CN110593599B - 一种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构及施工方法，包括既有高压电缆井、既有井井壁、既有井顶板框梁、新建井、开挖边坡、临时孔、植筋、凹槽、无纺布缓冲层、自粘高分子防水卷材、水泥砂浆、碗扣式支架、可调节顶托、密目钢丝网、高压电缆和防火毯；既有高压电缆井的顶板上沿既有井顶板框梁开设临时孔，临时孔的孔口四周设有孔口四周挡水埂；开挖边坡的坡顶和坡底分别设置有地面排水沟和坡底排水沟。本发明的有益效果是：本发明通过对既有运营高压电缆井顶板植筋新建工作井、顶板开孔，以及新旧井交界面防水处理，可以较好地解决因区域电力服务网络完善需要在既有高压电缆井上开孔引线的难题，工艺简便，具有较好的经济效益。

Description

一种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种临时开孔防护结构，具体涉及一种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构及施工方法。

背景技术

随着城市和地下空间的飞速发展，输电线路从架空导线改为地下敷设，并向更深的地下发展，由此，高压电缆隧道便成为了一个主要的发展方向。电缆隧道会涉及高压电缆的接入和引出问题。按常规，高压电缆的接入和引出都是通过隧道工作井壁预留接口实现。随着城市建设的高速发展，电力服务区域网络不断完善，电力管廊不断修建，需要与既有运营电力隧道相接，势必面临既有隧道临时开孔问题，包括开孔位置、地下新旧结构相接防水问题、既有运营高压电缆保护问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种既有高压运营电缆井顶板开孔引线方法，以及新旧结构物交界面处理、邻近既有高压运营电缆开孔施工预保护措施，解决电力服务区域网络完善带来的临时开孔问题和既有运营电缆安全问题。

这种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构，包括既有高压电缆井、既有井井壁、既有井顶板框梁、新建井、开挖边坡、临时孔、植筋、凹槽、无纺布缓冲层、自粘高分子防水卷材、水泥砂浆、碗扣式支架、可调节顶托、密目钢丝网、高压电缆和防火毯；既有高压电缆井的顶板上沿既有井顶板框梁开设临时孔，临时孔的孔口四周设有孔口四周挡水埂；开挖边坡的坡顶和坡底分别设置有地面排水沟和坡底排水沟；临时孔上方浇筑新建井，新建井井壁位于既有井井壁或既有井顶板框梁上并通过植筋连接；新建井井壁上预留凹槽，新旧井交界面外侧即新建井井壁外侧和既有井顶板上表面依次铺设无纺布缓冲层和自粘高分子防水卷材，新井井壁收口处通过水泥钉固定，凹槽内填充聚氨酯密封膏，自粘高分子防水卷材外侧铺设水泥砂浆；既有井顶板框梁下方搭设碗扣式支架，碗扣式支架的立杆上部设有可调节顶托，可调节顶托上铺设密目钢丝网，密目钢丝网上铺设防水彩条布；既有高压电缆井内的高压电缆上覆盖防火毯。

作为优选：临时孔设有孔口钢板包边。

作为优选：碗扣式支架的立杆位于既有高压电缆井内部的底板上。

作为优选：防水彩条布中间最低处设有排水孔，排水孔下方设有泥水收集桶。

这种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：既有电缆井顶板孔位确定；根据既有高压电缆井结构布置和既有井顶板框梁构造，避开既有井顶板框梁位置，沿既有井顶板框梁开设孔位，并进行新建井结构设计；使新建井井壁位于既有井顶板框梁或既有井井壁上方，通过在既有井顶板框梁或既有井井壁上种植钢筋进行新建井井壁浇筑；

