[發(fā)明專利]一種全回收裝配式矩形頂管工作井鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)裝置及其工作井的施工方法

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• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN111236952A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙國慶;孟素云
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/00;E21D11/14;E21D9/14
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

本發(fā)明公開了一種全回收裝配式矩形頂管工作井鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)裝置及其工作井的施工方法，包括：預(yù)制環(huán)梁、預(yù)制支護(hù)結(jié)構(gòu)、預(yù)制洞口、預(yù)制后背墻、封底；其中，預(yù)制支護(hù)結(jié)構(gòu)是由H型鋼、壓型鋼板、角柱、內(nèi)支撐連接形成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。預(yù)制環(huán)梁帶有與H型鋼和角柱連接的預(yù)埋件。所述預(yù)制支護(hù)結(jié)構(gòu)中各預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式及連接方式。預(yù)制洞口由內(nèi)、外洞口結(jié)構(gòu)構(gòu)成，內(nèi)外洞口結(jié)構(gòu)間可以實(shí)現(xiàn)拆卸，從而滿足頂管進(jìn)出洞施工。外洞口上有可固定止水條的法蘭盤，從而保證頂管機(jī)頂進(jìn)時(shí)不漏漿；預(yù)制后背墻、預(yù)制洞口和預(yù)制支護(hù)結(jié)構(gòu)一體化施工的設(shè)計(jì)思想，能滿足矩形工作井的支護(hù)要求、實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的重復(fù)再利用、節(jié)約施工工期和造價(jià)，避免混凝土結(jié)構(gòu)殘留對后期施工的影響等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及市政等基礎(chǔ)設(shè)施施工領(lǐng)域，具體為一種全回收裝配式矩形頂管工作井鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)裝置及其工作井的施工方法。

背景技術(shù)

頂管施工作為一種典型的非開挖的隧道施工技術(shù)，頂管施工技術(shù)以其施工速度快捷，對地面交通影響小，施工質(zhì)量高，無需開挖沿線地層，綜合施工成本低等特點(diǎn)，在中小口徑的隧道施工中得到了廣泛的應(yīng)用。其施工過程中需要修建大量的頂管井，頂管井的種類有工作井、接收井和中間井等。

頂管井的傳統(tǒng)建造方法一般有鋼板樁、現(xiàn)澆沉井、灌注樁和地連墻等，也有采用預(yù)制沉井支護(hù)(CN 202559384 U)、先打樁后掛板支護(hù)(CN 110485472 A)和預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)(CN 206159648 U)。打樁施工中會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，且施工中的振動(dòng)會(huì)引起地基的變形，影響周邊建(構(gòu))筑物的安全，拔樁過程中會(huì)在地層中產(chǎn)生孔隙；沉井施工中易發(fā)生傾斜、偏移等事故，對施工工藝要求高；鉆孔灌注樁和地連墻的混凝土凝固時(shí)間長、施工機(jī)械笨重、施工成本高且不可回收利用；上述預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)技術(shù)未解決后靠背強(qiáng)度不足和洞口預(yù)制問題。

目前的市政管道和一些隧道施工中，多采用頂管技術(shù)施工。頂管施工過程中，需要修建始發(fā)井、中間井和接收井等頂管工作井。但目前的頂管工作井，多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，存在污染嚴(yán)重，不可重復(fù)利用，資源利用率低等問題。也有采用鋼板樁進(jìn)行施工的，但該技術(shù)適用于淺基坑施工，且對于周邊地層變形的控制效果差。對于圓形頂管工作井的裝配式施工有一些前人研究(CN 110485472 A， CN203755315U)，但矩形工作井受力條件相比圓形工作井要復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種全回收裝配式矩形頂管工作井鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)裝置及其工作井的施工方法，提出預(yù)制后背墻、預(yù)制洞口和預(yù)制支護(hù)結(jié)構(gòu)一體化施工的設(shè)計(jì)思想，能滿足矩形工作井的支護(hù)要求、實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的重復(fù)再利用、節(jié)約施工工期和造價(jià)，避免混凝土結(jié)構(gòu)殘留對后期施工的影響等問題。

一種全回收裝配式矩形頂管工作井施工方法，

1)施工預(yù)制環(huán)梁

在施工場地測量放線，并開挖基槽以滿足預(yù)制環(huán)梁安裝；

鋪設(shè)墊層，將預(yù)制環(huán)梁安放至基槽位置處，調(diào)平連接固定；

2)開挖支護(hù)第一節(jié)

開挖第一層土方；

土方開挖深度與拼裝的第一環(huán)結(jié)構(gòu)高度相匹配；

將四根角柱和第一環(huán)H型鋼分別與預(yù)制環(huán)梁拼裝連接，所述角柱位于矩形工作井四個(gè)角點(diǎn)位置處，所述第一環(huán)H型鋼緊貼預(yù)制環(huán)梁底面；

將H型鋼與角柱節(jié)點(diǎn)處通過螺栓固定連接；

將第一環(huán)壓型鋼板與第一環(huán)H型鋼通過螺栓固定，第一環(huán)壓型鋼板位于第一環(huán)H型鋼下面；

安裝第一層內(nèi)支撐，包括角撐、對撐和八字撐，將第一層內(nèi)支撐與第一環(huán)H型鋼通過螺栓固定；

在第一環(huán)支護(hù)結(jié)構(gòu)背后進(jìn)行注漿充填施工；