[发明专利]竖井预制衬砌结构及竖井开挖方法

权利要求书

1.竖井预制衬砌结构，其特征在于，包括：

井身本体(1)，所述井身本体(1)顶部外侧设置有圈梁(2)；

初支结构(3)，位于所述井身本体(1)内侧且紧贴于所述井身本体(1)内壁；

二衬结构(4)，由若干个衬砌块(10)拼装而成，位于所述初支结构(3)内侧且与所述初支结构(3)之间留有缝隙，所述缝隙内灌注有混凝土；

所述二衬结构(4)外壁设置有放大脚撑(6)，所述井身本体(1)和初支结构(3)均预留有凹槽(5)，所述放大脚撑(6)位于所述凹槽(5)内部；

所述放大脚撑(6)的顶部和底部分别设置有注浆锚管(7)，所述注浆锚管(7)斜向下贯穿所述初支结构(3)和井身本体(1)内部。

2.根据权利要求1所述的竖井预制衬砌结构，其特征在于，所述二衬结构(4)沿井身延伸方向设置有若干个，二衬结构(4)的顶部设置有连接头(9)，二衬结构(4)的底部设置有定位销(13)，上层的所述二衬结构(4)的定位销(13)与下层的所述二衬结构(4)的连接头(9)卡接。

3.根据权利要求2所述的竖井预制衬砌结构，其特征在于，所述二衬结构(4)包括五个衬砌块(10)；

五个所述衬砌块(10)围合拼装成筒状结构的二衬结构(4)；

所述放大脚撑(6)设置有四个，均匀布置在所述二衬结构(4)侧面；

所述连接头(9)和定位销(13)均设置有八个，且分别均匀布置于所述二衬结构(4)的顶部和底部。

4.根据权利要求3所述的竖井预制衬砌结构，其特征在于，所述五个衬砌块(10)分别为第一衬砌块(4.1)、第二衬砌块(4.2)、第三衬砌块(4.3)、第四衬砌块(4.4)、第五衬砌块(4.5)；

所述第一衬砌块(4.1)、第二衬砌块(4.2)、第三衬砌块(4.3)、第四衬砌块(4.4)、第五衬砌块(4.5)的圆心角相同或不同，且五个圆心角之和为360°；所述放大脚撑(6)分别设置在第一衬砌块(4.1)、第二衬砌块(4.2)、第四衬砌块(4.4)、第五衬砌块(4.5)的外侧，所述第三衬砌块(4.3)不含放大脚撑(6)；

衬砌块(10)的竖向一端面上设置有卡接部(11)，衬砌块(10)的竖向另一端面上设置有卡槽(12)，相邻两个衬砌块(10)通过所述卡接部(11)和卡槽(12)连接。

5.根据权利要求4所述的竖井预制衬砌结构，其特征在于，所述卡接部(11)为圆形凸接头，且所述圆形凸接头上竖直设置有通孔；所述卡槽(12)为圆形凹接头，所述圆形凸接头与所述圆形凹接头卡接，且所述通孔内设置有螺栓(14)，所述螺栓(14)贯穿所述圆形凸接头和所述圆形凹接头。

6.竖井开挖方法，其特征在于，应用权利要求1-5所述的二衬结构(4)，所述方法包括：

步骤1：根据工况要求划分施工段并确定每个开挖面(8)的高度，以调整二衬结构(4)的高度；

步骤2：对竖井进行开挖至第一开挖面；

步骤3：设置初支结构(3)，且竖井和初支结构(3)分别预留凹槽(5)；

步骤4：在初支结构内侧面设置二衬结构(4)，在二衬结构(4)的外壁设置有放大脚撑(6)，并将放大脚撑(6)卡入凹槽(5)内；

步骤5：在放大脚撑(6)的顶部和底部分别设置注浆锚管(7)，所述注浆锚管(7)斜向下贯穿所述初支结构(3)和井身本体(1)内部；

步骤6：继续对竖井进行开挖至第二开挖面，并重复步骤3-步骤5，直至竖井开挖深度达到工况要求。

7.根据权利要求6所述的竖井开挖方法，其特征在于，所述步骤3中，设置初支结构(3)包括：

步骤3.1：垂直井壁打入若干根支护锚杆；

步骤3.2：在井壁上触喷混凝土至完全覆盖支护锚杆头部。

8.根据权利要求6所述的竖井开挖方法，其特征在于，所述步骤4中，设置二衬结构(4)包括：

步骤4.1：使用吊装设备将五个预制的衬砌块(10)吊至开挖面(8)；

步骤4.2：依次将第一衬砌块(4.1)、第二衬砌块(4.2)、第三衬砌块(4.3)、第四衬砌块(4.4)、第五衬砌块(4.5)通过卡接部(11)和卡槽(12)连接。