步骤二：既有电缆井覆土开挖；既有井顶板孔位确定后，对既有高压电缆井进行测量放样，根据埋深、土质和现场条件确定边坡放坡坡度和挂网喷射支护；根据工程定位点对所设的轴线再进行一次复核，按轴线定位对桩位位置进行测量放样；机械开挖时，机械停放位置避开既有高压电缆井位置，并且标识地下支撑构件；接近既有井顶板时采用人工开挖；基坑开挖完成后，在坡顶外侧不少于50cm处设置地面排水沟，坡脚处设置坡底排水沟并且离新建井井壁水平距离不少于80cm；

步骤三：新井浇筑；新建井井壁位于既有井顶板框梁或既有井井壁上方；通过在既有井顶板框梁或既有井井壁上种植双层钢筋使新建井井壁与既有高压电缆井进行固结浇筑；植筋植入既有井顶板框梁或既有井井壁不少于20cm；然后在植筋上接长钢筋骨架，进行新建井浇筑；

步骤四：既有高压运营电缆保护；新建井浇筑完成后，根据孔位，对既有高压电缆井内的高压电缆进行保护，遮盖防火毯；

步骤五：既有井孔下防护支架搭设；开孔前，先进行临时孔下封闭式防护支架搭设；防护支架采用碗扣式支架搭设方式，碗扣式支架的立杆立于既有高压电缆井内部底板上，立杆上部设置可调节顶托，可调节顶托上铺设密目钢丝网，密目钢丝网上铺设防水彩条布，立杆四周调节顶托顶紧既有井顶板框梁；调节顶托使防水彩条布四周高、中间低，然后在防水彩条布中间最低处设置排水孔，通过软管将泥水引入泥水收集桶集中处理；

步骤六：开孔及孔口处理；沿既有井顶板框梁开孔，首先进行孔位放样；根据既有井顶板框梁结构尺寸，在井顶标出理论位置，然后沿既有井顶板框梁理论边线位置距离安全的四个角上，用混凝土取芯机钻通顶板，根据顶板内孔位离既有井顶板框梁边缘距离，推算既有井顶板框梁边缘线，弹出孔位切割墨线，然后采用混凝土路面切缝机切缝，切缝后再沿缝内侧用混凝土取芯机取孔；取孔完成后采用风镐分块凿除顶板，遇顶板钢筋，采用角向磨光机割除，然后把碎块清运；顶板孔位开孔完成后，对孔面四周进行修整，采用压力注环氧树脂胶粘贴钢板包边，再沿孔口四周外侧设孔口四周挡水埂；

步骤七：新旧井交界面防水处理；在新建井井壁浇筑时，在新建井井壁上预留凹槽；新建井井壁浇筑完成后，进行新旧井交界面防水施工，先铺设无纺布缓冲层，然后铺设自粘高分子防水卷材，在新建井井壁收口处采用水泥钉固定，凹槽内填充聚氨酯密封膏，再在最外层铺设水泥砂浆；

步骤八：防护措施拆除；孔口包边和挡水埂处理完成，混凝土渣、泥水垃圾清理完成后，进行防护支架拆除；支架拆除时，先调节顶托，使之与既有井顶板框梁脱离，然后从上到下拆除支架，移出既有高压电缆井外。

本发明的有益效果是：本发明通过对既有运营高压电缆井顶板植筋新建工作井、顶板开孔，以及新旧井交界面防水处理，可以较好地解决因区域电力服务网络完善需要在既有高压电缆井上开孔引线的难题，工艺简便，具有较好的经济效益。

附图说明

图1为运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构平面布置图；

图2为运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构剖面图；

图3为新旧井交界面放大示意图；

图4为运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构的施工工艺流程图。

附图标记说明：既有高压电缆井1、既有井井壁2、既有井顶板框梁3、新建井4、开挖边坡5、地面排水沟6、坡底排水沟7、临时孔8、孔口钢板包边9、孔口四周挡水埂10、植筋11、凹槽12、聚氨酯密封膏13、无纺布缓冲层14、自粘高分子防水卷材15、水泥钉16、水泥砂浆17、碗扣式支架18、可调节顶托19、密目钢丝网20、防水彩条布21、排水孔22、泥水收集桶23、高压电缆24、电缆架25、防火毯26。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

