CN107419741A - 一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法 - Google Patents

一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及下穿立交桥梁工程设计与施工领域，尤其是一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法，其特征在于：所述滑道结构包括至少一个具有顶部开口的钢沉箱，所述钢沉箱下沉于箱身顶进的工作基坑底板以下且其顶面与所述工作基坑底板的表面相平齐，所述钢沉箱位于所述工作基坑底板的前端，所述钢沉箱的内部通过所述顶部开口填筑有填充体且所述顶部开口通过一钢板封顶，所述钢沉箱的底部现浇有封底混凝土；所述箱身在所述钢沉箱顶面上顶进，所述钢沉箱用于防止箱身在顶进过程中的上下移动。本发明的优点是：可有效防止箱身在顶进过程中偏位，可以缩短顶进施工时间，降低施工难度，提高工程质量。

Description

一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及下穿立交桥梁工程设计与施工领域，尤其是一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法。
背景技术
工作基坑内预制箱身顶进，是施工下穿铁路、公路等立交桥工程的一种常见施工方法，但是该工艺最大的难题之一是防止箱身在顶进过程中偏位，如抬头、栽头、偏角等，其中最常见的是栽头，即箱身前端发生向下倾覆，栽头率大约在70%以上，箱身前端栽头程度可达1.4m甚至更多。
箱身顶进栽头主要的原因是出底板后地基承载力不足；抬头的主要原因是出底板后地基加固措施太强；偏角的主要原因是千斤顶顶程不均匀，一般可通过设置导向块来解决。而抬头、栽头的根本原因在于出底板后箱底地基处理难以达到箱身顶进准确就位的要求。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种防止顶进箱身偏位的滑道结构及其施工方法，通过下沉钢沉箱来提高箱身出底板后的地基承载力，可有效防止箱身在顶进过程中偏位，同时可以缩短顶进时间，降低施工难度，提高工程质量。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种防止顶进箱身偏位的滑道结构，其特征在于：所述滑道结构包括至少一钢沉箱，所述钢沉箱下沉于箱身顶进的工作基坑底板以下且位于所述工作基坑底板的前端，所述钢沉箱的顶面与所述工作基坑底板的表面相平齐，所述钢沉箱的内部通过填筑有填充体且通过一钢板封顶，所述钢沉箱的底部现浇有封底混凝土；所述箱身在所述钢沉箱表面顶进，所述钢沉箱用于防止箱身在顶进过程中的上下移动。
所述钢沉箱的表面布置有导向块，所述导向块布置所述箱身顶进方向的两侧，用于防止所述箱身在顶进过程中的左右移动。
所述滑道结构由若干所述钢沉箱对接构成，若干所述钢沉箱沿所述箱身的顶进方向顺次布置，相邻的所述钢沉箱的侧面相贴合，若干所述钢沉箱的组合长度满足于使所述箱身的一半顶进至所述滑道结构前端完成到位的要求。
一种涉及上述的防止顶进箱身偏位的滑道结构的施工方法，其特征在于：所述施工方法至少包括以下步骤：
将一钢沉箱在箱身底标高位置进行上下分段，并在所述钢沉箱的上段和下段之间设置可拆卸式连接结构，将所述钢沉箱的整体挖土下沉，直至所述钢沉箱的上下分段位置下沉至所述箱身的底标高，所述钢沉箱位于工作基坑底板的前端；
