对于稳定表土层,竖井表土施工一般采用普通施工法;而对于不稳定表土层,则可采用特殊施工法或普通与特殊相结合的综合施工方法。
(1)普通施工法
竖井表土普通施工主要可采用井圈背板普通施工法、吊挂井壁施工法和板桩法。
①井圈背板普通施工法 井圈背板普通施工法就是采用人工或抓岩机(土硬时可放小炮)出土,下掘一小段(空帮距不超过1.2m),即用井圈、背板进行临时支护,掘进一长段(一般不超过30m)后,再由下向上拆除井圈、背板,然后砌筑永久井壁。如此周而复始,直至基岩。这种方法适用于较稳定的土层。
②吊挂井壁施工法 吊挂井壁施工法是适用于稳定性较差的土层中的一种短段(段高一般0.5~1.5m)掘砌施工方法。按土层条件,分别采用台阶式或分段小块,并配以超前小井降低水位。为防止井壁在混凝土尚未达到设计强度前失去自承能力,引起井壁位裂或脱落,必须在井壁内设置钢筋,并与上段井壁吊挂。
③板桩法板桩法的实质是:对于厚度不大的不稳定表土层,在开挖前,可先用人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径(未支护前的井筒施工直径)依次打人一圈板桩,形成一个四周封闭的圆筒,用以支承井壁,并在其保护下进行表土层掘进。
(2)特殊施工法
在不稳定土层中施工竖井井筒,必须采取特殊的施工方法,才能顺利掘进,如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以冻结法和钻井法为主。
①冻结法 冻结法凿井就是在井筒掘进之前,在井筒周围钻凿冻结孔,用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层和风化岩层冻结成一个封闭的冻结圈,以防止水或流砂涌入井筒并抵抗地压,然后在冻结圈的保护下掘砌井筒。待掘砌到预定深度后,停—止冻结,进行拔管和充填工作。
②钻井法 钻井法凿井是利用钻井机将井筒全断面一次成井,或将井筒分次扩孔钻成。目前我国采用的多为转盘式钻井机(图4-10)。钻井法凿井主要工艺过程有井筒钻进、泥浆洗井护壁、下沉预制井壁和壁后注浆固井等。
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