CN101532386A - 用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，首先将减摩隔板和支撑管安装在顶进法施工设备；然后施工设备顶进时，带动减摩隔板及支撑管逐步就位；接着用固定装置对减摩隔板固定；接着顶进设备退场；最后从出发工作井内用同步千斤顶顶进预制结构，在减摩隔板下方托换空间将支撑管置换。还公开了一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，包括减摩隔板、支撑管、固定装置，所述减摩隔板将上覆土层与支撑管顶面隔开，所述减摩隔板通过固定装置固定于围护结构。本发明解决了地下空间工程矩形顶管法、箱涵顶进法施工过程中产生背土效应问题，可以在对覆土很少扰动的情况下顺利完成施工，达到保护周边环境、降低措施成本和缩短整体工期的目的。

Description

用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法及装置
技术领域
本发明属于地下空间工程矩形顶管法、箱涵顶进法配套施工方法及装置，涉及建筑物基础柔性加固和托换方法。
背景技术
现代地下空间施工已经拓展到包括立体交通、城市地下空间利用的诸多领域。在修建穿越公路、铁路、城市地下管线下方的浅层覆土隧道时，如果采用明挖法，则需要道路、管线临时或永久改线，会导致工程建设综合成本激增。如用顶管法、箱涵法施工，这些方法对土层的扰动很大，很难解决背土效应引起的土体破坏以及由此对上方道路、管线产生的影响。
现有解决背土效应的方法，多通过注入触变泥浆以减少土体与管道间的摩阻力，辅以密切监测，加强施工控制。例如，上海轨道交通六号线龙阳路车站4号出入口采用矩形顶管法施工，在管节环设置压浆孔，压入触变泥浆，使浆液在管片外壁形成泥浆套，以达到减摩效果。同时根据土质情况、顶进泥浆状况及地面沉降等要求，进行动态调整。顶管施工完成后，再通过注浆管道注入双液浆置换出触变泥浆，对管节外的土体进行加固。这种方法属于被动保护性措施，可控性较差，因此监测措施相对复杂，施工周期较长，成本偏高。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、施工方便并且易于控制的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法及装置，在地下施工时可以有效减少对覆土的扰动，解决了施工过程中产生的背土效应。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其包括如下步骤：
第一步，将减摩隔板安装在顶进法施工设备前进端，将支撑管固定连接于顶进法施工设备后部；
第二步，施工设备顶进时，带动减摩隔板及支撑管逐步就位，；
第三步，减摩隔板完全就位后，用固定装置对减摩隔板固定；
第四步，解除顶进设备前进端对减摩隔板的约束，顶进设备退场；
第五步，从出发工作井内用同步千斤顶顶进预制结构，在减摩隔板下方托换空间将支撑管置换，直至预制结构就位。
进一步，在第一步中，所述支撑管在纵向多段连接，或者在横向多管连接组合而成。
进一步，在第一步中，所述减摩隔板通过焊接、栓接安装在顶进施工设备前进端，所述支撑管通过法兰连接在顶进设备后部。
进一步，所述支撑管横截面与施工设备横截面基本相同。
进一步，所述第三步中，所述固定装置包括固定梁和加劲板，所述固定梁预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上，所述加劲板两边分别与固定梁、减摩隔板固定连接。
进一步，所述固定梁和减摩隔板之间设置有固定用牛腿或桁架梁。
本发明还公开了一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，其特征在于：主要由减摩隔板、支撑管、固定装置组成，所述减摩隔板和支撑管通过顶进法施工设备进入地下通道，所述减摩隔板将上覆土层与支撑管顶面隔开，所述减摩隔板通过固定装置固定于围护结构。
进一步，所述固定装置主要由固定梁和加劲板组成，所述固定梁预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上，所述加劲板两边分别与固定梁、减摩隔板固定连接。
进一步，所述固定梁和减摩隔板之间设置有固定用牛腿或桁架梁。
进一步，所述支撑管在纵向多段连接，或者在横向多管连接组合而成。
本发明的有益效果：
本发明主要解决既有道路、管线环境下采用矩形顶管、箱涵顶进法施工浅覆土隧道等地下建筑物时所产生的背土效应问题，利用减摩隔板托换方法及装置，实现对背土效应的主动控制，环境适应性强，施工方便，对周边环境影响较小，保证了既有道路、管线的正常运行，避免了管线搬迁、道路翻交等措施，降低了管线保护的难度，施工成本较低。即实现了对覆土很少扰动的情况下顺利完成工程施工，达到保护原有公路、铁路、管线以及周边环境、降低措施成本和缩短整体工期的目的。
另外，采用的支撑管、固定桁架梁易于模块化，能够周转使用，可组合断面形式适应性强。
附图说明
图1是本发明用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是本发明用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置在始发井洞口的截面图。
图中：1-减摩隔板，2-支撑管，3-固定装置，31-固定梁，32-加劲板，33-牛腿，4-预制结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作清楚、完整地说明：
请参阅图1-3，其示出了本发明用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法的托换过程的剖面示意图。这种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，用于配合矩形顶管、箱涵顶进法施工，其包括如下步骤：
