CN110306597B - 一种长距离顶管施工中部检查井及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离顶管施工中部检查井及其施工方法，涉及检查井施工技术领域，检查井包括底井，底井底部开设有凹型开口；中间井，中间井上下两端分别固设有多个上楔块和与之对应的下楔块且还均固设有密封圈，上楔块内竖直开设有上预留孔，下楔块内竖直开设有下预留孔；端井，端井周侧固设有井圈且井圈内穿设有多个锚杆。底井卡接在顶管外壁，依次堆叠多个中间井数量和端井，通过三者组合拼接形成检查井，三者相互压紧过程中通过锚杆将三者锁定，减小连接处缝隙，避免后期检查井变形。本发明通过分离预制底井、中间井和端井并在施工现场组装，简便了顶管施工过程中检查井的施工，加快了检查井的施工效率，缩短了顶管运行的施工工期。

Description

一种长距离顶管施工中部检查井及其施工方法

技术领域

本发明涉及检查井施工技术领域，尤其是涉及一种长距离顶管施工中部检查井及其施工方法。

背景技术

顶管是城市地下构筑物重要的组成部分，顶管施工过程中，需要在顶管埋设的始末两端分别开挖沉井入口和沉井出口，再分别通过沉井入口和沉井出口中送入顶管并实现两端的接通，在此过程中，需要在顶管埋设的沿途预先设置检查井以避免顶管的偏移，确保顶管通入检查井中。常规检查井的设置方式为先开挖后直接浇筑直至检查井成型。

针对上述问题，专利公告号为CN101684669B的中国专利，提出了一种沉管式检查井，包括地面上的井盖和井盖下方的井筒及井身结构，井筒下方为现有排水管道，井筒下端与排水管道之间制作有基础，井筒下端与基础上端及管道浇注为一体，基础直径大于井筒外径，基础底端位于现有排水管道外皮下方，基础底端向内延伸至现有排水管道下方，施工方法包括如下施工阶段：(1)检查井安放方法；(2)井筒下沉、接高和测量；(3)检查井基础制作及井筒与现有排水管道的连通；(4)井筒盖板及爬梯的安装。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：检查井现场浇筑前，需要考虑天气、湿度、场地、人力等因素，再进行检查井的浇筑，该浇筑过程，受到环境影响，使得原先检查井不仅质量，而且施工工期过长，同时也延长了顶管的施工工期。

发明内容

本发明的目的一是提供一种组装式、安装便捷、施工工期短的长距离顶管施工中部检查井。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种长距离顶管施工中部检查井，包括由下而上依次排列设置的：

底井，所述底井底部开设有用于卡接于顶管外壁的凹型开口；

中间井，所述中间井上下两端分别固设有呈环状分布的多个上楔块和与之对应的下楔块且还均固设有密封圈，所述上楔块内竖直开设有上预留孔，所述下楔块内竖直开设有下预留孔；

端井，所述端井周侧固设有井圈且所述井圈内穿设有多个锚杆，所述锚杆均指向顶管；

当所述底井、多个所述中间井和所述端井依次排列且相互压紧时，相邻所述中间井之间对应的所述上楔块和所述下楔块相互抵紧且所述上预留孔和所述下预留孔连通，所述锚杆贯穿对应抵紧的所述上楔块和所述下楔块。

所述上楔块、下楔块、上预留孔、下预留孔和锚杆均位于中间井的外壁上；

所述中间井两端口的周侧均固设有边环，所述边环远离所述中间井的一侧呈环形开口，所述上楔块和所述下楔块均嵌设于对应位置的所述环形开口内；

所述边环周侧开设有多个与所述环形开口接通的缺口，当多个中间井压紧排列时，相邻所述环形开口之间通过缺口向其内部填充设置有止水混凝土。

通过采用上述技术方案，施工时，将底井直接卡接在顶管外壁，根据顶管埋深选择所需中间井数量和锚杆的长度，确保端井位于地表以上，通过将底井、中间井和端井三者组合拼接以形成检查井，三者相互压紧过程中实现上预留孔和下预留孔的接通，从而便于锚杆穿过，锚杆穿过后同时将三者压紧锁定形成一体，减小三者连接处缝隙的同时可避免后期检查井的变形。本发明通过分离预制底井、中间井和端井并在施工现场组装，简便了顶管施工过程中检查井的施工工序，提高了检查井的施工效率，也缩短了顶管运行的施工工期；同时改变了原先先有检查井后通顶管的模式，检查井的安置位置可根据底井位置进行调节，无需再考虑顶管偏移问题，施工更加简单。

