一种导流洞竖井开挖支护系统及其使用方法与流程

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1.本发明属于导流洞技术领域，具体涉及一种导流洞竖井开挖支护系统。

背景技术：

2.导流洞，是指用于施工导流目的的隧洞。隧洞导流主要适用于河谷狭窄、岸陡岩坚的山区河流。导流洞是一个临时的工程建筑，它的特点之一是工期往往是很紧迫的，如果不能按期完成，就会造成整个工程的工期延长。施工期将原河道水流从上游围堰前导向下游围堰后的隧洞，然而市面上各种的支护系统仍存在各种各样的问题。
3.如授权公告号为cn113530551a所公开的一种适应地质的竖井开挖方法及其竖井掘进机支护系统，其虽然实现了通过土层压力测量器对开挖过程中竖井的土层压力进行实时的测量，并得出相应的锚杆支护参数后对竖井侧壁进行支护，避免了以往的深竖井开挖之前需要先进行地质勘测后才能取得相应的锚杆支护参数，整个勘探过程中耗费人力物力且勘探不准确的问题，但是并未解决现有上层地面无法有效的实现对设备进行安装固定，不能够有效的防止竖井内壁塌方，并且无法实现对内壁混凝土进行连接固定和防水处理等的问题，为此我们提出一种导流洞竖井开挖支护系统。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种导流洞竖井开挖支护系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导流洞竖井开挖支护系统，包括竖井道，所述竖井道的地面端开设有扩展口，所述扩展口上固定安装有卡边圆框，所述卡边圆框的一侧焊接有支撑板，所述支撑板的一侧浇筑有第一钢筋混凝土层，所述地面端上固定安装有若干固定钢槽，所述固定钢槽上焊接有若干安装板；
6.所述竖井道的上端内侧设有喷淋的第二钢筋混凝土层，所述第二钢筋混凝土层的内侧设有防水层，所述防水层的内侧设有喷淋的第三钢筋混凝土层；
7.所述竖井道的下端内侧开设有卡合圆环槽，所述卡合圆环槽的内部镶嵌安装有固定框架，所述固定框架的内侧固定连接有木质方形框架。
8.优选的，所述卡边圆框设置成l型圆弧状，所述卡边圆框的上侧板卡合连接在所述扩展口的上边，所述卡边圆框的下侧板卡合连接在所述竖井道的内壁上，所述卡边圆框的两侧板通过若干第一沉头钎杆进行固定安装。
9.优选的，所述第一钢筋混凝土层和所述地面端上铺设有石子层，所述石子层的上表面设有若干所述固定钢槽，若干所述固定钢槽通过第二沉头钎杆，内侧的所述第二沉头钎杆依次贯穿连接在所述石子层、所述第一钢筋混凝土层和泥土层内，外侧的所述第二沉头钎杆依次贯穿连接在所述石子层和泥土层内。
10.优选的，所述竖井道的整个竖井壁上开设有若干卡合圆环槽，上端所述竖井道的所述卡合圆环槽也浇筑有第二钢筋混凝土层，所述卡合圆环槽成周向垂直设置，所述卡合
圆环槽成周向四个设置。
11.优选的，所述固定框架成圆弧状，所述卡合圆环槽的内部至少镶嵌安装四个所述固定框架，若干所述固定框架之间通过连接螺栓进行固定连接，所述竖井道的底部内壁上安装有木质方形框架，所述木质方形框架通过连接螺栓与所述固定框架固定连接，所述木质方形框架上设有若干方形孔槽。
12.优选的，所述控制模块上电性连接有用于供电运行的供电模块，所述控制模块上电性连接有数据模块，所述数据模块上电性连接有压力传感器，所述数据模块上电性连接有比较模块，所述比较模块有所述控制模块电性连接，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有报警模块，所述压力传感器安装在所述木质方形框架和所述卡边圆框的内侧。
13.优选的，所述竖井道的中间固定镶嵌安装有支撑环板，所述支撑环板处于所述第二钢筋混凝土层、所述防水层和所述第三钢筋混凝土层的下部，所述支撑环板成半圆弧形设置。
14.优选的，所述固定钢槽上焊接有若干横向或者竖向的所述安装板，所述安装板用于实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装。
15.优选的，本系统包括有以下使用方法：
16.s1、挖掘扩展口：在进行竖井选择点的外侧进行挖掘扩展口，并且在挖掘扩展口后，然后将开挖出竖井道的直径洞口；