第一步，安装减摩隔板1和支撑管2。将减摩隔板1通过焊接或栓接安装在顶进法施工设备前进端，覆盖在施工设备上部。将支撑管2通过法兰连接于顶进法施工设备后部。所述减摩隔板1长度和厚度按实际情况确定。所述支撑管2横截面与施工设备横截面基本相同。
第二步，施工设备顶进时，带动减摩隔板1及支撑管2逐步就位。为满足长度需要，减摩隔板1可多段焊接，支撑管2可采用螺栓多段连接。所述支撑管可根据需要在纵向多段连接，或者在横向多管连接组合而成。请参阅图1，本实施例中，支撑管2在纵向通过螺栓两段连接。请参阅图3，为满足地下通道不同截面的不同尺寸需要，本实施例中，在横向，四根支撑管2连接组合在一起，用于临时支撑减摩隔板1。
第三步，减摩隔板1完全就位后，用固定装置3对减摩隔板1固定。请参阅图2，所述固定装置3包括固定梁31和加劲板32。所述固定梁31可以预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上。所述加劲板32两边分别与所述固定梁31、减摩隔板1固定连接。请参阅图2，所述减摩隔板1通过加劲板32与固定梁31连系成整体。必要时，可以根据受力计算增加固定用牛腿、桁架梁等措施，使得减摩隔板1与固定梁31的连接更加牢固。
第四步，解除顶进设备前进端对减摩隔板1的约束，顶进设备退场。即将减摩隔板与顶进设备分离。
第五步，从出发工作井内用同步千斤顶顶进预制结构4，在减摩隔板1下方的托换空间将支撑管置换，即预制结构4逐渐取代支撑管2，至预制结构4就位。
请参阅图1，这种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，主要由减摩隔板1、支撑管2、固定装置3组成。所述减摩隔板1和支撑管2藉由顶进法施工设备进入地下通道。所述减摩隔板1将上覆土层与支撑管2顶面隔开，所述减摩隔板1通过固定装置3固定于围护结构。
所述固定装置3主要由固定梁31和加劲板32组成，所述固定梁31可预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上，其间隙用水泥砂浆填充，所述加劲板32两边分别与固定梁31、减摩隔板1固定连接。所述固定梁31和减摩隔板1之间设置有固定用牛腿33或桁架梁。
本发明主要解决既有道路、管线环境下采用矩形顶管、箱涵顶进法施工浅覆土隧道等地下建构筑物时所产生的背土效应问题，利用减摩隔板托换方法及装置，实现对背土效应的主动控制，环境适应性强，施工方便，对周边环境影响较小，保证了既有道路、管线的正常运行，避免了管线搬迁、道路翻交等措施，降低了管线保护的难度，施工成本较低。即实现了对覆土很少扰动的情况下顺利完成工程施工，达到保护原有公路、铁路、管线以及周边环境、降低措施成本和缩短整体工期的目的。另外，采用的支撑管、固定桁架梁易于模块化，能够周转使用，可组合断面形式适应性强。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：其包括如下步骤：
第一步，将减摩隔板安装在顶进法施工设备前进端，将支撑管固定连接于顶进法施工设备后部；
第二步，施工设备顶进时，带动减摩隔板及支撑管逐步就位，；
第三步，减摩隔板完全就位后，用固定装置对减摩隔板固定；
第四步，解除顶进设备前进端对减摩隔板的约束，顶进设备退场；
第五步，从出发工作井内用同步千斤顶顶进预制结构，在减摩隔板下方托换空间将支撑管置换，直至预制结构就位。
2.如权利要求1所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：在第一步中，所述支撑管在纵向多段连接，或者在横向多管连接组合而成。
3.如权利要求1所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：在第一步中，所述减摩隔板通过焊接、栓接安装在顶进施工设备前进端，所述支撑管通过法兰连接在顶进设备后部。
4.如权利要求1所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：所述支撑管横截面与施工设备横截面基本相同。
5.如权利要求1所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：所述第三步中，所述固定装置包括固定梁和加劲板，所述固定梁预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上，所述加劲板两边分别与固定梁、减摩隔板固定连接。
6.如权利要求5所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法，其特征在于：所述固定梁和减摩隔板之间设置有固定用牛腿或桁架梁。
7.一种用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，其特征在于：主要由减摩隔板、支撑管、固定装置组成，所述减摩隔板和支撑管通过顶进法施工设备进入地下通道，所述减摩隔板将上覆土层与支撑管顶面隔开，所述减摩隔板通过固定装置固定于围护结构。
8.如权利要求7所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，其特征在于：所述固定装置主要由固定梁和加劲板组成，所述固定梁预埋在所述围护结构内或者安装在所述围护结构壁上，所述加劲板两边分别与固定梁、减摩隔板固定连接。
9.如权利要求8所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，其特征在于：所述固定梁和减摩隔板之间设置有固定用牛腿或桁架梁。
10.如权利要求8所述的用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换装置，其特征在于：所述支撑管在纵向多段连接，或者在横向多管连接组合而成。
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