CN114396283B - 装配式顶管工作井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了装配式顶管工作井施工方法，属于工作井架设技术领域，包括：开挖基坑，在基坑的底部固定卡块，在基坑的侧壁上钻入多个锚杆。将反力墙吊装至基坑内并将反力墙安装在卡块上，使多个锚杆的顶端均贯穿反力墙的插孔。吊装其余多个装配墙，将多个装配墙与反力墙依次固定使多个装配墙与反力墙围设为工作井。吊装反力架，将多个锚杆的顶端与反力架连接使反力架抵靠在反力墙的正面上。在反力墙的背面和装配墙的背面均浇筑混凝土，待混凝土定型后最终完成工作井的施工。本发明提供的装配式顶管工作井施工方法提高了反力架可承受的最大载荷，并且整个工作井施工过程简单，保证了工作井长时间稳定的运行。

Description

装配式顶管工作井施工方法

技术领域

本发明属于工作井架设技术领域，更具体地说，是涉及装配式顶管工作井施工方法。

背景技术

顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道设施施工技术。顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。

在顶管施工的过程中为降低顶管的施工顶力，大多是采用分段施工的方法，在分段施工过程中需要设立竖向工作井和接收井。顶管竖井除了提供机械和人员所需的施工空间外，还应提供顶管顶进时所需的反力，因此顶管竖井井壁常承受较大的水平顶力作用，这就给竖井设计和施工带来很大难度。

当水平顶力较大时，需要设计相应结构的工作井，现有的通常为加大混凝土浇筑的量或者采用较大的工作井壁厚，但是即便采用上述方法仍然无法为顶管提供足够的反力，并且整个工作井施工流程较为复杂，工期较长。

发明内容

本发明的目的在于提供装配式顶管工作井施工方法，旨在解决工作井无法为顶管提供足够大反力的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供装配式顶管工作井施工方法，包括：

开挖基坑，在所述基坑的底部固定卡块，在所述基坑的侧壁上钻入多个锚杆；

将反力墙吊装至所述基坑内并将所述反力墙安装在所述卡块上，使多个所述锚杆的顶端均贯穿所述反力墙的插孔；

吊装其余多个装配墙，将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井；

吊装反力架，将多个所述锚杆的顶端与所述反力架连接使所述反力架抵靠在所述反力墙的正面上；

在所述反力墙的背面和所述装配墙的背面均浇筑混凝土，待混凝土定型完成所述工作井的施工。

在一种可能的实现方式中，在所述基坑的底部固定卡块之前还包括：

对所述基坑进行夯实，并在夯实后的所述基坑底部施工多个桩基；

在多个所述桩基上铺设有多个底板，多个所述底板用于固定所述卡块。

在一种可能的实现方式中，在所述并在夯实后的所述基坑底部施工多个桩基之后还包括：

在多个所述桩基的顶部绑扎钢筋网，在所述钢筋网的外侧架设模板并向所述模板内浇筑混凝土，待混凝土固化之后形成承托台；所述承托台上用于放置多个所述底板。

在一种可能的实现方式中，所述底板上设有用于固定所述装配墙的限位槽。

在一种可能的实现方式中，所述反力架上设有与多个所述锚杆插接配合的紧固板，所述锚杆的顶端安装有抵靠在所述紧固板正面的紧固套，所述锚杆借助所述紧固套用于定位所述反力架。

在一种可能的实现方式中，在所述将反力墙吊装至所述基坑内并将所述反力墙安装在所述卡块上之后还包括：

在所述反力墙的顶部安装多个限位索，通过多个限位索定位所述反力墙。

在一种可能的实现方式中，在相邻的两个所述装配墙之间以及所述装配墙与相邻的所述反力墙之间均设有连接块，所述连接块上开设有用于卡装所述反力墙和所述装配墙的卡槽。

在一种可能的实现方式中，在所述将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井之后还包括：

在相对的两个所述装配墙之间以及相对的所述装配墙和所述反力墙之间均固定多个撑杆，通过多个所述撑杆对所述工作井进行支护。

在一种可能的实现方式中，所述装配墙的背面和所述反力墙的背面均设置有多个加强钩。

在一种可能的实现方式中，所述将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井包括：

测量所述工作井与所述基坑侧壁之间的浇筑间距；

对所述基坑侧壁进行处理，使所述浇筑间距满足要求。

本发明提供的装配式顶管工作井施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明装配式顶管工作井施工方法中首先开挖基坑，然后在基坑的底部固定卡块。然后在基坑的侧壁上钻入多个锚杆，在锚杆施工完成之后，将反力墙吊装在基坑内并安装在卡块上，此时多个锚杆的顶端贯穿反力墙的插孔。