17.s2、将卡边圆框进行固定安装：在挖掘出直径洞口后，然后将卡边圆框进行贴合在竖井道的内壁和扩展口的上部，然后通过第一沉头钎杆进行两边的固定安装；
18.s3、浇筑第一钢筋混凝土层和铺设石子层：在卡边圆框进行安装固定后，然后在扩展口的边缘进行浇筑第一钢筋混凝土层，然后在第一钢筋混凝土层和地面端上进行铺设石子层；
19.s4、在石子层的上部铺设固定钢槽：将固定钢槽固定铺设在石子层上，然后通过第二沉头钎杆进行固定安装，以及在固定钢槽上焊接有若干横向或者竖向的安装板，通过安装板实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装；
20.s5、通过反井钻机和卷扬机进行操作：通过将反井钻机固定安装在安装板上，实现反导井施工，在反导井施工结束后，将反井钻机拆除，然后将卷扬机进行安装，实现对吊装工具进行吊装，使得工人采用汽腿式风钻进行施工操作。
21.优选的，所述汽腿式风钻在进行施工过程，在开凿出来的所述竖井道的内壁上开设有若干卡合圆环槽，用于进行浇筑和安装连接，且木质方形框架先进行安装，防止塌方，保护安全，然后拆除木质方形框架，在所述竖井道内壁上喷淋所述第二钢筋混凝土层、所述防水层和所述第三钢筋混凝土层，形成完整所述竖井道。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明在使用的时候开设有扩展口实现对竖井道进行端部设置，并且通过卡边圆框保持端部的平整性和安全性，防止端部塌方，以及扩展口采用支撑板格挡，并且进行浇筑和石子层的铺设，便于对固定钢槽进行安装，使得地面便于安装设备，有效的实现对竖井道进行挖掘，以及在挖掘的过程中通过卡合圆环槽实现对固定框架进行安装，通过固定框架实现木质方形框架进行安装固定，保持竖井道的安全性，然后在通过喷淋的方式对竖井道
壁进行钢筋混凝土的浇筑处理，进而实现对竖井道进行开挖的支护，保持竖井道不会发生塌方或者其他危险事故。
附图说明：
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的剖视结构示意图；
26.图2为本发明的图1中的a处放大示意图；
27.图3为本发明的图1中的b处放大示意图；
28.图4为本发明的图1中的c处放大示意图；
29.图5为本发明的步骤流程示意图；
30.图6为本发明的系统检测示意图。
31.图中：1、竖井道；2、扩展口；3、卡边圆框；4、第一沉头钎杆；5、支撑板；6、第一钢筋混凝土层；7、石子层；8、固定钢槽；9、安装板；10、卡合圆环槽；11、第二钢筋混凝土层；12、防水层；13、第三钢筋混凝土层；14、固定框架；15、木质方形框架；16、连接螺栓；17、第二沉头钎杆；18、支撑环板。
具体实施方式：
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种导流洞竖井开挖支护系统，包括竖井道1，所述竖井道1的地面端开设有扩展口2，所述扩展口2上固定安装有卡边圆框3，所述卡边圆框3的一侧焊接有支撑板5，所述支撑板5的一侧浇筑有第一钢筋混凝土层6，所述地面端上固定安装有若干固定钢槽8，所述固定钢槽8上焊接有若干安装板9；
34.所述竖井道1的上端内侧设有喷淋的第二钢筋混凝土层11，所述第二钢筋混凝土层11的内侧设有防水层12，所述防水层12的内侧设有喷淋的第三钢筋混凝土层13；
35.所述竖井道1的下端内侧开设有卡合圆环槽10，所述卡合圆环槽10的内部镶嵌安装有固定框架14，所述固定框架14的内侧固定连接有木质方形框架15。
36.为了实现对扩展口2进行安全防护，防止上部发生塌方，并且实现对卡边圆框3进行稳定固定安装，本实施例中，优选的，所述卡边圆框3设置成l型圆弧状，所述卡边圆框3的上侧板卡合连接在所述扩展口2的上边，所述卡边圆框3的下侧板卡合连接在所述竖井道1的内壁上，所述卡边圆框3的两侧板通过若干第一沉头钎杆4进行固定安装。
37.为了实现对地面的连接设备进行安装，即通过固定钢槽8实现对开挖设备和吊装设备进行安装，并且保持安装的稳定性，本实施例中，优选的，所述第一钢筋混凝土层6和所述地面端上铺设有石子层7，所述石子层7的上表面设有若干所述固定钢槽8，若干所述固定
