[发明专利]竖井预制衬砌结构及竖井开挖方法

说明书

本发明属于竖井开挖技术领域，具体公开了竖井预制衬砌结构，包括：井身本体，所述井身本体顶部设置有圈梁；初支结构，位于所述井身本体内侧且紧贴于所述井身本体内壁；二衬结构，由若干个衬砌块拼装而成，位于所述初支结构内侧且与所述初支结构之间留有缝隙，所述缝隙内灌注有混凝土；所述二衬结构外壁设置有放大脚撑，所述井身本体和初支结构均预留有凹槽，所述放大脚撑位于所述凹槽内部；所述放大脚撑的顶部和底部分别设置有注浆锚管，所述注浆锚管斜向下贯穿所述初支结构和井身本体内部。本发明采用预制衬砌块结构完成竖井每一工作面的二衬施作，大大节约了竖井开挖后再进行二次衬砌的时间，预制二衬施工提高了竖井的安全稳定性。

技术领域

本发明属于竖井开挖技术领域，特别涉及竖井预制衬砌结构及竖井开挖方法。

背景技术

近年来在城市地铁建设工程中，装配式预制结构越来越多，并且由于占地、穿越地下结构等原因，部分地铁车站采用暗挖施工，风亭、垂直电梯等附属结构采用倒挂井壁方法施工，且开挖深度较深，传统的竖井开挖方法要求在竖井开挖的同时进行临时支撑架设，初支开挖完成后，需要在二衬施做的同时拆除临时支撑，由于二衬架体支撑高度高，存在高空作业的安全隐患，施工工期长。并且临时支撑架设及拆除费用高，造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中竖井开挖工期长、成本高的缺陷，提供了一种竖井预制衬砌结构。

本发明提供了竖井预制衬砌结构，包括：

井身本体，所述井身本体顶部设置有圈梁；

初支结构，位于所述井身本体内侧且紧贴于所述井身本体内壁；

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

所述二衬结构外壁设置有放大脚撑，所述井身本体和初支结构均预留有凹槽，所述放大脚撑位于所述凹槽内部；

所述放大脚撑的顶部和底部分别设置有注浆锚管，所述注浆锚管斜向下贯穿所述初支结构和井身本体内部。

进一步的方案为，所述二衬结构沿井身延伸方向设置有若干个，二衬结构的顶部设置有连接头，二衬结构的底部设置有定位销，上层的所述二衬结构的定位销与下层的所述二衬结构的连接头卡接。

进一步的方案为，所述二衬结构包括五个衬砌块；

五个所述衬砌块围合拼装成筒状结构的二衬结构；

所述放大脚撑设置有四个，均匀布置在所述二衬结构侧面；

所述连接头和定位销均设置有八个，且分别均匀布置于所述二衬结构的顶部和底部。

进一步的方案为，所述五个衬砌块分别为第一衬砌块、第二衬砌块、第三衬砌块、第四衬砌块、第五衬砌块；

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

衬砌块的竖向一端面上设置有卡接部，衬砌块的竖向另一端面上设置有卡槽，相邻两个衬砌块通过所述卡接部和卡槽连接。

进一步的方案为，所述卡接部为圆形凸接头，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，所述螺栓贯穿所述圆形凸接头和所述圆形凹接头。

本发明的第二方面，提供了一种竖井开挖方法，包括：

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

步骤2：对竖井进行开挖至第一开挖面；