CN113106965A - 临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，包括上位安装座、下位安装座、第一抓斗和第二抓斗，上位安装座和下位安装座均为矩形座体结构，且上位安装座的中心位置处开设有圆孔，且其圆孔位置处固定焊接有导向座，导向座之中活动设置有导杆，其导杆的下端外侧壁上设置有外螺纹结构，本发明还公开了临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工方法，包含以下步骤；旋喷桩试桩试验、地铁侧的加固、连续墙施工、测量放线、预引孔、钢绞线咬断清除，并对相应施工方法施工选型提供一种新的施工方法，解决了新建建筑紧邻地铁深基坑等施工难题，避免了地铁运营的安全隐患，方法设计合理、安全可靠、具有很好的推广使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工相关技术领域，具体为临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置及方法。
背景技术
一般的，地铁线路人流量较大，社会关注度高，政治敏感度高，紧邻地铁新建建筑深基坑开挖过程对已运营地铁线路影响较大，深基坑施工过程中破除原地铁支护结构，容易对地铁运营线路造成扰动，原有切除原支护结构钢绞线的做法是，采用旋挖钻机引孔，搅断钢绞线后，再进行抓槽，此做法由于无法提供钢绞线准确定位，且引孔时间较长，浪费成本与工期，若引孔未搅断钢绞线，地连墙施工时成槽机抓斗强行拽断，容易造成地铁运营线路的扰动，进而造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置及方法，包括上位安装座、下位安装座、第一抓斗和第二抓斗，所述上位安装座和下位安装座均为矩形座体结构，且上位安装座的中心位置处开设有圆孔，且其圆孔位置处固定焊接有导向座，所述导向座之中活动设置有导杆，其导杆的下端外侧壁上设置有外螺纹结构，所述下位安装座的上表面中心位置处通过固定螺栓固定安装有第一连接件，所述第一连接件的上端与导杆的下端进行螺纹连接，所述导杆的上端一体成型有第二连接件，所述导杆为通过第二连接件与抓斗机的机械臂上液压设备的液压杆下端相连接，所述上位安装座的四个边角处均固定焊接有连接杆，所述连接杆为通过其上端的第三连接件与用以液压设备安装的安装台相连接，所述第一抓斗的两侧均对称开设有安装孔，且第一抓斗为通过第一转轴转动安装在下位安装座上，所述第一抓斗上固定焊接有转动座，所述转动座共对称设置有一组，且其转动座上均通过第二转轴转动安装有连杆，所述连杆的上端为通过第三转轴与上位安装座进行转动连接。
优选的，所述第二抓斗与第一抓斗之间为对称设置，且其两者以相同的方式进行安装，且第二抓斗与第一抓斗的下侧端部均固定焊接有爪齿，且第二抓斗与第一抓斗上的爪齿之间呈错位设置。
优选的，所述第一抓斗和第二抓斗的两侧分别固定安装有第一硬质合金刃刀和第二硬质合金刃刀，所述第一硬质合金刃刀的刀口与第一抓斗的侧边为相平齐设置，且第二硬质合金刃刀与第一硬质合金刃刀之间为对称安装。
优选的，所述第一抓斗和第二抓斗上与硬质合金刃刀相对齐的侧边上开设有齿槽，其齿槽为呈多个截面呈半圆形的槽口组合构成，且其槽口与槽口之间为相靠合设置，且其槽口的直径大于待破除钢绞线的线体直径。
优选的，该临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工方法包含以下步骤：
步骤一：工程施工前，针对工程具体地质，进行高压旋喷桩试桩试验，根据试桩取芯结果，确定施工参数；
步骤二：根据试桩结果，确定最优参数，进行地铁侧的加固，地铁侧的加固措施，需采用普通高压旋喷桩加固形式，优先制作试桩，对于突出地面的地铁附属建筑及其余空间不足位置，若无法采用高压旋喷桩加固，则应辅以注浆加固等形式进行加固处理，加固注浆水泥需保证水灰比1:1，提高水泥稠度，加固区每立方米注浆量不少于400kg，注浆压力取2MP；
步骤三：加固完成后，进行地下连续墙施工；