通过采用上述技术方案，边环将中间井端部的多个上楔块或者多个下楔块紧密与中间井结合从而形成一体，提高了结构强度，边环同时增加了中间井连接处的接触面积，提高了连接处的紧密性。

通过采用上述技术方案，当相邻边环紧密贴合后，施工人员通过缺口向边环内灌入止水混凝土，使得止水混凝土充斥环形开口内部，从而使得相邻中间体无缝连接，提高防水性能。

进一步设置为：所述凹型开口处嵌设有弧形隔板，所述弧形隔板由超细水泥砂浆制成。

通过采用上述技术方案，弧形隔板嵌入在底井后可便于凹型开口的成型，同时底井与顶管打通过程中，由超细水泥砂浆形成的弧形隔板可快速破除，施工方便。

进一步设置为：所述锚杆远离所述底井的一端固设有限位盘，所述井圈周侧开设有多个用于所述锚杆贯穿的阶梯孔。

通过采用上述技术方案，锚杆伸入至阶梯孔后，限位盘可在阶梯孔位置实现卡接，从而防止锚杆完全穿过井圈，起到限位作用。

进一步设置为：所述锚杆远离所述井圈的一端螺纹套设有锁紧环。

通过采用上述技术方案，锚杆端部螺纹套设有锁紧环，通过锁紧环和限位盘的配合起到对锚杆的固定和限位，使检查井更加稳定。

本发明的目的二是提供一种施工便捷、工期短的长距离顶管施工中部检查井的施工方法。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：预制，预先制备底井、中间井和端井；

步骤二：开挖，锁定地下顶管中间段位置后，对该位置进行土方开挖以形成基坑；

步骤三：吊装，先将底井吊装置于基坑内直至其底端的凹型开口与顶管卡接，后将多个中间井依次吊装置于底井上端，再将端井吊装置于中间井上端并确保端井表露于地表外部；

步骤四：压合，下压端井，使得相邻中间井之间对应的上楔块和下楔块相互抵紧直至上预留孔和下预留孔接通，此时下放锚杆并穿过对应上楔块和下楔块以形成检查井；

步骤五：打通，破除顶管与凹型开口接通处的侧壁，使得顶管与检查井连通；

步骤六：修砌，对检查井和顶管接通处的缝隙进行修补；

步骤七：回填，将挖出的土方回填至基坑内，夯实土方。

通过采用上述技术方案，将预制好的底井、中间井和端井先后置于基坑中，三者相互抵紧后通过锚杆锁紧从而形成检查井整体，提高了转运的便捷性以及现场安装的迅捷性。施工过程中，本发明通过确定顶管位置再确定检查井位置，配合度更高，缩短了原本先开挖再浇筑的施工工期，同时节约了施工成本。

进一步设置为：所述步骤二中，还包括测量现有顶管埋深，根据埋深在基坑内壁处加设多个保护桩。

通过采用上述技术方案，测量顶管埋深后，可根据中间井自身长度选择所需数量，同时通过保护桩对基坑进行支护，确保施工的安全性。

进一步设置为：所述步骤三中，多个中间井吊装拼接时，旋转调整中间井位置使得相邻中间井之间对应的上楔块和下楔块相互接触，此时上预留孔和下预留孔错位。

通过采用上述技术方案，中间井吊装过程中，调整中间井的角度，确保下方中间井的上楔块和上方中间井的下楔块相互抵接，为实施步骤四做准备。

进一步设置为：所述步骤四中，多个中间井之间的缝隙处浇筑有止水混凝土。

通过采用上述技术方案，施工人员通向中间井端部灌入止水混凝土，使得相邻中间体无缝连接，提高防水性能。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

(1)将底井、中间井和端井三者组合拼接以形成检查井，再通过锚杆同时将三者压紧锁定并形成一体，有效减小了中间井端面连接处的缝隙同时可避免后期检查井的变形；

(2)通过分离预制底井、中间井和端井并在施工现场组装，简便了顶管施工过程中检查井的施工，加快了检查井的施工效率；

(3)改变原先先有检查井后通顶管的模式，可在已埋设顶管的位置进行中间井的施工，检查井的位置可根据顶管的位置进行施工，无需再考虑顶管偏移问题。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一的施工状态示意图；(包括顶管)