钢槽8通过第二沉头钎杆17，内侧的所述第二沉头钎杆17依次贯穿连接在所述石子层7、所述第一钢筋混凝土层6和泥土层内，外侧的所述第二沉头钎杆17依次贯穿连接在所述石子层7和泥土层内。
38.为了实现便于进行安装连接，开设有卡合圆环槽10，并且卡合圆环槽10的设定便于实现对第二钢筋混凝土层11进行连接，保持稳定性，本实施例中，优选的，所述竖井道1的整个竖井壁上开设有若干卡合圆环槽10，上端所述竖井道1的所述卡合圆环槽10也浇筑有第二钢筋混凝土层11，所述卡合圆环槽10成周向垂直设置，所述卡合圆环槽10成周向四个设置。
39.为了使得固定框架14便于进行安装固定，采用分段设置，并且保持整体性采用连接螺栓16进行连接，本实施例中，优选的，所述固定框架14成圆弧状，所述卡合圆环槽10的内部至少镶嵌安装四个所述固定框架14，若干所述固定框架14之间通过连接螺栓16进行固定连接。为了实现对竖井道1进行安全防护，防止塌方，并且便于进行开挖操作，所述竖井道1的底部内壁上安装有木质方形框架15，所述木质方形框架15通过连接螺栓16与所述固定框架14固定连接，所述木质方形框架15上设有若干方形孔槽。
40.为了实现对导流竖井进行检测，并且实现报警，本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有用于供电运行的供电模块，所述控制模块上电性连接有数据模块，数据模块用于实现对数据信息进行处理，所述数据模块上电性连接有压力传感器，压力传感器用于实现对压力进行检测，所述数据模块上电性连接有比较模块，所述比较模块有所述控制模块电性连接，比较模块用于实现对阈值和采集的数值进行比较，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有报警模块，报警模块用于实现对异常数据信息进行提醒，所述压力传感器安装在所述木质方形框架15和所述卡边圆框3的内侧。
41.为了实现对浇筑的第二钢筋混凝土层11、防水层12和第三钢筋混凝土层13进行支撑，且为了便于进行安装，采用分段式设置，本实施例中，优选的，所述竖井道1的中间固定镶嵌安装有支撑环板18，所述支撑环板18处于所述第二钢筋混凝土层11、所述防水层12和所述第三钢筋混凝土层13的下部，所述支撑环板18成半圆弧形设置。
42.为了使得固定钢槽8便于实现对设备进行安装固定，本实施例中，优选的，所述固定钢槽8上焊接有若干横向或者竖向的所述安装板9，所述安装板9用于实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装。
43.为了实现对导流洞竖井的开挖进行支护设置，本实施例中，优选的，本系统包括有以下使用方法：
44.s1、挖掘扩展口2：在进行竖井选择点的外侧进行挖掘扩展口2，并且在挖掘扩展口2后，然后将开挖出竖井道的直径洞口；
45.s2、将卡边圆框3进行固定安装：在挖掘出直径洞口后，然后将卡边圆框3进行贴合在竖井道1的内壁和扩展口2的上部，然后通过第一沉头钎杆4进行两边的固定安装；
46.s3、浇筑第一钢筋混凝土层6和铺设石子层7：在卡边圆框3进行安装固定后，然后在扩展口2的边缘进行浇筑第一钢筋混凝土层6，然后在第一钢筋混凝土层6和地面端上进行铺设石子层7；
47.s4、在石子层7的上部铺设固定钢槽8：将固定钢槽8固定铺设在石子层7上，然后通过第二沉头钎杆17进行固定安装，以及在固定钢槽8上焊接有若干横向或者竖向的安装板
9，通过安装板9实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装；
48.s5、通过反井钻机和卷扬机进行操作：通过将反井钻机固定安装在安装板9上，实现反导井施工，在反导井施工结束后，将反井钻机拆除，然后将卷扬机进行安装，实现对吊装工具进行吊装，使得工人采用汽腿式风钻进行施工操作。