在所述钢沉箱的底部现浇封底混凝土，使所述钢沉箱的下段与工作基坑地基固接成一体，通过所述钢沉箱上段的顶部开口向所述钢沉箱的下段内部填满黄砂且用钢板将所述钢沉箱下段进行封顶；
利用所述可拆卸式连接结构将所述钢沉箱的上段从所述钢沉箱的下段上拆除，而后可使所述箱身在所述钢沉箱下段的顶部钢板上顶进。
在所述钢沉箱下段的顶部钢板上布置导向块。
沿所述箱身的顶进方向，在所述箱身的两侧下方均布置所述钢沉箱。
本发明的优点是：1）特别适用于流砂、淤泥质土等地质较差情况，保证箱身在顶进过程中不栽头，提高了工程质量；2）减少了箱底地基处理的工程量，降低了成本；减少了顶进过程中挖土的工作量，缩短了顶进的时间；对地质条件适用性强；在下穿立交施工领域具有相当大的工程推广应用前景，尤其在地质条件较差的情况下应用竞争优势更加明显。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-2所示，图中标号1-11、1’分别表示为：箱身1、工作基坑底板2、工作基坑地基3、既有立交桥基础4、上段钢沉箱5、下段钢沉箱6、黄砂7、封底混凝土8、钻孔桩9、地基处理桩10、导向块11、箱身1’。
实施例：本实施例中防止顶进箱身偏位的滑道结构用于下穿立交桥梁的箱身顶进施工中。如图1和图2所示，箱身1顶进施工的工作基坑由钻孔桩9围护。在工作基坑内设置有若干打入地下的地基处理桩10，地基处理桩10用于对工作基坑进行加固。在地基处理桩10的上方设置有工作基坑底板2，箱身1布置于工作基坑底板2之上。在箱身1顶进方向的前方具有既有立交桥基础4，箱身1需要经过工作基坑底板2、工作基坑地基3后下穿既有立交桥基础4完成顶进。
结合图1和图2所示，本实施例中的滑道结构主体包括下段钢沉箱6，下段钢沉箱6下沉于工作基坑地基3之中。在下段钢沉箱6的内部通过其顶部开口填筑有黄砂7并通过钢板封顶。下段钢沉箱6的底部浇筑有封底混凝土8，下段钢沉箱6通过封底混凝土8与工作基坑地基3固结连成一体，从而提高工作基坑地基3的承载力。下段钢沉箱6接长于工作基坑底板2的前端，其表面与工作基坑底板2的表面相平齐，因此使得箱身1可依次通过工作基坑底板2、下段钢沉箱6顶进，直至箱身1的一半顶进至下段钢沉箱6的前端完成就位。如图2所示，在箱身1沿其顶进方向的两侧下方均布置有下段钢沉箱6，以保证箱身1可在下段钢沉箱6的表面稳定顶进。由于下段钢沉箱6提高了工作基坑地基3的承载力，同时由于下段钢沉箱6的布置长度满足于使箱身1的一半顶进至下段钢沉箱6的前端就位，因此保证箱身1在整个顶进过程中均承载于下段钢沉箱6之上，因此可防止箱身1在顶进过程中的上下移动。
如图2所示，在箱身1两侧的下段钢沉箱6的表面均固定设置有导向块11，导向块11之间的距离与箱身1的宽度相吻合适配。在箱身1的顶进过程中，其始终处于两导向块11所构成的限位区域之间，从而防止箱身1在顶进过程中发生左右移动。
本实施例中的滑道结构在施工时，包括如下步骤：
1）将一钢沉箱在箱身底标高位置进行上下分段，如图1所示，将一钢沉箱分为上段钢沉箱5和下段钢沉箱6。在上段钢沉箱5和下段钢沉箱6之间设置可拆卸式连接结构，例如螺栓连接，使上段钢沉箱5可从下段钢沉箱6上拆除。将钢沉箱整体挖土下沉，即将上段钢沉箱5和下段钢沉箱6一同挖土下沉，直至上段钢沉箱5和下段钢沉箱6的分段位置下沉至箱身1的底标高。上段钢沉箱5和下段钢沉箱6下沉于工作基坑底板2的前端，此时由于箱身1布置在工作基坑底板2的表面，因此当上段钢沉箱5和下段钢沉箱6的分段位置下沉至箱身1的底标高时，下段钢沉箱6的表面与工作基坑底板2的表面相平齐，保证箱身1在后续的顶进过程中可稳定地从工作基坑底板2顶进至下段钢沉箱6的表面。