步骤四：根据图纸对原地铁支护桩锚杆定位进行测量放线；
步骤五：锚索定位完成后，采用旋挖钻机进行预引孔，钻机就位前在液压支腿部位预先铺设钢板，就位后调整液压支腿使钻机底盘水平、钻架垂直，分别在单元槽段两侧及锚索位置进行引孔施工，形成通长竖向孔洞，为抓槽机提供导向；
步骤六：在抓斗头左右颚安装硬质合金刃刀，依靠斗头强大的啮咬力将钢绞线咬断清除，抓断锚索后抓头恒压提升；
步骤七：在钢绞线上侧槽壁完成后，为保证精确定位，及槽壁的垂直度，预先采用超声波进行侧壁垂直度检测，同时测绘X轴和Y轴两个方向的孔形，快捷方便、精度高，若达不到相应要求精度，则进行相应处理合格后再进行下一道工序；
步骤八：无扰动剪切锚索并成槽，并进行钢筋笼吊装及混凝土浇筑等后续施工，并在施工全过程中采用自动化监测手段，监测基坑及地铁结构变形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.为临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工提供了一套新思路，并对相应施工方法施工选型提供一种新的施工方法，解决了新建建筑紧邻地铁深基坑等施工难题，避免了地铁运营的安全隐患，方法设计合理、安全可靠、具有很好的推广使用价值；
2.通过在第一抓斗和第二抓斗的相向侧面上开设齿槽，从而让待破除钢绞线可以卡合至其槽口中，从而便于硬质合金刃刀对其进行剪断；
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中A处结构放大示意图；
图3为第一抓斗结构示意图；
图4为图2中B处结构放大示意图。
图中：上位安装座1、下位安装座2、第一抓斗3、第二抓斗4、导向座5、导杆6、第一连接件7、连接杆8、第三连接件9、第二连接件10、安装孔11、第一转轴12、转动座13、连杆14、第一硬质合金刃刀15、第二硬质合金刃刀16、齿槽17、爪齿18。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置及方法，包括上位安装座1、下位安装座2、第一抓斗3和第二抓斗4，上位安装座1和下位安装座2均为矩形座体结构，且上位安装座1的中心位置处开设有圆孔，且其圆孔位置处固定焊接有导向座5，导向座5之中活动设置有导杆6，其导杆6的下端外侧壁上设置有外螺纹结构，下位安装座2的上表面中心位置处通过固定螺栓固定安装有第一连接件7，第一连接件7的上端与导杆6的下端进行螺纹连接，导杆6的上端一体成型有第二连接件10，导杆6为通过第二连接件10与抓斗机的机械臂上液压设备的液压杆下端相连接，上位安装座1的四个边角处均固定焊接有连接杆8，连接杆8为通过其上端的第三连接件9与用以液压设备安装的安装台相连接，第一抓斗3的两侧均对称开设有安装孔11，且第一抓斗3为通过第一转轴12转动安装在下位安装座2上，第一抓斗3上固定焊接有转动座13，转动座13共对称设置有一组，且其转动座13上均通过第二转轴转动安装有连杆14，连杆14的上端为通过第三转轴与上位安装座1进行转动连接。
第二抓斗4与第一抓斗3之间为对称设置，且其两者以相同的方式进行安装，且第二抓斗4与第一抓斗3的下侧端部均固定焊接有爪齿18，且第二抓斗4与第一抓斗3上的爪齿18之间呈错位设置。
第一抓斗3和第二抓斗4的两侧分别固定安装有第一硬质合金刃刀15和第二硬质合金刃刀16，第一硬质合金刃刀15的刀口与第一抓斗3的侧边为相平齐设置，且第二硬质合金刃刀16与第一硬质合金刃刀15之间为对称安装，为临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工提供了一套新思路，并对相应施工方法施工选型提供一种新的施工方法，解决了新建建筑紧邻地铁深基坑等施工难题，避免了地铁运营的安全隐患，方法设计合理、安全可靠、具有很好的推广使用价值。
第一抓斗3和第二抓斗4上与硬质合金刃刀相对齐的侧边上开设有齿槽17，其齿槽17为呈多个截面呈半圆形的槽口组合构成，且其槽口与槽口之间为相靠合设置，且其槽口的直径大于待破除钢绞线的线体直径，通过在第一抓斗3和第二抓斗4的相向侧面上开设齿槽17，从而让待破除钢绞线可以卡合至其槽口中，从而便于硬质合金刃刀对其进行剪断。