49.为了实现对竖井道1进行开挖操作，并且进行支护，以及实现对竖井道1进行浇筑处理，本实施例中，优选的，所述汽腿式风钻在进行施工过程，在开凿出来的所述竖井道1的内壁上开设有若干卡合圆环槽10，用于进行浇筑和安装连接，且木质方形框架15先进行安装，防止塌方，保护安全，然后拆除木质方形框架15，在所述竖井道1内壁上喷淋所述第二钢筋混凝土层11、所述防水层12和所述第三钢筋混凝土层13，形成完整所述竖井道1。
50.本发明的工作原理及使用流程：
51.第一步、挖掘扩展口2：在进行竖井选择点的外侧进行挖掘扩展口2，并且在挖掘扩展口2后，然后将开挖出竖井道的直径洞口；
52.第二步、将卡边圆框3进行固定安装：在挖掘出直径洞口后，然后将卡边圆框3进行贴合在竖井道1的内壁和扩展口2的上部，然后通过第一沉头钎杆4进行两边的固定安装；
53.第三步、浇筑第一钢筋混凝土层6和铺设石子层7：在卡边圆框3进行安装固定后，然后在扩展口2的边缘进行浇筑第一钢筋混凝土层6，然后在第一钢筋混凝土层6和地面端上进行铺设石子层7；
54.第四步、在石子层7的上部铺设固定钢槽8：将固定钢槽8固定铺设在石子层7上，然后通过第二沉头钎杆17进行固定安装，以及在固定钢槽8上焊接有若干横向或者竖向的安装板9，通过安装板9实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装；
55.第五步、通过反井钻机和卷扬机进行操作：通过将反井钻机固定安装在安装板9上，实现反导井施工，在反导井施工结束后，将反井钻机拆除，然后将卷扬机进行安装，实现对吊装工具进行吊装，使得工人采用汽腿式风钻进行施工操作；
56.第六步、开挖和浇筑处理竖井道1：汽腿式风钻在进行施工过程，在开凿出来的竖井道1的内壁上开设有若干卡合圆环槽10，用于进行浇筑和安装连接，且木质方形框架15先进行安装，防止塌方，保护安全，然后拆除木质方形框架15，在竖井道1内壁上喷淋第二钢筋混凝土层11、防水层12和第三钢筋混凝土层13，形成完整所述竖井道1。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种导流洞竖井开挖支护系统，包括竖井道(1)，其特征在于：所述竖井道(1)的地面端开设有扩展口(2)，所述扩展口(2)上固定安装有卡边圆框(3)，所述卡边圆框(3)的一侧焊接有支撑板(5)，所述支撑板(5)的一侧浇筑有第一钢筋混凝土层(6)，所述地面端上固定安装有若干固定钢槽(8)，所述固定钢槽(8)上焊接有若干安装板(9)；所述竖井道(1)的上端内侧设有喷淋的第二钢筋混凝土层(11)，所述第二钢筋混凝土层(11)的内侧设有防水层(12)，所述防水层(12)的内侧设有喷淋的第三钢筋混凝土层(13)；所述竖井道(1)的下端内侧开设有卡合圆环槽(10)，所述卡合圆环槽(10)的内部镶嵌安装有固定框架(14)，所述固定框架(14)的内侧固定连接有木质方形框架(15)。2.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述卡边圆框(3)设置成l型圆弧状，所述卡边圆框(3)的上侧板卡合连接在所述扩展口(2)的上边，所述卡边圆框(3)的下侧板卡合连接在所述竖井道(1)的内壁上，所述卡边圆框(3)的两侧板通过若干第一沉头钎杆(4)进行固定安装。3.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述第一钢筋混凝土层(6)和所述地面端上铺设有石子层(7)，所述石子层(7)的上表面设有若干所述固定钢槽(8)，若干所述固定钢槽(80)通过第二沉头钎杆(17)，内侧的所述第二沉头钎杆(17)依次贯穿连接在所述石子层(7)、所述第一钢筋混凝土层(6)和泥土层内，外侧的所述第二沉头钎杆(17)依次贯穿连接在所述石子层(7)和泥土层内。4.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述竖井道(1)的整个竖井壁上开设有若干卡合圆环槽(10)，上端所述竖井道(1)的所述卡合圆环槽(10)也浇筑有第二钢筋混凝土层(11)，所述卡合圆环槽(10)成周向垂直设置，所述卡合圆环槽(10)成周向四个设置。5.