[發明專利]一種富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井及其施工方法

有效

• 申請號: 201910731641.7
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110485470B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王復明;方宏遠;潘艷輝;趙鵬;郭成超
• 申請（專利權）人: 鄭州安源工程技術有限公司;鄭州維霖工程科技有限公司
• 主分類號: E02D29/12
• 分類號: E02D29/12;E02D23/00;E02D23/08;E02D23/16;E02D29/16;E02D31/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 趙磊

1.一種富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井的施工方法，其特征在于：包括以下步驟，

（一）矩形工作井的功能需求設計，包括：

（1）收集相關資料，確定滿足井內作業要求的平面尺寸、深度及工作井封底的處理方式；

（2）根據擬建管道的位置、直徑、材質及連接方式確定預設頂管門洞的標高及直徑，預設頂管門洞的數量至少是一個；

（3）矩形工作井的結構計算及繪圖：采用桿系單元法與數值模擬對比計算分析，獲取最優矩形工作井的圍護結構組成，然后進行繪圖，完成矩形工作井功能需求的設計工作；

（二）矩形工作井的圍護結構采用沉井工藝施工，沉井工藝施工具體步驟如下：

(1)沉井施工前的準備工作：包括場地整平、放線、首層土方開挖、夯實基底、抄平放線、驗線、鋪砂墊層、刃腳支模、綁鋼筋、井身模板、澆筑混凝土、養護、拆模；

(2)沉井分節下沉施工：包括下沉準備、設置垂直運輸機械及排水泵、觀測、糾偏、分節下沉至設計標高、核對標高；

(3)分節澆筑沉井的過程中在預設頂管門洞所在豎向軸線上設置薄壁素混凝土空腔，薄壁素混凝土空腔內插入夾心砼板墻；

(4)矩形工作井的圍護結構的材料采用鋼筋混凝土；

（三）臨邊防護施工：在矩形工作井圍護結構沉井施工澆筑時設置預埋件，臨邊防護通過螺栓與預埋件連接；

（四）矩形工作井土方開挖：沉井施工過程中，水上部位土方直接開挖，水下部分土體，采用高壓水槍松土、液壓抓斗挖土或泵吸反循環工藝挖土；

（五）矩形工作井封底，并預埋滑移式軌道、拉環及后靠墻錨固件：為滿足后續施工需要，采用混凝土對矩形工作井封底處理，先采用素混凝土處理抗浮穩定，后采用鋼筋混凝土連接沉井墻體，在澆筑鋼筋混凝土封底的過程中同步預埋滑移式軌道、拉環及后靠墻錨固件；

（六）進入矩形工作井的爬梯安裝：根據后續檢修需要，設計爬梯，爬梯采用植筋工藝安裝在矩形工作井的內壁上；

（七）接縫滲漏治理：采用高聚物材料對矩形工作井的封底接縫、圍護結構沉井側壁的接縫進行滲漏治理；

（八）洞口止水壓板安裝：根據預設頂管門洞位置，通過膨脹螺栓在洞口固定止水壓板；

（九）滑移式后靠墻施工：根據頂管推力計算結果，吊裝預制后靠墻，通過錨固件鎖緊后靠墻，安裝拉桿，拉桿連接在錨固件與拉環之間，根據頂管位置不同，通過拉桿調整滑移式后靠墻位置并固定后開始再次頂管；

（十）預設頂管門洞的頂部夾心砼板墻提升：將夾心砼板墻提起，在預設頂管門洞部位形成薄壁素混凝土空腔，減小頂管機械穿透預設頂管門洞阻力；

（十一）頂管頂進施工：頂管機械安裝就位后，借助液壓頂推力，連續穿透預設頂管門洞部位的薄壁素混凝土空腔后進行正常的頂管施工。

2.一種富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井，其特征在于：包括矩形工作井（1），矩形工作井（1）的圍護結構為沉井（4），矩形工作井（1）的底部為封底（2），矩形工作井（1）內靠近底部處設有預設頂管門洞（3），預設頂管門洞（3）對面設置有滑移式后靠墻（14），在預設頂管門洞（3）的豎直軸線上的沉井（4）內設置有薄壁素混凝土空腔（16），薄壁素混凝土空腔（16）內插入有夾心砼板墻（5）。

3.如權利要求2所述的富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井，其特征在于：所述預設頂管門洞（3）的洞口處通過膨脹螺栓固定有止水壓板（13）。

4.如權利要求2所述的富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井，其特征在于：所述矩形工作井（1）內設置有頂管機械（17），頂管機械（17）的推力方向上對接有頂管（18），頂管機械（17）推動著頂管（18）朝著預設頂管門洞（3）推進。

5.如權利要求2所述的富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井，其特征在于：所述封底（2）與沉井（4）之間的接縫以及沉井（4）側壁的接縫處通過高聚物材料（12）進行接縫滲流處理。

6.如權利要求2所述的富水地層預設頂管門洞與滑移式后靠墻的矩形工作井，其特征在于：所述沉井（4）上預埋有連接件，沉井（4）上端連接有臨邊防護（6），臨邊防護（6）通過螺栓與預埋的連接件連接。