所述的运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构及施工方法，对既有高压电缆井1采用明挖法开挖，两侧土方开挖边坡坡度根据现场条件确定，必要时采用基坑垂直支护或挂网喷锚支护，根据既有井顶板框梁3构造，选择对既有井顶板框梁3受力结构影响最小的位置开口，即避开既有井顶板框梁3位置，沿既有井顶板框梁3开设。孔位确定后，根据既有高压电缆井1结构、孔位，在既有井拟开孔口上方新建工作井，其井壁位于既有井顶板框梁3或既有井井壁2正上方，通过在既有井顶板框梁3或既有井井壁2上植筋进行新井井壁浇筑，并在新旧井交界面外侧(新井井壁外侧和既有井顶板上表面)做好防水。既有井顶板开孔前，先对既有井内运营电缆进行防护，然后在井口下搭设防护平台，避免开孔混凝土渣、切割泥水等污染邻近高压电缆。开孔前，先采取适当方法对孔位实现精确定位，然后采用混凝土取芯机进行钻孔开孔，采用磨光机对孔口周边进行磨光，最后采用钢板进行包边处理。在既有井顶板孔口四周设混凝土挡水埂，避免新井积水流入既有高压电缆井1。

如图1-图3所示，所述运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构，包括既有高压电缆井1、既有井井壁2、既有井顶板框梁3、新建井4、开挖边坡5、地面排水沟6、坡底排水沟7、临时孔8、孔口钢板包边9、孔口四周挡水埂10、植筋11、凹槽12、聚氨酯密封膏13、无纺布缓冲层14、自粘高分子防水卷材15、水泥钉16、水泥砂浆17、碗扣式支架18、可调节顶托19、密目钢丝网20、防水彩条布21、排水孔22、泥水收集桶23、高压电缆24、电缆架25、防火毯26。在既有高压电缆井1的顶板上通过开设临时孔8作为高压电缆线出入口。对既有高压电缆井覆土进行开挖，根据埋深和覆土确定开挖边坡5及相应挂网喷射防护措施，并在原地面和坡底分别设置地面排水沟6和坡底排水沟7；根据既有井顶板框梁3的结构，选择对顶板框梁受力结构影响最小的位置开口，即避开顶板框梁位置，沿既有井顶板框梁3开设临时孔8，临时孔8设置孔口钢板包边9，并在孔口四周设置孔口四周挡水埂10，以防止顶板水通过临时孔8流入既有高压电缆井1。在临时孔8开孔前，先在既有高压电缆井1上浇筑新建井4，其井壁位于既有井井壁2或既有井顶板框梁3上，通过植筋11把新旧井结构连成整体，并在新旧井交界面外侧(新井井壁外侧和既有井顶板上表面)做好防水，在新建井4的井壁上预留凹槽12，新旧井交界面防水施工时，先铺设100g/m2无纺布缓冲层14，然后铺设2.0厚自粘高分子防水卷材15，在新井井壁收口处采用水泥钉16固定，凹槽12内填充聚氨酯密封膏13，再在外层铺设20厚1:2.5水泥砂浆17。

临时孔8开设前，在既有井顶板框梁3下，搭设碗扣式支架18，支架立杆立于既有高压电缆井1内部的底板上，立杆上部设置可调节顶托19，可调节顶托19上铺设密目钢丝网20，密目钢丝网20上铺设防水彩条布21，在防水彩条布21中间最低处设置排水孔22，施工泥水通过排水孔22排入泥水收集桶23。支架四周调节顶托顶紧既有井顶板框梁3，不留缝隙。同时，开孔前，对既有高压电缆井1内的高压电缆24遮盖双层的防火毯26进行防护。

