[發明專利]一種鋼管幕結構支護體系及其施工方法

有效

• 申請號: 201610988201.6
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106761768B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 趙文;賈鵬蛟;張超哲;韓健勇;李慎剛;陳陽;劉恒
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 潘宏偉

1.一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述管幕結構包括第一鋼管(1)、第二鋼管(2)和第三鋼管(3)，且所述第二鋼管(2)的外徑比第一鋼管(1)的外徑大，所述第一鋼管(1)、所述第二鋼管(2)和所述第三鋼管(3)均為多個，多個所述第一鋼管(1)依次排列形成n型結構，任意相鄰兩個所述第一鋼管(1)之間通過所述第三鋼管(3)進行連接，所述第一鋼管形成n型結構的兩個支腳處均設有兩個位于同一水平面的所述第二鋼管(2)，所述第一鋼管(1)、第二鋼管(2)和第三鋼管(3)中均灌入有混凝土；

該鋼管幕結構支護體系的施工方法，包括以下步驟：

S1、施工準備：根據設計管幕結構的形狀，確定各種鋼管的尺寸及需求數量，開挖豎井，搭建施工平臺；

S2、在設計位置依次頂入n型結構的第一鋼管(1)，并且一邊頂進一邊挖出第一鋼管(1)內部的土方；

S3、在n型結構的兩個支腳處分別水平頂進兩個第二鋼管(2)，并對第一鋼管(1)外側的土體和第二鋼管(2)下部土體進行注漿加固，對應形成第二土體加固層(6)和第一土體加固層(4)；

S4、在第一鋼管(1)和第二鋼管(2)預先設計位置處開槽，清除第一鋼管(1)和第二鋼管(2)開槽處的土體，將相鄰的第一鋼管(1)使用第三鋼管(3)連接，并將第二鋼管(2)和與第二鋼管(2)相鄰的第一鋼管(1)使用第三鋼管(3)連接，在第三鋼管(3)上預留第一排氣孔；

S5、在第三鋼管(3)的兩端管壁上均勻安裝多個高強螺栓(31)；

S6、將第一鋼管(1)和第二鋼管(2)兩端分別焊接封堵鋼板(8)，并在第一鋼管(1)和第二鋼管(2)一端的封堵鋼板(8)上預留混凝土灌注孔(81)和二次注漿孔(82)，另一端的封堵鋼板(8)上預留第二排氣孔(83)；

S7、向第一鋼管(1)、第二鋼管(2)和第三鋼管(3)中灌注混凝土；

S8、待混凝土達到設計強度后，進行管幕結構下方土體的挖掘，一邊開挖土體，一邊在任意相鄰的第一鋼管(1)內側管壁上焊接下翼緣板(5)。

2.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述第三鋼管(3)的管軸與相鄰兩個連接的所述第一鋼管(1)的管軸相垂直，所述第三鋼管(3)和相鄰兩個所述第一鋼管(1)之間采用焊接方式連接，所述第一鋼管(1)上設有注漿孔(11)。

3.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述第二鋼管(2)與相鄰的所述第一鋼管(1)之間也通過所述第三鋼管(3)焊接固定。

4.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，還包括第一土體加固層(4)和第二土體加固層(6)，所述第一土體加固層(4)設置于所述第二鋼管(2)的底部，所述第二土體加固層(6)設置于任意相鄰兩個所述第一鋼管(1)外側。

5.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述第一鋼管(1)的外徑為1.2-1.4m，所述第二鋼管(2)的外徑為1.8-2.2m，所述第三鋼管(3)的外徑為0.3-0.5m。

6.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述第三鋼管(3)的端部沿外周設有4個高強螺栓(31)，所述高強螺栓(31)為8.8級高強度螺栓，且外徑為M22，所述高強螺栓(31)均勻分布在所述第三鋼管(3)的管壁上，所述第三鋼管(3)上還設有第一排氣孔。

7.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，所述第一鋼管(1)和所述第二鋼管(2)的兩端分別設有封堵鋼板(8)，設置于所述第一鋼管(1)和所述第二鋼管(2)一端的封堵鋼板(8)上設有混凝土灌注孔(81)和二次注漿孔(82)，另一端的所述封堵鋼板(8)上設有第二排氣孔(83)。

8.根據權利要求1所述的一種鋼管幕結構支護體系，其特征在于，任意相鄰兩個所述第一鋼管(1)之間還設有下翼緣板(5)，所述下翼緣板(5)與所述第一鋼管(1)焊接固定。