[發明專利]用于頂管工作井的基坑支護結構及方法

在審

• 申請號: 202310143381.8
• 申請日: 2023-02-21
• 公開（公告）號: CN116024989A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 文永林;呼彧;姜旭;沈曉明;李達;孟歡;張文磊;劉東洋;邊蕾;王通;胡陽圣;趙亞濤;楊光
• 申請（專利權）人: 北京金河水務建設集團有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D5/04;F16L1/036;F16L1/06
• 代理公司: 北京市維詩律師事務所 11393
• 代理人: 李翔;徐永浩

本發明公開了用于頂管工作井的基坑支護結構及方法，其中，所述基坑支護結構包括：主支護構件，所述主支護構件環繞基坑內壁而設以支撐基坑內壁；內襯支護構件，所述內襯支護構件設置于所述主支護構件內側的頂管機頭頂進區域，所述內襯支護構件預留供頂管機頭通過的通孔；所述頂進區域對應的主支護構件設置為能夠從基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔與所述內襯支護構件頂端之間的第二位置，其中，所述內襯支護構件在所述頂進區域對應的主支護構件拔出時支撐頂進區域對應的基坑內壁。本發明的主支護構件無須為頂管機頭預留孔位，可完整地回收再利用。

技術領域

本發明涉及頂管施工領域，具體涉及用于頂管工作井的基坑支護結構及方法。

背景技術

頂管施工法是一項非開挖掘進式管道鋪設施工技術，其原理是使用千斤頂機頭頂入地層并沿著待掘進的管道路線推進。管道施工路徑的兩端須開挖兩個工作井，用于機頭的放入和收回，所述工作井在土木工程學領域被稱作基坑。

在基坑的開挖施工過程中，為了保護地下主體結構施工和基坑周邊環境的安全，需要對基坑進行支擋、加固、保護與地下水控制的措施，這些措施便是基坑支護。

在頂管工作井的施工過程中，通常采用逆作法的基坑支護方式，自地面向下逐層開挖并逐層使用鋼筋混凝土進行支護，當所在層的基坑支護加工完成后，再開挖下一層，直至封底，待管道施工結束后，再拆除逆作的支護結構。逆作法在施工前期的鋼筋綁扎及混凝土澆筑和施工后期的拆除將耗費大量工期，所用的材料多且無法回收，經濟效益較差。

CN115233703A公開了鋼板樁在頂管工作井施工過程中的運用，但在該對比文件中，為了給機頭的通過留出位置，須在鋼板樁上開設通孔，這將破壞鋼板樁的完整性，不利于鋼板樁的回收利用。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明公開了一種用于頂管工作井的基坑支護結構及方法，其中，用于頂管工作井的基坑支護結構包括：主支護構件，所述主支護構件環繞基坑內壁而設以支撐基坑內壁；內襯支護構件，所述內襯支護構件設置于所述主支護構件內側的頂管機頭頂進區域，所述內襯支護構件預留供頂管機頭通過的通孔；所述頂進區域對應的主支護構件設置為能夠從基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔與所述內襯支護構件頂端之間的第二位置，其中，所述內襯支護構件在所述頂進區域對應的主支護構件拔出時支撐頂進區域對應的基坑內壁。

優選地，所述主支護構件包括板樁結構，所述板樁結構包括樁體。

優選地，所述基坑支護結構還包括為所述主支護構件提供水平方向支撐的水平支護構件；所述頂進區域所在主支護構件樁體以外的其他樁體內壁上可拆卸地設置連接部，所述水平支護構件設置于所述連接部并與主支護構件的內壁相抵靠；所述水平支護構件設置在高于所述內襯支護構件頂端的位置。

優選地，所述內襯支護構件包括鋼筋混凝土結構。

優選地，所述內襯支護構件與所述主支護構件之間設置有防止所述內襯支護構件與所述主支護構件之間產生粘連的間隔層。

優選地，所述通孔處設置有用于密封所述通孔與所述頂管機頭之間縫隙的封口裝置。

優選地，所述封口裝置包括依次層疊設置的底板、彈性材料層和壓板，所述底板固定于所述通孔周圍，所述彈性材料層通過所述壓板固定于所述底板，其中，所述的底板、彈性材料層和壓板上均設置與所述通孔同軸線的開孔，所述底板與壓板上的開孔大小≥所述通孔的大小，所述彈性材料層上的開孔大?。妓鐾椎拇笮?；所述彈性材料層設置為能夠貼合于所述頂管機頭外表面。

相應地，本發明還公開了一種用于頂管工作井的基坑支護結構施工方法，包括：

S1.根據頂管機頭的頂進方向與基坑的設計尺寸，施打主支護構件至基坑設計深度；

S2.開挖土方至基坑設計深度；

S3.對基坑底部進行封底；