如图4所示，所述运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一:既有电缆井顶板孔位确定。查阅既有高压电缆井1竣工图纸，了解既有高压电缆井1结构布置，根据既有井顶板框梁3构造，选择对既有井顶板框梁3受力结构影响最小的位置开口，即避开既有井顶板框梁3位置，沿既有井顶板框梁3开设孔位，并进行新建井4结构设计。新建井井壁要位于既有井顶板框梁3或既有井井壁2正上方，通过在既有井顶板框梁3或既有井井壁2上植筋进行新建井井壁浇筑，新建井井壁要满足土方回填抗剪作用，并做好新旧井交界面(新建井井壁外侧和既有井顶板上表面)的防水。

步骤二:既有电缆井覆土开挖。既有井顶板孔位确定后，现场对既有高压电缆井1进行测量放样，根据埋深、土质和现场条件确定边坡放坡坡度和挂网喷射支护。项目部施工员首先根据工程定位点对所设的轴线再进行一次复核，按轴线定位对桩位位置进行测量放样。机械开挖时，机械停放位置要避开既有高压电缆井1位置，土方开挖前对土方施工班组及施工人员进行施工方案、技术、质量、安全和环保交底，专人指挥，严禁超挖，并且对地下支撑构件要有明显的标识，禁止损伤和破坏地下支撑构件。接近既有井顶板30cm前，采用人工开挖。基坑开挖完成后，在坡顶外侧不少于50cm处设置120厚M15砖砌地面排水沟6(宽30cm×深40cm)，坡脚处同样设120厚M15砖砌坡底排水沟7(宽30cm×深40cm)，要求离新建井井壁水平距离不少于80cm，以保证雨水不流入基坑，保证坡面稳定不坍方。

步骤三:新井浇筑。新建井井壁位于既有井顶板框梁3或既有井井壁2上方。通过在既有井顶板框梁3或既有井井壁2上种植双层钢筋使新建井井壁与既有高压电缆井1进行固结浇筑。植筋11要求植入既有井顶板框梁3或既有井井壁2不少于20cm，间距20cm一道。然后在植筋11上接长钢筋骨架，进行新建井4浇筑。

步骤四:既有高压运营电缆保护。新建井浇筑完成后，根据孔位，对既有井内运营高压电缆进行保护，遮盖双层防火毯26，避免开孔火星或混凝土渣掉落损坏电缆保护层，引起灾害。

步骤五:既有井孔下防护支架搭设。开孔前，先进行临时孔8下封闭式防护平台搭设，防止开孔时火星或混凝土渣块、泥水等垃圾掉落，污染既有高压电缆井1内结构。防护平台采用Φ48x3.5mm钢管碗扣式支架18搭设，碗扣式支架18的立杆立于既有高压电缆井1内部底板上，立杆上部设置可调节顶托19，用于高度调节。可调节顶托19上铺设密目钢丝网20，密目钢丝网20上铺设防水彩条布21，立杆四周调节顶托顶紧既有井顶板框梁3，不留缝隙。调节顶托使四周高、中间低，然后在防水彩条布21中间最低处设置排水孔22，通过软管将泥水引入泥水收集桶23集中处理。密目钢丝网20同时可以防止顶板凿除混凝土掉入既有高压电缆井1。既有高压电缆井1的横杆间距1.5x1.0m，步距1.8m，立杆长根据既有高压电缆井1高度而定，平台搭设长度及宽度比临时孔8的尺寸各大2m。

步骤六:开孔及孔口处理。沿既有井顶板框梁3开孔，开孔过程需注意避免对既有井顶板框梁3造成损伤，精确定位十分关键。由于既有井顶板框梁3位置不能直接投射到顶板上进行标注，因此，实际需要采取措施进行孔位放样。首先，根据既有井顶板框梁3结构尺寸，在井顶标出理论位置，然后沿既有井顶板框梁3理论边线位置距离足够安全四个角上，用混凝土取芯机钻通顶板，根据顶板内孔位离既有井顶板框梁3边缘距离，推算既有井顶板框梁3边缘线，弹出孔位切割墨线。然后采用混凝土路面切缝机切缝30mm深，切缝后再沿缝内侧用混凝土取芯机取孔，取孔直径50mm、间距100mm。取孔完成后采用风镐分块凿除顶板，遇顶板钢筋，采用角向磨光机割除。大块砼渣屑小破碎，然后人工及时把碎块清运。