通过吊装其余的多个装配墙，并使多个装配墙与反力墙依次固定从而使多个装配墙与反力墙围设为工作井。吊装反力架，使反力架与多个锚杆进行连接从而使反力架能够抵靠在反力墙正面上，最后在反力墙背面和装配板的背面均浇筑混凝土，当混凝土定型之后完成施工。本申请中，在实际使用时反力架受到的作用力一部分通过反力墙以及固化之后的混凝土作用在工作井侧壁上，另一部分作用在锚杆上，从而提高了反力架可承受的最大载荷，并且整个工作井施工过程简单，保证了工作井长时间稳定的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的装配式顶管工作井施工方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的装配式顶管工作井施工方法进行说明。装配式顶管工作井施工方法，包括：

开挖基坑，在基坑的底部固定卡块，在基坑的侧壁上钻入多个锚杆。

将反力墙吊装至基坑内并将反力墙安装在卡块上，使多个锚杆的顶端均贯穿反力墙的插孔。

吊装其余多个装配墙，将多个装配墙与反力墙依次固定使多个装配墙与反力墙围设为工作井。

吊装反力架，将多个锚杆的顶端与反力架连接使反力架抵靠在反力墙的正面上。

在反力墙的背面和装配墙的背面均浇筑混凝土，待混凝土定型完成工作井的施工。

本发明提供的装配式顶管工作井施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明装配式顶管工作井施工方法中首先开挖基坑，然后在基坑的底部固定卡块。然后在基坑的侧壁上钻入多个锚杆，在锚杆施工完成之后，将反力墙吊装在基坑内并安装在卡块上，此时多个锚杆的顶端贯穿反力墙的插孔。

通过吊装其余的多个装配墙，并使多个装配墙与反力墙依次固定从而使多个装配墙与反力墙围设为工作井。吊装反力架，使反力架与多个锚杆进行连接从而使反力架能够抵靠在反力墙正面上，最后在反力墙背面和装配板的背面均浇筑混凝土，当混凝土定型之后完成施工。本申请中，在实际使用时反力架受到的作用力一部分通过反力墙以及固化之后的混凝土作用在工作井侧壁上，另一部分作用在锚杆上，从而提高了反力架可承受的最大载荷，并且整个工作井施工过程简单，保证了工作井长时间稳定的运行。

反力墙本身有一定的质量，若在基坑的底部未进行任何的处理，那么当放置反力墙之后会在一定程度上产生下陷，为了解决上述问题首先在基坑的底部施工多个定位杆，定位杆同样可为锚杆也可为混凝土支撑桩。而在多个定位杆上安装卡块，通过卡块支撑反力墙从而避免了沉降的发生。

在反力墙上开设有用于与反力架插接的插孔，而锚杆在钻入基坑的侧壁之后锚杆的顶部位于基坑的内部。卡块与多个锚杆位于基坑的同侧，在将反力墙吊装在基坑内之后，需要使多个锚杆的顶端贯穿插孔，而反力墙的底部与卡块卡接配合。本申请的实施例为，沿卡块长度方向上开设有与反力墙卡接的安装槽。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，在基坑的底部固定卡块之前还包括：

对基坑进行夯实，并在夯实后的基坑底部施工多个桩基。

在多个桩基上铺设有多个底板，多个底板用于固定卡块。

在基坑开挖完成之后，基坑底部的承载能力较弱，若强行安装结构则必然会引发较大的沉降，进而造成安全事故。基于上述原因，首先在基坑的底部进行初步的夯实，从而为设备的放置创造初步的条件，然后在对夯实后的基坑的底部施工出多个桩基，桩基的建造方法大致为：钻机进场就位后在桩位开钻，进行一次清孔后吊放钢筋笼或安装导管，二次清孔后自导管灌注或旋喷混凝土，当混凝土凝固之后即为桩基。