该临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工方法包含以下步骤：
步骤一：工程施工前，针对工程具体地质，进行高压旋喷桩试桩试验，根据试桩取芯结果，确定施工参数；
步骤二：根据试桩结果，确定最优参数，进行地铁侧的加固，地铁侧的加固措施，需采用普通高压旋喷桩加固形式，优先制作试桩，对于突出地面的地铁附属建筑及其余空间不足位置，若无法采用高压旋喷桩加固，则应辅以注浆加固等形式进行加固处理，加固注浆水泥需保证水灰比1:1，提高水泥稠度，加固区每立方米注浆量不少于400kg，注浆压力取2MP；
步骤三：加固完成后，进行地下连续墙施工；
步骤四：根据图纸对原地铁支护桩锚杆定位进行测量放线；
步骤五：锚索定位完成后，采用旋挖钻机进行预引孔，钻机就位前在液压支腿部位预先铺设钢板，就位后调整液压支腿使钻机底盘水平、钻架垂直，分别在单元槽段两侧及锚索位置进行引孔施工，形成通长竖向孔洞，为抓槽机提供导向；
步骤六：在抓斗头左右颚安装硬质合金刃刀，依靠斗头强大的啮咬力将钢绞线咬断清除，抓断锚索后抓头恒压提升，需在抓断锚索后抓头恒压提升，如遇提升阻力加大，不可野蛮提拉，应使抓斗返回深处继续啮咬直至障碍彻底截断，此过程可持续数次，最终将深入基坑内锚固段钢绞线从槽中抓出。抓取时，抓斗应垂直于导墙，履带距离导墙至少3m，为避免成槽机自重产生过大应力对地铁的扰动影响，在成槽机底铺20mm厚减压钢垫板。开始成槽6m-7m的范围，成槽速度一定要慢，将槽壁垂直度调整到最好，在满足挖槽轴线偏差，保证槽位正确的情况下，适当加快成槽速度，通过成槽期间每隔5m检查一次泥浆质量，并检查有无漏浆现象存在，同时采用可移动式泥浆池减少泥浆运输距离，以便及时调整泥浆参数和采取相应的补救措施，并牢牢掌握地下水位的变化情况，将地下水位对槽壁稳定的影响降低到最小程度；
步骤七：在钢绞线上侧槽壁完成后，为保证精确定位，及槽壁的垂直度，预先采用超声波进行侧壁垂直度检测，同时测绘X轴和Y轴两个方向的孔形，快捷方便、精度高，若达不到相应要求精度，则进行相应处理合格后再进行下一道工序；
步骤八：无扰动剪切锚索并成槽，并进行钢筋笼吊装及混凝土浇筑等后续施工，并在施工全过程中采用自动化监测手段，监测基坑及地铁结构变形，保证监测数据处于预警值内，具体包括结构沉降与差异沉降、结构水平位置、轨道沉降与差异沉降、道床沉降与差异沉降、竖向差异变形、横向差异变形、轨道水平、轨距测量、钢轨爬行量差、裂缝监测等具体项目。
工作原理：工程施工前，针对工程具体地质，进行高压旋喷桩试桩试验，根据试桩取芯结果，确定施工参数，然后根据试桩结果，确定最优参数，进行地铁侧的加固，在加固完成后，进行地下连续墙施工，并根据图纸对原地铁支护桩锚杆定位进行测量放线，造锚索定位完成后，采用旋挖钻机进行预引孔，钻机就位前在液压支腿部位预先铺设钢板，就位后调整液压支腿使钻机底盘水平、钻架垂直，分别在单元槽段两侧及锚索位置进行引孔施工，形成通长竖向孔洞，为抓槽机提供导向，然后通过在抓斗头左右安装颚硬质合金刃刀，从而依靠斗头强大的啮咬力将钢绞线咬断清除，抓断锚索后抓头恒压提升，然后在钢绞线上侧槽壁完成后，为保证精确定位，及槽壁的垂直度，预先采用超声波进行侧壁垂直度检测，同时测绘X轴和Y轴两个方向的孔形，快捷方便、精度高，若达不到相应要求精度，则进行相应处理合格后再进行下一道工序，然后采用无扰动剪切锚索并成槽，并进行钢筋笼吊装及混凝土浇筑等后续施工，并在施工的全过程中采用自动化监测手段，监测基坑及地铁结构变形。