顶板孔位开孔完成后，对孔面四周进行修整，采用压力注环氧树脂胶粘贴钢板包边。同时为避免新建井4内积水通过孔口流入到既有高压电缆井1中，沿孔口四周外侧设孔口四周挡水埂10。

步骤七:新旧井交界面防水处理。由于新旧井均位于地下，在新旧井交界面外侧(新建井井壁外侧和既有井顶板上表面)做好防水处理。防水方法为：在新建井井壁浇筑时，在离既有井顶板40cm高度的井壁上预留50mm×60mm凹槽12；新建井井壁浇筑完成后，进行新旧井交界面防水施工，先铺设100g/m²无纺布缓冲层14，然后铺设2.0厚自粘高分子防水卷材15，在新建井井壁收口处采用水泥钉16固定，凹槽12内填充聚氨酯密封膏13，再在外层铺设20厚1:2.5水泥砂浆17。

步骤八:防护措施拆除。孔口包边和挡水埂处理完成，混凝土渣、泥水等垃圾清理完成后，即可进行防护支架拆除。支架拆除时，先调节顶托，使之与既有井顶板框梁3脱离，然后从上到下拆除支架，人工移出既有高压电缆井外。

Claims (3)

1.一种运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构，其特征在于：包括既有高压电缆井(1)、既有井井壁(2)、既有井顶板框梁(3)、新建井(4)、开挖边坡(5)、临时孔(8)、植筋(11)、凹槽(12)、无纺布缓冲层(14)、自粘高分子防水卷材(15)、水泥砂浆(17)、碗扣式支架(18)、可调节顶托(19)、密目钢丝网(20)、高压电缆(24)和防火毯(26)；既有高压电缆井(1)的顶板上沿既有井顶板框梁(3)开设临时孔(8)，临时孔(8)的孔口四周设有孔口四周挡水埂(10)；开挖边坡(5)的坡顶和坡底分别设置有地面排水沟(6)和坡底排水沟(7)；临时孔(8)上方浇筑新建井(4)，新建井井壁位于既有井井壁(2)或既有井顶板框梁(3)上并通过植筋(11)连接；新建井井壁上预留凹槽(12)，新旧井交界面外侧即新建井井壁外侧和既有井顶板上表面依次铺设无纺布缓冲层(14)和自粘高分子防水卷材(15)，新井井壁收口处通过水泥钉(16)固定，凹槽(12)内填充聚氨酯密封膏(13)，自粘高分子防水卷材(15)外侧铺设水泥砂浆(17)；既有井顶板框梁(3)下方搭设碗扣式支架(18)，碗扣式支架(18)的立杆上部设有可调节顶托(19)，可调节顶托(19)上铺设密目钢丝网(20)，密目钢丝网(20)上铺设防水彩条布(21)；既有高压电缆井(1)内的高压电缆(24)上覆盖防火毯(26)；碗扣式支架(18)的立杆位于既有高压电缆井(1)内部的底板上；防水彩条布(21)中间最低处设有排水孔(22)，排水孔(22)下方设有泥水收集桶(23)。

2.根据权利要求1所述的运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构，其特征在于：临时孔(8)设有孔口钢板包边(9)。