图3是图2中A部局部放大图；

图4是图2中B部局部放大图；

图5是图2中C部局部放大图；

图6是实施例一中中间井的结构示意图；

图7是实施例二的施工步骤图。

附图标记：1、底井；2、凹型开口；3、弧形隔板；10、中间井；11、上楔块；12、下楔块；13、密封圈；14、上预留孔；15、下预留孔；16、边环；17、环形开口；18、缺口；20、端井；21、井圈；22、锚杆；23、限位盘；24、阶梯孔；25、锁紧环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1,一种长距离顶管施工中部检查井，包括由下而上依次排列拼接设置的底井1、多个中间井10和端井20。分离预制底井1、多个中间井10和端井20，便于制备和转移运输，施工过程中，底井1、多个中间井10和端井20位于同一轴线上且相互连通，从而形成检查井主体。

参照图1和图2，底井1远离中间井10的一端开设有凹型开口2，凹型开口2的弧度与顶管外壁的弧度适配，底井1的内径等于顶管的外径，凹型开口2可完全卡接在顶管外壁。凹型开口2处嵌设有弧形隔板3，弧形隔板3的弧度与顶管的弧度适配，弧形隔板3由超细水泥砂浆制成。弧形隔板3嵌入在底井1后便于凹型开口2的成型，凹型开口2可根据弧形隔板3的弧度进行修整，底井1与顶管打通过程中，由超细水泥砂浆形成的弧形隔板3可快速破除，施工更加简单方便。

参照图3和图6，中间井10上下两端口分别固设有多个上楔块11和多个下楔块12，上楔块11和下楔块12各自优选为六个且以中间井10轴线为圆心旋转对称设置在中间井10的外壁，同一个中间井10上的上楔块11和下楔块12一一对应设置，对应位置的上楔块11和下楔块12形成一组，一个中间井10共有六组，且同一组的上楔块11和下楔块12的斜面相互背离设置。上楔块11的中心处贯穿开设有与中间井10轴线平行设置的上预留孔14，下楔块12的中心处贯穿开设有与中间井10轴线平行设置的下预留孔15，同一组内的上预留孔14和下预留孔15同轴线设置。中间井10的上下两端均固设有密封圈13，密封圈13为自身具备弹性形变能力的橡胶圈。同一组中上楔块11和下楔块12之间的最大直线距离大于两个密封圈13的最大直线距离，两个密封圈13的最大直线距离大于中间井10的长度。当两个中间井10上下堆叠并刚接触时，密封圈13发生小幅度形变，其只承受上方中间井10自身的重力，上方中间井10的下楔块12与下方中间井10的上楔块11相互抵接，此时上预留孔14和下预留孔15错位；当两个中间井10由于外力作用而受到挤压时，密封圈13会发生大幅度形变，上方中间井10和下方中间井10两者之间会发生小幅度偏转，同时密封圈13也受到扭转，偏转角度为直至上预留孔14和下预留孔15完全接通。

实际工作时，所述上楔块11、下楔块12、上预留孔14、下预留孔15和锚杆22均位于中间井10的外壁上。

参照图6，中间井10两端口的周侧均固设有边环16，边环16远离中间井10的一侧呈环形开口17，上楔块11或者下楔块12均嵌设于环形开口17内，边环16、上楔块11、下楔块12和中间井10一体设置。同一组中上楔块11和下楔块12之间的最大直线距离大于两个边环16之间的最大直线距离，两个边环16之间的最大直线距离小于两个密封圈13的最大直线距离。边环16将中间井10端部的多个上楔块11或者多个下楔块12紧密与中间井10自身结合，提高了中间井10的结构强度，边环16同时增加了两个中间井10连接处的接触面积，提高了中间井10连接处的紧密性。边环16周侧开设有多个与环形开口17连通的缺口18，缺口18优选为六个且与上楔块11或者下楔块12交错设置。当多个中间井10压紧排列时，相邻环形开口17之间通过缺口18向其内部填充设置有止水混凝土。当相邻中间井10压合过程中，边环16紧密贴合，施工人员通过缺口18向边环16内灌入止水混凝土，使得止水混凝土充斥环形开口17内部，从而使得相邻中间体无缝连接，提高连接处的防水性能。

