本发明涉及竖井施工技术领域，具体涉及一种超大直径竖井全断面掘进机及其施工方法。
背景技术：
竖井又称立井，是地下矿藏开采、大长隧道通风及其他地下工程的主要通道，在地下工程中拥有无可替代的地位。
现有的竖井施工主要有钻爆法和钻井法，具体是：
第一种、钻爆法：该法主要施工设备有伞钻/小型挖掘机、抓岩机、吊泵、井架、提升绞车、稳车、吊桶等，其主要工序包括凿岩、装岩、提升、排水、通风、模板衬砌等，竖井施工需要设置封口盘、固定盘、吊盘、稳绳盘等结构物，主要应用于少水或经过地质处理后的地层。
第二种、钻机法：该法主要施工设备有钻机设备、龙门吊等，主要工序是钻井、扩井、气举排渣、衬砌下沉等，其主要应用在富水且软弱地层。
目前两种施工方法均应用于直径小于12m的竖井开挖，现有的竖井开挖直径一般在6-12m，现有的掘进设备主要包括以下几个方面：
1、竖井掘进，通过伞钻（挖机）或钻头行竖井施工，非全断面顺序施工方式。
2、现有的竖井出渣有两种方式，一种是吊桶出渣，另一种是泥浆管路出渣。
3、吊装系统，现有的吊装采用垂直吊装方式，钢绞线与提升千斤顶的理论轴线平行（允许偏差不超过5°），防止钢绞线松脱，保障施工的安全性能。
现有竖井掘进设备无法实现超大直径竖井（直径大于等于16m）施工，原因如下：
1、动力问题：针对超大直径竖井施工，基于现有的设备结构，需要刀盘驱动动力满足不了要求，无法进行掘进施工。
2、出渣问题：针对超大直径竖井施工，出渣方量大，现有的吊桶出渣方式运输渣土速度慢，满足不了出渣需求；现有的泥浆管路出渣受管路系统结构的限制，对渣土要求高，满足不了超大直径竖井渣土成分复杂及出渣方量大的需求。
3、开挖面稳定性问题：钻爆法施工，开挖面非全断面，与外界联通，开挖面及护壁无法保压，施工效率低且安全性差；钻机法施工，大断面竖井需多次扩挖，开挖面及护壁无法保压，竖井垂直度控制差，基岩地层综合掘进效率低。
4、吊装问题：现有设备采用垂直吊装方式，承载钢结构为悬臂梁受力模式，承载钢结构的重量大，成本高；吊装设备等占用空间大，需要额外扩充竖井的开挖直径，且需要额外增加地面锁口基础建造强度，进一步增大施工难度。
因此，设计一种能够实现超大直径竖井全断面施工的设备及施工方法具有重大的实用价值。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种竖井掘进机，成功实现超大直径竖
声明：
“超大直径竖井全断面掘进机及其施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中国铁建重工集团股份有限公司
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2025年06月20日 ~ 22日 