3.一种如权利要求1所述的运营高压电缆井顶板临时开孔防护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：既有电缆井顶板孔位确定；根据既有高压电缆井(1)结构布置和既有井顶板框梁(3)构造，避开既有井顶板框梁(3)位置，沿既有井顶板框梁(3)开设孔位，并进行新建井(4)结构设计；使新建井井壁位于既有井顶板框梁(3)或既有井井壁(2)上方，通过在既有井顶板框梁(3)或既有井井壁(2)上种植钢筋进行新建井井壁浇筑；

步骤二：既有电缆井覆土开挖；既有井顶板孔位确定后，对既有高压电缆井(1)进行测量放样，根据埋深、土质和现场条件确定边坡放坡坡度和挂网喷射支护；根据工程定位点对所设的轴线再进行一次复核，按轴线定位对桩位位置进行测量放样；机械开挖时，机械停放位置避开既有高压电缆井(1)位置，并且标识地下支撑构件；接近既有井顶板时采用人工开挖；基坑开挖完成后，在坡顶外侧不少于50cm处设置地面排水沟(6)，坡脚处设置坡底排水沟(7)并且离新建井井壁水平距离不少于80cm；

步骤三：新井浇筑；新建井井壁位于既有井顶板框梁(3)或既有井井壁(2)上方；通过在既有井顶板框梁(3)或既有井井壁(2)上种植双层钢筋使新建井井壁与既有高压电缆井(1)进行固结浇筑；植筋(11)植入既有井顶板框梁(3)或既有井井壁(2)不少于20cm；然后在植筋(11)上接长钢筋骨架，进行新建井(4)浇筑；

步骤四：既有高压运营电缆保护；新建井(4)浇筑完成后，根据孔位，对既有高压电缆井(1)内的高压电缆(24)进行保护，遮盖防火毯(26)；

步骤五：既有井孔下防护支架搭设；开孔前，先进行临时孔(8)下封闭式防护支架搭设；防护支架采用碗扣式支架(18)搭设方式，碗扣式支架(18)的立杆立于既有高压电缆井(1)内部底板上，立杆上部设置可调节顶托(19)，可调节顶托(19)上铺设密目钢丝网(20)，密目钢丝网(20)上铺设防水彩条布(21)，立杆四周调节顶托顶紧既有井顶板框梁(3)；调节顶托使防水彩条布(21)四周高、中间低，然后在防水彩条布(21)中间最低处设置排水孔(22)，通过软管将泥水引入泥水收集桶(23)集中处理；

步骤六：开孔及孔口处理；沿既有井顶板框梁(3)开孔，首先进行孔位放样；根据既有井顶板框梁(3)结构尺寸，在井顶标出理论位置，然后沿既有井顶板框梁(3)理论边线位置距离安全的四个角上，用混凝土取芯机钻通顶板，根据顶板内孔位离既有井顶板框梁(3)边缘距离，推算既有井顶板框梁(3)边缘线，弹出孔位切割墨线，然后采用混凝土路面切缝机切缝，切缝后再沿缝内侧用混凝土取芯机取孔；取孔完成后采用风镐分块凿除顶板，遇顶板钢筋，采用角向磨光机割除，然后把碎块清运；顶板孔位开孔完成后，对孔面四周进行修整，采用压力注环氧树脂胶粘贴钢板包边，再沿孔口四周外侧设孔口四周挡水埂(10)；

步骤七：新旧井交界面防水处理；在新建井井壁浇筑时，在新建井井壁上预留凹槽(12)；新建井井壁浇筑完成后，进行新旧井交界面防水施工，先铺设无纺布缓冲层(14)，然后铺设自粘高分子防水卷材(15)，在新建井井壁收口处采用水泥钉(16)固定，凹槽(12)内填充聚氨酯密封膏(13)，再在最外层铺设水泥砂浆(17)；

步骤八：防护措施拆除；孔口包边和挡水埂处理完成，混凝土渣、泥水垃圾清理完成后，进行防护支架拆除；支架拆除时，先调节顶托，使之与既有井顶板框梁(3)脱离，然后从上到下拆除支架，移出既有高压电缆井外。

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