在多个桩基完成之后在其上铺设多个底板，底板作为主要的承托的构件用于在日后使用过程中对基坑内的设备进行稳定的承托。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，在并在夯实后的基坑底部施工多个桩基之后还包括：

在多个桩基的顶部绑扎钢筋网，在钢筋网的外侧架设模板并向模板内浇筑混凝土，待混凝土固化之后形成承托台；承托台上用于放置多个底板。

当工作井内需要放置的设备重量较大时，为了保证顶管施工的有效且顺利的进行，需要提高多个底板的承载能力，为此在桩基施工完成之后，在桩基的顶部会预留有多个钢筋头，然后在多个钢筋头上绑扎并固定钢筋网，通过架设模板并在模板内浇筑混凝土，能够使成型的承托台与多个桩基成为一体的结构。

由于工作井的范围较大，这就导致所需浇筑的混凝土的量较多，为此根据顶管施工相关设备的参数，设计承托台的厚度。在承托台定型之后，在承托台上铺设多个底板，底板可根据使用的要求选择其他用于承托的材料制件。当一个底板损坏时可进行更换即可，更为重要的是当施工完成之后，对多个底板进行回收，降低了施工材料的浪费与损耗。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，底板上设有用于固定装配墙的限位槽。反力墙需要与多个装配墙形成一个稳定的框体结构，为了保护装配墙与底板连接的准确和可靠，在底板靠近基坑侧壁的端部安装有卡板，而在卡板的顶部开设有用于与装配墙卡接的限位槽。在吊装时将装配墙卡接在相应的限位槽内即可。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，反力架上设有与多个锚杆插接配合的紧固板，锚杆的顶端安装有抵靠在紧固板正面的紧固套，锚杆借助紧固套用于定位反力架。反力架本身具有一定的质量，在反力架的周向设置有限位部，限位部的外径大于反力架的外径，限位部会抵靠在反力墙的正面。

为了使反力架能够与多个锚杆进行连接，并且保证多个锚杆对反力架有作用力使限位部能够有效抵靠在反力墙上，为此在反力架上开设有与锚杆插接配合的避让孔，在使限位部抵靠在反力墙上之后，锚杆的顶部贯穿相应的避让孔，然后通过在锚杆的端部安装锁紧套，锁紧套可与锚杆螺纹连接，通过转动锁紧套使得锚杆受力，进而提高了反力架的稳定性。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，在将反力墙吊装至基坑内并将反力墙安装在卡块上之后还包括：

在反力墙的顶部安装多个限位索，通过多个限位索定位反力墙。

在将反力墙安装在卡块上之后，通过卡块能够对反力墙进行稳定的承托，但是由于反力墙本身具有一定的高度，在浇筑混凝土之前反力墙的位置无法保持稳定，为了解决上述问题，在反力墙的顶部设置有多个挂钩，在将反力墙安装在卡块上之后，在基坑的顶部栓接多个限位索，限位索与反力墙上的挂钩栓接，通过在限位索上施加一定作用力，保证反力墙自身结构的稳定。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，在相邻的两个装配墙之间以及装配墙与相邻的反力墙之间均设有连接块，连接块上开设有用于卡装反力墙和装配墙的卡槽。

通常情况下设置一个反力墙和三个装配墙，通过三个装配墙和一个反力墙形成一个稳定的框体结构。为了使两个相邻的装配墙之间以及装配墙与反力墙之间能够保证相对的稳定需要在其之间固定连接块，在连接块的两侧开设有分别用于与装配墙或者反力墙卡接的连接槽。

为了避免装配墙和反力墙的倒塌，首先在反力墙的两侧边安装连接块，通过膨胀螺栓等将连接块安装在反力墙上，然后吊装与反力墙相邻的两个装配墙，并使装配墙分别与底板和连接块卡接，在装配墙卡接在连接块上之后可通过膨胀螺栓等定位件进行固定。需要特别指出的是，由于装配墙同样会有倾倒的风险，因此在实际操作时同样可通过限位索将装配墙的位置进行限定，在两个装配墙上安装连接块，然后依靠类似的方法固定最后一块装配墙。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，在将多个装配墙与反力墙依次固定使多个装配墙与反力墙围设为工作井之后还包括：