2）在下段钢沉箱6的底部现浇封底混凝土8，使下段钢沉箱6与工作基坑地基3固接成一体，从而实现对工作基坑地基3的加强。通过上段钢沉箱5的顶部开口向下段钢沉箱6的箱体内部填筑黄砂7且用钢板将下段钢沉箱6进行封顶，该钢板表面作为箱身1在顶进过程中的承载面。
3）利用可拆卸式连接结构将上段钢沉箱5从下段钢沉箱6上拆除，同时在下段钢沉箱6的表面固定设置导向块11。之后可使箱身1在下段钢沉箱6的顶部钢板上进行顶进施工。采用千斤顶将箱身1顶进依次通过工作基坑底板2、由下段钢沉箱6构成的滑道结构，直至箱身1一半顶进至下段钢沉箱6前端完成就位。如图1所示，图中左侧的箱身1通过工作基坑底板2、下段钢沉箱6顶进至箱身1’的位置就位，完成既有立交桥基础4的下穿。
本实施例在具体实施时：在下段钢沉箱6长度一定时，可通过设置多个下段钢沉箱6的方式来构成滑道结构，从而保证箱身1在从工作基坑底板2至设计位置的整个顶进过程中均处于下段钢沉箱6的承载范围以内。具体而言，在工作基坑底板2的前端接长若干下段钢沉箱6，相邻的下段钢沉箱6的侧面之间贴合，从而形成连续的滑道结构；沿箱身1顶进方向的最后一个下段钢沉箱6的长度满足于使箱身1的一半顶进至下段钢沉箱的前端完成就位的要求。
箱身1可预制在工作基坑底板2上，从而简化施工。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (6)

1.一种防止顶进箱身偏位的滑道结构，其特征在于：所述滑道结构包括至少一钢沉箱，所述钢沉箱下沉于箱身顶进的工作基坑底板以下且位于所述工作基坑底板的前端，所述钢沉箱的顶面与所述工作基坑底板的表面相平齐，所述钢沉箱的内部通过填筑有填充体且通过一钢板封顶，所述钢沉箱的底部现浇有封底混凝土；所述箱身在所述钢沉箱表面顶进，所述钢沉箱用于防止箱身在顶进过程中的上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种防止顶进箱身偏位的滑道结构，其特征在于：所述钢沉箱的表面布置有导向块，所述导向块布置所述箱身顶进方向的两侧，用于防止所述箱身在顶进过程中的左右移动。
3.根据权利要求1所述的一种防止顶进箱身偏位的滑道结构，其特征在于：所述滑道结构由若干所述钢沉箱对接构成，若干所述钢沉箱沿所述箱身的顶进方向顺次布置，相邻的所述钢沉箱的侧面相贴合，若干所述钢沉箱的组合长度满足于使所述箱身的一半顶进至所述滑道结构前端完成到位的要求。
4.一种涉及权利要求1-3所述的防止顶进箱身偏位的滑道结构的施工方法，其特征在于：所述施工方法至少包括以下步骤：
将一钢沉箱在箱身底标高位置进行上下分段，并在所述钢沉箱的上段和下段之间设置可拆卸式连接结构，将所述钢沉箱的整体挖土下沉，直至所述钢沉箱的上下分段位置下沉至所述箱身的底标高，所述钢沉箱位于工作基坑底板的前端；
在所述钢沉箱的底部现浇封底混凝土，使所述钢沉箱的下段与工作基坑地基固接成一体，通过所述钢沉箱上段的顶部开口向所述钢沉箱的下段内部填满黄砂且用钢板将所述钢沉箱下段进行封顶；
利用所述可拆卸式连接结构将所述钢沉箱的上段从所述钢沉箱的下段上拆除，而后可使所述箱身在所述钢沉箱下段的顶部钢板上顶进。
5.根据权利要求4所述的一种防止顶进箱身偏位的滑道结构的施工方法，其特征在于：在所述钢沉箱下段的顶部钢板上布置导向块。
6.根据权利要求4所述的一种防止顶进箱身偏位的滑道结构的施工方法，其特征在于：沿所述箱身的顶进方向，在所述箱身的两侧下方均布置所述钢沉箱。
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