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，包括上位安装座(1)、下位安装座(2)、第一抓斗(3)和第二抓斗(4)，其特征在于：所述上位安装座(1)和下位安装座(2)均为矩形座体结构，且上位安装座(1)的中心位置处开设有圆孔，且其圆孔位置处固定焊接有导向座(5)，所述导向座(5)之中活动设置有导杆(6)，其导杆(6)的下端外侧壁上设置有外螺纹结构，所述下位安装座(2)的上表面中心位置处通过固定螺栓固定安装有第一连接件(7)，所述第一连接件(7)的上端与导杆(6)的下端进行螺纹连接，所述导杆(6)的上端一体成型有第二连接件(10)，所述导杆(6)为通过第二连接件(10)与抓斗机的机械臂上液压设备的液压杆下端相连接，所述上位安装座(1)的四个边角处均固定焊接有连接杆(8)，所述连接杆(8)为通过其上端的第三连接件(9)与用以液压设备安装的安装台相连接，所述第一抓斗(3)的两侧均对称开设有安装孔(11)，且第一抓斗(3)为通过第一转轴(12)转动安装在下位安装座(2)上，所述第一抓斗(3)上固定焊接有转动座(13)，所述转动座(13)共对称设置有一组，且其转动座(13)上均通过第二转轴转动安装有连杆(14)，所述连杆(14)的上端为通过第三转轴与上位安装座(1)进行转动连接。
2.根据权利要求1所述的临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，其特征在于：所述第二抓斗(4)与第一抓斗(3)之间为对称设置，且其两者以相同的方式进行安装，且第二抓斗(4)与第一抓斗(3)的下侧端部均固定焊接有爪齿(18)，且第二抓斗(4)与第一抓斗(3)上的爪齿(18)之间呈错位设置。
3.根据权利要求1所述的临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，其特征在于：所述第一抓斗(3)和第二抓斗(4)的两侧分别固定安装有第一硬质合金刃刀(15)和第二硬质合金刃刀(16)，所述第一硬质合金刃刀(15)的刀口与第一抓斗(3)的侧边为相平齐设置，且第二硬质合金刃刀(16)与第一硬质合金刃刀(15)之间为对称安装。
4.根据权利要求3所述的临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，其特征在于：所述第一抓斗(3)和第二抓斗(4)上与硬质合金刃刀相对齐的侧边上开设有齿槽(17)，其齿槽(17)为呈多个截面呈半圆形的槽口组合构成，且其槽口与槽口之间为相靠合设置，且其槽口的直径大于待破除钢绞线的线体直径。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述的临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工装置，其特征在于：该临地铁结构无扰动破除钢绞线地连墙施工方法包含以下步骤：
步骤一：工程施工前，针对工程具体地质，进行高压旋喷桩试桩试验，根据试桩取芯结果，确定施工参数；
步骤二：根据试桩结果，确定最优参数，进行地铁侧的加固，地铁侧的加固措施，需采用普通高压旋喷桩加固形式，优先制作试桩，对于突出地面的地铁附属建筑及其余空间不足位置，若无法采用高压旋喷桩加固，则应辅以注浆加固等形式进行加固处理，加固注浆水泥需保证水灰比1:1，提高水泥稠度，加固区每立方米注浆量不少于400kg，注浆压力取2MP；
步骤三：加固完成后，进行地下连续墙施工；
步骤四：根据图纸对原地铁支护桩锚杆定位进行测量放线；
步骤五：锚索定位完成后，采用旋挖钻机进行预引孔，钻机就位前在液压支腿部位预先铺设钢板，就位后调整液压支腿使钻机底盘水平、钻架垂直，分别在单元槽段两侧及锚索位置进行引孔施工，形成通长竖向孔洞，为抓槽机提供导向；
步骤六：在抓斗头左右颚安装硬质合金刃刀，依靠斗头强大的啮咬力将钢绞线咬断清除，抓断锚索后抓头恒压提升；
步骤七：在钢绞线上侧槽壁完成后，为保证精确定位，及槽壁的垂直度，预先采用超声波进行侧壁垂直度检测，同时测绘X轴和Y轴两个方向的孔形，快捷方便、精度高，若达不到相应要求精度，则进行相应处理合格后再进行下一道工序；
步骤八：无扰动剪切锚索并成槽，并进行钢筋笼吊装及混凝土浇筑等后续施工，并在施工全过程中采用自动化监测手段，监测基坑及地铁结构变形。
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