参照图2和图4，端井20远离中间井10一端的周侧固设有井圈21，井圈21内穿设有多个指向顶管的锚杆22，锚杆22优选为六个且以端井20为中心旋转对称设置。井圈21对应锚杆22位置开设有阶梯孔24，锚杆22远离底井1的一端固设有限位盘23，锚杆22可从阶梯孔24的小孔中穿过而限位盘23只能卡在阶梯孔24的大孔中。当锚杆22伸入至阶梯孔24后，限位盘23可卡接在阶梯孔24内从而防止锚杆22完全穿过井圈21，起到限位作用，一个锚杆22同时穿过同一组上楔块11的上预留孔14和下楔块12的下预留孔15，当锚杆22穿过上楔块11和下楔块12，原先施加给中间井10和端井20的外力可以去除，相邻中间井10之间完全得以固定，不再偏转和复位。结合附图5，锚杆22远离井圈21的一端螺纹套设有锁紧环25。通过在锚杆22端部螺纹套设有锁紧环25，可避免锚杆22出现松动，同时配合限位盘23对锚杆22的两端进行限位，进一步提高了检查井整体的稳固性。

端井20的底部可固设有多个下楔块12，其设置模式与中间井10上的一致，端井20底部下楔块12与中间井10的上楔块11之间可以形成同样配合。底井1的顶端可固设有多个上楔块11，其设置模式与中间井10上的一致，底井1顶端的上楔块11与中间井10的下楔块12之间可以形成同样配合。

实施例二

参照图7，一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：预制，预先制备底井1、中间井10和端井20。分离制备底井1、中间井10和端井20并快速运输至顶管的铺设沿途。

步骤二：开挖，锁定地下顶管中间段位置后，对该位置进行土方开挖以形成基坑。开挖过程中，测量现有顶管的埋深，根据埋深和中间井10自身长度选择所需中间井10的数量，组合底井1和端井20形成中间井10主体，同时根据埋深在基坑内壁处加设多个保护桩，保护桩对基坑进行支护，确保施工时的安全。

步骤三：吊装，先将底井1吊装置于基坑内直至其底端的凹型开口2与顶管卡接，后将多个中间井10依次吊装置于底井1上端，再将端井20吊装置于中间井10上端并确保端井20表露于地表外部。底井1、多个中间井10、端井20组合呈筒状，其整体长度大于埋深。多个中间井10依次吊装拼接时，需要旋转调整后一个进入中间井10的位置和角度使得相邻中间井10之间对应的上楔块11和下楔块12相互接触，此时上预留孔14和下预留孔15错位，相邻边环16未贴靠。

步骤四：压合，下压端井20，使得相邻中间井10之间对应的上楔块11和下楔块12相互抵紧直至上预留孔14和下预留孔15接通，此时下放锚杆22并穿过对应上楔块11和下楔块12以形成检查井。通过压力机对端井20施加朝向顶管方向的压力，迫使密封圈13受到压缩，端井20、中间井10和底井1之间的长度缩短并形成小幅度错位，偏转角度直至上预留孔14和下预留孔15完全连通，相邻边环16完全贴靠，再通过锚杆22穿入并对三者位置进行锁死和定位。在多个中间井10之间的缝隙处浇筑有止水混凝土，止水混凝土通过缺口18完全进入环形开口17内，止水混凝土硬化后完全连接相邻中间井10，提高了防水性能。

