[發(fā)明專利]一種用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)及其施工方法

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• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111677012A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文賀;張世浪;徐谷保;何輝;劉立威;譚勁;劉暢;楊偉健;袁偉昌;張也;沈拓;樊文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: E02D29/12
• 分類號: E02D29/12;E02D19/18;E02D23/00;E02D23/08;E02D5/04;E02D5/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發(fā)明提供了一種用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)及其施工方法，涉及頂管工作井領(lǐng)域。用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)包括沉井本體和外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)，外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)拼接單元和支撐框架，多個(gè)拼接單元圍設(shè)形成容納沉井本體的防護(hù)空間；沉井本體的側(cè)壁開設(shè)有孔洞，沉井本體與外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有多個(gè)孔洞加固樁，多個(gè)孔洞加固樁連續(xù)布置對應(yīng)孔洞的外側(cè)位置并構(gòu)成加固屏障層。拼接單元對外部的砂性土層進(jìn)行阻隔，防止泥水滲流和砂土滑落進(jìn)入防護(hù)空間內(nèi)部，確保了沉井本體的安全、可靠施工；拼接單元能適應(yīng)水系沿岸的砂性土層中水流沖蝕和沙土滑移環(huán)境，通過孔洞加固樁對沉井本體的孔洞部分進(jìn)行有效遮擋，消除了外層砂土發(fā)生流失坍塌的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頂管工作井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

在市政管網(wǎng)工程中，對于管道埋深大、地下水位高的情況，頂管工作井通常采用沉井施工方式。在頂管工作井的沉井施工中通常需要外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)，以確保沉井的順利下沉，防止出現(xiàn)涌水涌砂的問題。

如授權(quán)公告號為CN209099380U、授權(quán)公告日為2019.07.12的中國實(shí)用新型專利公開了一種沉井結(jié)構(gòu)，并具體公開了沉井結(jié)構(gòu)包括沉井本體以及設(shè)置在沉井結(jié)構(gòu)本體周圍的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括交替設(shè)置的灌注樁和高壓旋噴支護(hù)，灌注樁的材質(zhì)為鋼筋混凝土。灌注樁可用來承擔(dān)沉井結(jié)構(gòu)本體周圍土體的側(cè)向壓力，灌注樁與高壓旋噴支護(hù)可以形成整體防滲帷幕，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的地下水位，可有效預(yù)防沉井結(jié)構(gòu)本體在下沉施工過程中發(fā)生傾斜、偏移、管涌的施工風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的沉井結(jié)構(gòu)利用灌注樁和高壓旋噴支護(hù)形成的防滲帷幕可起到支護(hù)防涌作用，但是，在水系沿岸的砂性土層中，受到水流沖蝕和沙土滑移的影響，高壓旋噴樁的成型質(zhì)量差，難以形成有效的防護(hù)屏障。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)，以解決在水系沿岸的砂性土層中，受到水流沖蝕和沙土滑移的影響，高壓旋噴樁的成型質(zhì)量差，難以形成有效的防護(hù)屏障的問題。同時(shí)本發(fā)明的目的還在于提供一種用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)的施工方法。

本發(fā)明的用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案為：

用于砂性土層的頂管工作井結(jié)構(gòu)，包括沉井本體和外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)拼接單元和固定連接所述拼接單元上的支撐框架，多個(gè)所述拼接單元圍設(shè)形成用于容納所述沉井本體的防護(hù)空間；

所述沉井本體的側(cè)壁開設(shè)有孔洞，所述沉井本體與所述外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有多個(gè)孔洞加固樁，多個(gè)所述孔洞加固樁連續(xù)布置對應(yīng)所述孔洞的外側(cè)位置并構(gòu)成加固屏障層。

有益效果：利用多個(gè)拼接單元圍設(shè)形成防護(hù)空間，并且支撐框架對拼接單元進(jìn)行固定支撐，通過拼接單元對外部的砂性土層進(jìn)行阻隔，防止泥水滲流和砂土滑落進(jìn)入防護(hù)空間的內(nèi)部，確保了沉井本體的安全、可靠施工；更重要的是，在施工構(gòu)建外圍防護(hù)的過程中，拼接單元本身相比于高壓旋噴樁，能適應(yīng)水系沿岸的砂性土層中水流沖蝕和沙土滑移環(huán)境，外圍支護(hù)結(jié)構(gòu)的搭建施工質(zhì)量和防護(hù)效果更好，可形成有效的防護(hù)屏障；在沉井本體的孔洞位置對應(yīng)設(shè)置孔洞加固樁，通過孔洞加固樁對沉井本體的孔洞部分進(jìn)行有效遮擋，避免了防護(hù)空間中的泥砂通過孔洞涌入沉井本體中，消除了外層砂土發(fā)生流失坍塌的問題。

進(jìn)一步的，所述拼接單元為鋼板樁，所述鋼板樁的邊緣設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，相鄰所述鋼板樁的連接結(jié)構(gòu)之間咬合匹配。

進(jìn)一步的，所述鋼板樁為U形槽鋼，相鄰所述U形槽鋼呈槽口交錯(cuò)布置，所述連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述U形槽鋼邊緣的翻沿結(jié)構(gòu)，所述翻沿結(jié)構(gòu)與所述U形槽鋼的外側(cè)壁之間預(yù)留有咬合間隙，相鄰所述U形槽鋼的翻沿結(jié)構(gòu)與所述咬合間隙相匹配。

進(jìn)一步的，所述支撐框架為矩形框架，所述矩形框架包括固定在所述拼接單元內(nèi)側(cè)的水平橫梁、水平縱梁以及加強(qiáng)斜撐，所述加強(qiáng)斜撐固定連接在所述矩形框架靠近頂角位置。