[發(fā)明專利]用于管幕施工的預(yù)應(yīng)力桁架支撐體系及方法

有效

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• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110513122B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李吉勇;李耀良;李偉強;張云海;張哲彬;黃澤濤;鄒峰;蔡素素;顧歡;黃周琰;楊宇波;鄭憧
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市基礎(chǔ)工程集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發(fā)明涉及一種用于管幕施工的預(yù)應(yīng)力桁架支撐體系及方法，該體系中的橫向預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)中的橫向桁架橫向支撐上部管幕及覆土荷載，橫向桁架置于豎向桁架支撐系統(tǒng)中的豎向支撐桁架兩側(cè)上，由豎向支撐桁架支撐上部橫向桁架傳遞下來的豎向荷載及兩側(cè)土體的壓力荷載；橫向桁架下部增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端分別錨固于豎向支撐桁架兩側(cè)。整個支撐體系主要涉及管幕兩側(cè)的豎向桁架支撐，橫向跨度方向的桁架體系，橫向桁架體系結(jié)合管幕上覆土荷載受力特點，適應(yīng)性設(shè)置成變高度的桁架，同時在橫向桁架下部增設(shè)弧形預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固于豎向支撐桁架兩側(cè)，以抵抗管幕結(jié)構(gòu)大深度覆土對橫向支撐跨中彎矩較大帶來的不利影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下通道管幕施工內(nèi)部支撐的支撐體系，尤其涉及一種大斷面管幕施工，橫向跨度加大時，采用的管幕內(nèi)支撐組合預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐體系。

背景技術(shù)

隨著城市的快速發(fā)展，地下空間的開發(fā)利用也逐漸加快，如何合理、有效的利用城市地下空間已成為世界各大城市所共同面臨的的問題。為降低對城市地面道路、管線、建(構(gòu))筑物的影響，暗挖工藝逐漸成為在復(fù)雜環(huán)境下修筑地下結(jié)構(gòu)的首選。

管幕工法對施工空間要求較小，對周邊環(huán)境的影響也較小，尤其是在城市地下通道施工、重要建構(gòu)筑物、管線保護施工時有著獨特的優(yōu)點而得到發(fā)展應(yīng)用。與此同時，傳統(tǒng)的管幕法施工在開挖階段為控制豎向和側(cè)向荷載壓力通常要設(shè)置內(nèi)支撐體系，如圖1所示，橫向跨度方向增設(shè)多個豎向支撐造成空間小影響施工的不利影響，由于上部覆土荷載較大，內(nèi)支撐的豎向和橫向間距較小，造成管幕暗挖空間支撐障礙物較多大大影響了管幕施工的開挖效率。如何在確保管幕內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡量的騰出管幕后續(xù)暗挖和結(jié)構(gòu)施工足夠的空間，以增大管幕施工的效率是一個亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種用于管幕施工的預(yù)應(yīng)力桁架支撐體系及方法，采用管幕內(nèi)支撐組合預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐體系，通過設(shè)置變截面高度橫向桁架和增設(shè)預(yù)應(yīng)力，大大增大了橫向桁架的跨度，為管幕開挖施工提供了足夠空間，從而大大提高管幕結(jié)構(gòu)開挖和后續(xù)結(jié)構(gòu)施工的施工效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于管幕施工的預(yù)應(yīng)力桁架支撐體系，包括橫向預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、豎向桁架支撐系統(tǒng)，所述橫向預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)中的橫向桁架橫向支撐上部管幕及覆土荷載，橫向桁架置于豎向桁架支撐系統(tǒng)中的豎向支撐桁架兩側(cè)上，由豎向支撐桁架支撐上部橫向桁架傳遞下來的豎向荷載及兩側(cè)土體的壓力荷載；所述橫向桁架下部增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端分別錨固于豎向支撐桁架兩側(cè)，以抵抗管幕結(jié)構(gòu)大深度覆土對橫向支撐跨中彎矩較大帶來的不利影響。

進一步，所述橫向桁架結(jié)合管幕上覆土荷載受力特點，適應(yīng)性設(shè)置成變高度的桁架，通過設(shè)置變截面高度來增設(shè)預(yù)應(yīng)力，用于增大橫向桁架的跨度。

進一步，所述橫向桁架由上弦桿、下弦桿、腹桿、連桿組成，所述上弦桿與下弦桿之間連接多個腹桿，相鄰腹桿之間連接連桿，多個腹桿由兩邊向跨中逐漸增大。

進一步，所述橫向桁架的多個腹桿下面設(shè)有用于應(yīng)力鋼絞線布置的導(dǎo)向滑槽。

一種用于管幕施工的預(yù)應(yīng)力桁架支撐體系的施工方法，包括以下步驟：

1)前期管幕圍護施工，形成封閉管幕圍護結(jié)構(gòu)；

2)施工豎向桁架支撐系統(tǒng)：

豎向支撐桁架臨近左右兩側(cè)管幕圍護結(jié)構(gòu)，先后施工兩側(cè)弦桿，再焊接中間腹桿及連接桿，形成豎向桁架支撐系統(tǒng)；

3)施工橫向預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)：

先焊接安裝上弦桿，下弦桿，其次焊接安裝橫向桁架內(nèi)部的腹桿及連桿，然后安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線延導(dǎo)向滑槽布置，實施過程中盡量確保鋼絞線弧度平順，最后結(jié)合上部荷載及計算需要，按需配置和張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線并將預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具錨固于豎向支撐桁架兩端部；