步骤五：打通，破除顶管与凹型开口2接通处的侧壁，使得顶管与检查井连通。同时也需要破除底井1底部的弧形隔板3，并对顶管和检查井连接口去边角、突棱。

步骤六：修砌，对检查井和顶管接通处的缝隙进行修补。施工人员对顶管与检查井连接位置进行修补，使得两者平滑连通，确保连接面的平整。

步骤七：回填，将挖出的土方回填至基坑内，夯实土方。将步骤二中的挖取土方回填进入基坑中，确保地表齐平，最终便于后期道路的施工。

本发明的有益效果为：

采用实施例二中的施工步骤可在已埋设顶管的位置进行中间井10的施工，采用了先通顶管后设置检查井的模式，检查井的位置可根据顶管的位置进行施工，改变了原先先有检查井后通顶管的模式，无需再考虑顶管偏移问题，施工更加简单。检查井施工过程中，先根据顶管的埋深旋转所需中间井10数量和锚杆22的长度，再依次下方底井1、中间井10和端井20，最后在压紧三者的过程中，两两之间会有小幅度偏转，直至上预留孔14和下预留孔15接通，再将锚杆22穿过阶梯孔24伸入至上预留孔14和下预留孔15中，最后通过锁紧环25固定。采用分离预制底井1、中间井10和端井20的方式便于现场转移和施工组装，检查井在锚杆22的作用下被压紧锁定形成一体，减小了中间井10端面连接处的缝隙同时可避免后期检查井变形，最终，本发明简便了顶管施工过程中检查井的施工，提高了检查井的施工效率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种长距离顶管施工中部检查井，其特征在于，包括由下而上依次排列设置的：

底井（1），所述底井（1）底部开设有用于卡接于顶管外壁的凹型开口（2）；

中间井（10），所述中间井（10）上下两端分别固设有呈环状分布的多个上楔块（11）和与之对应的下楔块（12）且还均固设有密封圈（13），所述上楔块（11）内竖直开设有上预留孔（14），所述下楔块（12）内竖直开设有下预留孔（15）；

端井（20），所述端井（20）周侧固设有井圈（21）且所述井圈（21）内穿设有多个锚杆（22），所述锚杆（22）均指向顶管；

当所述底井（1）、多个所述中间井（10）和所述端井（20）依次排列且相互压紧时，相邻所述中间井（10）之间对应的所述上楔块（11）和所述下楔块（12）相互抵紧且所述上预留孔（14）和所述下预留孔（15）连通，所述锚杆（22）贯穿对应抵紧的所述上楔块（11）和所述下楔块（12）；

所述上楔块（11）、下楔块（12）、上预留孔（14）、下预留孔（15）和锚杆（22）均位于中间井（10）的外壁上

所述中间井（10）两端口的周侧均固设有边环（16），所述边环（16）远离所述中间井（10）的一侧呈环形开口（17），所述上楔块（11）和所述下楔块（12）均嵌设于对应位置的所述环形开口（17）内；

所述边环（16）周侧开设有多个与所述环形开口（17）接通的缺口（18），当多个中间井（10）压紧排列时，相邻所述环形开口（17）之间通过缺口（18）向其内部填充设置有止水混凝土；

所述锚杆（22）远离所述底井（1）的一端固设有限位盘（23），所述井圈（21）周侧开设有多个用于所述锚杆（22）贯穿的阶梯孔（24）；

所述锚杆（22）远离所述井圈（21）的一端螺纹套设有锁紧环（25）。

2.根据权利要求1所述的一种长距离顶管施工中部检查井，其特征在于，所述凹型开口（2）处嵌设有弧形隔板（3），所述弧形隔板（3）由超细水泥砂浆制成。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：预制，预先制备底井（1）、中间井（10）和端井（20）；

步骤二：开挖，锁定地下顶管中间段位置后，对该位置进行土方开挖以形成基坑；

步骤三：吊装，先将底井（1）吊装置于基坑内直至其底端的凹型开口（2）与顶管卡接，后将多个中间井（10）依次吊装置于底井（1）上端，再将端井（20）吊装置于中间井（10）上端并确保端井（20）表露于地表外部；

步骤四：压合，下压端井（20），使得相邻中间井（10）之间对应的上楔块（11）和下楔块（12）相互抵紧直至上预留孔（14）和下预留孔（15）接通，此时下放锚杆（22）并穿过对应上楔块（11）和下楔块（12）以形成检查井；

步骤五：打通，破除顶管与凹型开口（2）接通处的侧壁，使得顶管与检查井连通；

步骤六：修砌，对检查井和顶管接通处的缝隙进行修补；

步骤七：回填，将挖出的土方回填至基坑内，夯实土方。

4.根据权利要求3所述的一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括测量现有顶管埋深，根据埋深在基坑内壁处加设多个保护桩。

5.根据权利要求3所述的一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，多个中间井（10）吊装拼接时，旋转调整中间井（10）位置使得相邻中间井（10）之间对应的上楔块（11）和下楔块（12）相互接触，此时上预留孔（14）和下预留孔（15）错位。

6.根据权利要求3所述的一种长距离顶管施工中部检查井的施工方法，其特征在于，所述步骤四中，多个中间井（10）之间的缝隙处浇筑有止水混凝土。

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