[發明專利]用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統及其施工方法

在審

• 申請號: 201711293745.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108049891A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 李慎剛;李偉偉;賈鵬蛟;趙文
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E21D11/14
• 分類號: E21D11/14;E21D11/10;E21D11/34
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本發明屬于地下工程支護技術，具體涉及用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統及其施工方法。本發明的技術方案如下：用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，包括矩形鋼管、拐角鋼管、支腳鋼管、焊接鋼板和封堵鋼板，所述矩形鋼管、拐角鋼管、支腳鋼管上設有翼緣板，所述翼緣板的端頭處設有鎖扣；所述矩形鋼管的翼緣板對稱設置在其兩側，所述拐角鋼管的翼緣板互相垂直設置在其相鄰的兩面上，所述支腳鋼管的翼緣板設置在其頂面上。本發明提供的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統及其施工方法，解決了現有管幕結構中相鄰鋼管連接處受力薄弱，需要架設大量臨時支撐保護整體結構穩定性的問題。

技術領域

本發明屬于地下工程支護技術，具體涉及用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統及其施工方法。

背景技術

地鐵作為軌道交通的一種形式，由于具有運量大、環保、舒適、方便、快捷等優點，逐漸成為各城市優先發展的公共交通形式。隨著城市人口越來越密集，大型建筑在城市中心越來越多，明挖法對車站周邊的環境影響巨大，不能滿足人們的要求。為了減少對周邊環境的影響，管幕工法逐漸發展起來。管幕工法是以頂管技術為基礎，在擬建的地下建筑物四周頂入鋼管，鋼管之間有鎖口，在鋼管內灌入混凝土，形成管幕支護結構。管幕法可以減少開挖時引起的地表變形，減少對周邊建筑物的影響，特別適用于淺埋大斷面軟土、建筑物密集、環境保護要求高的工程。傳統的管幕工法中，相鄰的管幕鋼管之間僅僅依靠鎖扣連接，導致整個支護體系的橫向剛度和承載力都很弱；NTR工法(新管幕工法)加強了相鄰鋼管間的連接，使得支護體系的橫向剛度和承載力有所提升，但是NTR工法多為拱形結構，體系的空間利用率很低。

發明內容

本發明提供一種用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統及其施工方法，解決了現有管幕結構中相鄰鋼管連接處受力薄弱，需要架設大量臨時支撐保護整體結構穩定性的問題。

本發明的技術方案如下：

用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，包括矩形鋼管、拐角鋼管、支腳鋼管、焊接鋼板和封堵鋼板，所述矩形鋼管、拐角鋼管、支腳鋼管上設有翼緣板，所述翼緣板的端頭處設有鎖扣；所述矩形鋼管的翼緣板對稱設置在其兩側，所述拐角鋼管的翼緣板互相垂直設置在其相鄰的兩面上，所述支腳鋼管的翼緣板設置在其頂面上；支腳鋼管安放在地基處，多個矩形鋼管依次豎直安放在支腳鋼管上形成側支撐，支腳鋼管與矩形鋼管及矩形鋼管與矩形鋼管之間通過所述鎖扣咬合在一起；側支撐上端的矩形鋼管與拐角鋼管之間通過所述鎖扣咬合在一起；多個矩形鋼管依次水平連接在一起形成頂棚支撐，矩形鋼管與矩形鋼管之間通過所述鎖扣咬合在一起；頂棚支撐兩側的矩形鋼管與拐角鋼管之間通過所述鎖扣咬合在一起；所述焊接鋼板為直角彎板，所述鎖扣咬合處通過所述焊接鋼板焊接在一起；頂棚支撐與兩個側支撐構成管幕；所述矩形鋼管、拐角鋼管和支腳鋼管的端頭處安裝所述封堵鋼板，所述封堵鋼板上設有混凝土灌注孔，通過所述混凝土灌注孔向管幕內灌注混凝土形成支護系統。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述封堵鋼板上部設有二次注漿孔。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述支腳鋼管的底面設有預留注漿孔。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述矩形鋼管、拐角鋼管和支腳鋼管高0.9m-1.2m，寬0.7-0.9m。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述翼緣板寬0.3m-0.4m，厚0.01m；所述鎖扣高度0.02m。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述焊接鋼板上設有直角形臺階，所述直角形臺階與所述鎖扣咬合處配合。

所述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統，其優選方案為，所述焊接鋼板寬0.1m，厚0.02m，長1m。

上述的用于修建淺埋地下工程的矩形鋼管支護系統的施工方法，包括如下步驟：