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述固定框架(14)成圆弧状，所述卡合圆环槽(10)的内部至少镶嵌安装四个所述固定框架(14)，若干所述固定框架(14)之间通过连接螺栓(16)进行固定连接，所述竖井道(1)的底部内壁上安装有木质方形框架(15)，所述木质方形框架(15)通过连接螺栓(16)与所述固定框架(14)固定连接，所述木质方形框架(15)上设有若干方形孔槽。6.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：还包括有控制模块，所述控制模块上电性连接有用于供电运行的供电模块，所述控制模块上电性连接有数据模块，所述数据模块上电性连接有压力传感器，所述数据模块上电性连接有比较模块，所述比较模块有所述控制模块电性连接，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有报警模块，所述压力传感器安装在所述木质方形框架(15)和所述卡边圆框(3)的内侧。7.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述竖井道(1)的中间固定镶嵌安装有支撑环板(18)，所述支撑环板(18)处于所述第二钢筋混凝土层(11)、所述防水层(12)和所述第三钢筋混凝土层(13)的下部，所述支撑环板(18)成半圆弧形设置。8.根据权利要求1所述的一种导流洞竖井开挖支护系统，其特征在于：所述固定钢槽(8)上焊接有若干横向或者竖向的所述安装板(9)，所述安装板(9)用于实现对反井钻机和
卷扬机进行固定安装。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种导流洞竖井开挖支护系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤s1、挖掘扩展口(2)：在进行竖井选择点的外侧进行挖掘扩展口(2)，并且在挖掘扩展口(2)后，然后将开挖出竖井道的直径洞口；s2、将卡边圆框(3)进行固定安装：在挖掘出直径洞口后，然后将卡边圆框(3)进行贴合在竖井道(1)的内壁和扩展口(2)的上部，然后通过第一沉头钎杆(4)进行两边的固定安装；s3、浇筑第一钢筋混凝土层(6)和铺设石子层(7)：在卡边圆框(3)进行安装固定后，然后在扩展口(2)的边缘进行浇筑第一钢筋混凝土层(6)，然后在第一钢筋混凝土层(6)和地面端上进行铺设石子层(7)；s4、在石子层(7)的上部铺设固定钢槽(8)：将固定钢槽(8)固定铺设在石子层(7)上，然后通过第二沉头钎杆(17)进行固定安装，以及在固定钢槽(8)上焊接有若干横向或者竖向的安装板(9)，通过安装板(9)实现对反井钻机和卷扬机进行固定安装；s5、通过反井钻机和卷扬机进行操作：通过将反井钻机固定安装在安装板(9)上，实现反导井施工，在反导井施工结束后，将反井钻机拆除，然后将卷扬机进行安装，实现对吊装工具进行吊装，使得工人采用汽腿式风钻进行施工操作。10.根据权利要求9所述的一种导流洞竖井开挖支护系统的使用方法，其特征在于：所述汽腿式风钻在进行施工过程，在开凿出来的所述竖井道(1)的内壁上开设有若干卡合圆环槽(10)，用于进行浇筑和安装连接，且木质方形框架(15)先进行安装，防止塌方，保护安全，然后拆除木质方形框架(15)，在所述竖井道(1)内壁上喷淋所述第二钢筋混凝土层(11)、所述防水层(12)和所述第三钢筋混凝土层(13)，形成完整所述竖井道(1)。

技术总结

本发明公开了一种导流洞竖井开挖支护系统，包括竖井道，所述竖井道的地面端开设有扩展口，所述扩展口上安装有卡边圆框，所述卡边圆框的一侧焊接有支撑板，所述支撑板的一侧浇筑有第一钢筋混凝土层，所述地面端上安装有若干固定钢槽，所述固定钢槽上焊接有若干安装板；所述竖井道的上端内侧设有喷淋的第二钢筋混凝土层，所述第二钢筋混凝土层的内侧设有防水层；其使用方法包括：S1、挖掘扩展口；S2、将卡边圆框进行固定安装；S3、浇筑第一钢筋混凝土层和铺设石子层；S4、在石子层的上部铺设固定钢槽；S5、通过反井钻机和卷扬机进行操作。本发明能够对设备安装固定，能够有效的防止竖井内壁塌方，对内壁混凝土进行连接固定和防水处理。理。理。