的竖井岩体竖直向下钻取形成第一竖井导孔，同时确认所述第一竖井导孔的精度；
5、步骤二：使用反井钻机进行第一次反拉成井，以形成第一导井；
6、步骤三：对所述第一导井底部进行石渣反压回填，回填时通过混凝土从所述第一导井的底部开始浇筑回填混凝土，以在所述第一导井内形成混凝土柱体结构；
7、步骤四：采用定向钻机在所述第一导井回填的混凝土柱体结构中心进行第二次导孔施工，以形成第二竖井导孔，同时确保所述第二竖井导孔位于所述混凝土柱体结构的中心；
8、步骤五：采用反井钻机进行第二次反拉成井，形成直径小于所述第一导井的第二导井，在所述第二导井钻取成形后，所述第一导井与所述第二导井之间的混凝土柱体结构便作为该竖井导井的混凝土护壁。
9、优选的，回填时所用的混凝土采用微膨胀自密实混凝土，在所述第一导井成型后进行回填，形成密实的混凝土柱体结构。
10、优选的，所述步骤一中，使用定向钻机在沿待施工地面竖直向下钻取超过150m时形成所述第一竖井导孔。
11、优选的，所述步骤五中，所述第一导井的直径大于所述第二导井直径的60cm至80cm。
12、优选的，在施工处存在有地下水的情况下，则应在回填混凝土之前于所述第一导井的底壁处倾斜向下外倾30°设置排水通道，以阻止地下水影响回填混凝土的成型。
13、优选的，所述步骤四中，在第二次导孔施工前，通过试验确定第二次导孔施工的钻进速度、纠偏量和纠偏角度，以确保所述第二竖井导孔与所述第一竖井导孔的中心轴线以及同心度均一致。
14、优选的，在所述步骤四中，钻取所述第二竖井导孔时，所述第二竖井导孔的预设长度剩余30m处时停止钻取，清除所述第一导井位于停止钻取位置下方的石渣。
15、第二方面，本申请提供一种软弱围岩竖井导井的混凝土护壁结构，采用如下的技术方案：
16、一种软弱围岩竖井导井的混凝土护壁结构，基于上述技术方案所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法实现，包括第一导井、第二导井以及混凝土柱体结构，所述混凝土柱体结构位于所述第一导井于所述第二导井之间。
17、优选的，所述第二导井的内底壁处倾斜下且朝向远离所述第二导井的方向设有排水通道。
18、优选的，所述排水通道从靠近第二导井的一端至远离第二导井的一端的内径逐渐增大。
19、本专利技术具有以下优点及有益效果：
20、本专利技术通过定向钻机和反井钻机的配合使用，精确地控制了导井的钻进过程。特别是在施工过程中，利用定向钻机进行首次导孔，并通过反井钻机反拉成井的方式，不仅保证了施工精度，还避免了传统施工方法中常见的误差问题，提高了导井的稳定性。通过两次导井形成的同心圆环形的混凝土护壁，显著提升了竖井的承载能力，增强了其在软弱围岩中的支撑效果，有效防止了因地质条件不稳定导致的导井坍塌和井身失稳。
21、其次，采用微膨胀自密实混凝土进行回填，确保了回填混凝土的密实性与稳定性。这种混凝土材料的使用，不仅提升了导井的抗渗性，还通过形成均匀致密的混凝土柱体结构，增强了竖井的整体强度和耐久性，确保了竖井在长期使用过程中的稳定性。
22、此外，本专利技术特别针对地下水丰富的施工环境，提出了在第一导井底部设置排水通道的创新设计，解决了地下水可能对回填混凝土和导井稳定性产生的负面影响。通过倾斜的排水通道设计，能够有效引导地下水流出，避免水流对混凝土回填的干扰，从而确保回填混凝土的成型质量，降低了水压对导井结构的影响，进一步提高了施工的安全性。
23、最后，通过精确控制第二次导孔施工的钻进速度、纠偏量和纠偏角度，本专利技术保证了第二竖井导孔与第一导井之间的高度同心度，从而确保了混凝土护壁的结构完整性与均匀性。特别是通过在第二导井钻进到一定深度时清除石渣，防止了石渣对导井结构的干扰，确保了施工过程的平稳进行。
24、综上所述，本专利技术的软弱围岩竖井导井施工方法及其混凝土护壁结构，通过优化施工工艺、改进材料选择和创新排水设计，有效解决了传统施工方法中的一系列技术难题，不仅提高了施工效率，降低了安全风险，还确保了竖井在复杂地质条件下的稳定性和耐久性，具有显著的经济效益和社会价值。。
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1.一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：回填时所用的混凝土采用微膨胀自密实混凝土，在所述第一导井（200）成型后进行回填，形成密实的混凝土柱体结构（300）。
3.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，使用定向钻机在沿待施工地面竖直向下钻取超过150m时形成所述第一竖井导孔（100）。
4.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，所述第一导井（200）的直径大于所述第二导井（500）直径的60cm至80cm。
5.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：在施工处存在有地下水的情况下，则应在回填混凝土之前于所述第一导井（200）的底壁处倾斜向下外倾30°设置排水通道（600），以阻止地下水影响回填混凝土的成型。
6.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，在第二次导孔施工前，通过试验确定第二次导
7.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于，在所述步骤四中，钻取所述第二竖井导孔（400）时，所述第二竖井导孔（400）的预设长度剩余30m处时停止钻取，清除所述第一导井（200）位于停止钻取位置下方的石渣。
8.一种软弱围岩竖井导井的混凝土护壁结构，基于权利要求1-7任一项所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法实现，其特征在于，包括第一导井（200）、第二导井（500）以及混凝土柱体结构（300），所述混凝土柱体结构（300）位于所述第一导井（200）于所述第二导井（500）之间。
9.根据权利要求8所述的一种软弱围岩竖井导井的混凝土护壁结构，其特征在于：所述第二导井（500）的内底壁处倾斜下且朝向远离所述第二导井（500）的方向设有排水通道（600）。
10.根据权利要求9所述的一种软弱围岩竖井导井的混凝土护壁结构，其特征在于：所述排水通道（600）从靠近第二导井（500）的一端至远离第二导井（500）的一端的内径逐渐增大。
...【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：回填时所用的混凝土采用微膨胀自密实混凝土，在所述第一导井（200）成型后进行回填，形成密实的混凝土柱体结构（300）。
3.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，使用定向钻机在沿待施工地面竖直向下钻取超过150m时形成所述第一竖井导孔（100）。
4.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，所述第一导井（200）的直径大于所述第二导井（500）直径的60cm至80cm。
5.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：在施工处存在有地下水的情况下，则应在回填混凝土之前于所述第一导井（200）的底壁处倾斜向下外倾30°设置排水通道（600），以阻止地下水影响回填混凝土的成型。
6.根据权利要求1所述的一种软弱围岩竖井导井的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，在第二次导孔施工前，通过试验确定第二次导孔施工的钻进速度、纠偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩宝栓，李军，易晓强，李文博，袁三涛，王峻，张宇，冉玉冲，何林春，李星昊，旦增尼玛，
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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