在相对的两个装配墙之间以及相对的装配墙和反力墙之间均固定多个撑杆，通过多个撑杆对工作井进行支护。

在反力墙和多个装配墙均初步固定完成之后，由于后续需要在反力墙的背面以及装配墙的背面浇筑混凝土，为了保证在浇筑过程中装配墙以及反力墙的稳定，在相对的两个装配墙之间以及装配墙与反力墙之间需要安装多个撑杆，撑杆的两端可分别与装配墙或者反力墙焊接固定，也可直接进行螺纹连接。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，装配墙的背面和反力墙的背面均设置有多个加强钩。若装配墙和反力墙的背面均为平面，那么即便浇筑混凝土，最终也会导致装配墙与混凝土之间和反力墙与混凝土之间的连接力较小，为此在装配墙和反力墙的背面设置有多个加强钩，在混凝土浇筑时，加强钩伸入混凝土内，提高了对定型后的混凝土的抓力。

在本申请提供的装配式顶管工作井施工方法的一些实施例中，将多个装配墙与反力墙依次固定使多个装配墙与反力墙围设为工作井包括：

测量工作井与基坑侧壁之间的浇筑间距。

对基坑侧壁进行处理，使浇筑间距满足要求。

混凝土需要在装配墙和反力墙的外侧流动，最终使得工作井外侧的混凝土为一体的结构。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，包括：

开挖基坑，在所述基坑的底部固定卡块，在所述基坑的侧壁上钻入多个锚杆；

将反力墙吊装至所述基坑内并将所述反力墙安装在所述卡块上，使多个所述锚杆的顶端均贯穿所述反力墙的插孔；

吊装其余多个装配墙，将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定，使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井；

吊装反力架，将多个所述锚杆的顶端与所述反力架连接使所述反力架抵靠在所述反力墙的正面上；

在所述反力墙的背面和所述装配墙的背面均浇筑混凝土，待混凝土定型后最终完成所述工作井的施工。

2.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，在所述基坑的底部固定卡块之前还包括：

对所述基坑进行夯实，并在夯实后的所述基坑底部施工多个桩基；

在多个所述桩基上铺设有多个底板，多个所述底板用于固定所述卡块。

3.如权利要求2所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，在所述并在夯实后的所述基坑底部施工多个桩基之后还包括：

在多个所述桩基的顶部绑扎钢筋网，在所述钢筋网的外侧架设模板并向所述模板内浇筑混凝土，待混凝土固化之后形成承托台；所述承托台上用于放置多个所述底板。

4.如权利要求2所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，所述底板上设有用于固定所述装配墙的限位槽。

5.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，所述反力架上设有与多个所述锚杆插接配合的紧固板，所述锚杆的顶端安装有抵靠在所述紧固板正面的紧固套，所述锚杆借助所述紧固套用于定位所述反力架。

6.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，在所述将反力墙吊装至所述基坑内并将所述反力墙安装在所述卡块上之后还包括：

在所述反力墙的顶部安装多个限位索，通过多个限位索定位所述反力墙。

7.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，在相邻的两个所述装配墙之间以及所述装配墙与相邻的所述反力墙之间均设有连接块，所述连接块上开设有用于卡装所述反力墙和所述装配墙的卡槽。

8.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，在所述将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井之后还包括：

在相对的两个所述装配墙之间以及相对的所述装配墙和所述反力墙之间均固定多个撑杆，通过多个所述撑杆对所述工作井进行支护。

9.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，所述装配墙的背面和所述反力墙的背面均设置有多个加强钩。

10.如权利要求1所述的装配式顶管工作井施工方法，其特征在于，所述将多个所述装配墙与所述反力墙依次固定使多个所述装配墙与所述反力墙围设为工作井包括：

测量所述工作井与所述基坑侧壁之间的浇筑间距；

对所述基坑侧壁进行处理，使所述浇筑间距满足要求。

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