CN115217122B - 一种市政管线保护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及市政管线保护的技术领域，针对传统的市政管线保护方式较为复杂繁琐的问题，提出了一种市政管线保护结构，包括支撑组件与悬吊组件，支撑组件包括围设在基坑四周的地下连续墙，地下连续墙顶部设置有冠梁，悬吊组件包括支撑杆、若干主固定杆以及若干副固定杆，支撑杆位于管线上方且支撑杆两端均搭接在冠梁上；若干主固定杆与若干副固定杆一一对应，主固定杆与副固定杆分别位于支撑杆顶部与管线底部，对应的主固定杆与副固定杆之间通过螺杆螺母相连接。本申请具有使市政管线的保护更加简单方便的效果。

Description

一种市政管线保护结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及市政管线保护的技术领域，尤其是涉及一种市政管线保护结构及其施工方法。

背景技术

城市地下管线分布较为密集，进行基坑开挖过程中，通常会出现管线横跨在基坑上方的情况，基坑开挖施工过程中不可避免需要挖除管线底部土体，而管线失去底部土体的支撑，长时间悬空时容易发生沉降移位，严重时管线会出现断裂等现象，影响基坑施工安全。

为减少管线因基坑施工而发生沉降变形的情况，基坑施工前，通常需要对管线进行改迁以实现对管线的保护，待基坑施工完成后再对管线进行回迁，不仅操作困难，且基坑施工周期被延长，严重影响施工效率以及施工进度。

发明内容

为了使管线的保护更加简单方便，降低管线保护对基坑施工的影响，本申请提供了一种市政管线保护结构及其施工方法。

本申请提供的一种市政管线保护结构及其施工方法，采用如下的技术方案：

一种市政管线保护结构，包括支撑组件与悬吊组件，所述支撑组件包括围设在基坑四周的地下连续墙，所述地下连续墙顶部设置有冠梁，所述悬吊组件包括支撑杆、若干主固定杆以及若干副固定杆，所述支撑杆位于管线上方且支撑杆两端均搭接在冠梁上；若干所述主固定杆与若干副固定杆一一对应，所述主固定杆与副固定杆分别位于支撑杆顶部与管线底部，对应的所述主固定杆与副固定杆之间通过螺杆螺母相连接。

通过采用上述技术方案，将支撑杆搭接在冠梁上后，将主固定杆与副固定杆分布移动至承力钢顶部与管线顶部，再通过螺杆螺母进行对主固定杆与副固定杆两者进行连接，便可实现通过悬吊组件将管线吊起，减少管线长时间悬空而出现沉降变形的情况，相比传统对管线改迁进行保护的方式，本申请只需基坑施工区域内进行施工，减少因需对管线改迁导致施工区域扩大的情况，且施工完成后也无需对管线进行回迁，大大减少施工成本与施工周期，使得管线的保护更加简单方便。

优选的，所述副固定杆呈与管道外轮廓相配合的弧形杆状且副固定杆的内凹面朝向管线，所述副固定杆内凹面上还转动连接有若干滚轮，所述滚轮回转轴线方向与副固定杆的轴线平行，所述滚轮外周均套设有橡胶层。

通过采用上述技术方案，有利于增大副固定杆与管线之间的接触面积，便于载荷的分散，进而减少副固定杆作用在管线上的载荷长时间集中于管线底部，使得管线底部发生变形的情况，同时便于副固定杆更好地托起管线，通过滚轮以及橡胶层的设置，基坑施工过程中产生的部分震动可以通过滚轮上的橡胶层吸收，减少基坑施工过程产生的震动直接作用在管线的情况。

优选的，所述支撑杆底部设置若干支撑部，所述支撑部包括横跨在管线上方的的横梁杆，所述横梁杆顶部与支撑杆底部抵接，所述横梁杆两端竖直向下设置有支撑柱，所述支撑柱用于支撑横梁杆。

通过采用上述技术方案，通过多组横梁杆对支撑杆进行支撑，有利于提升支撑杆整体的抗弯能力和强度，使得支撑杆不易弯折损坏。

优选的，一种市政管线保护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：确定管线位置并做好标记；

S2：支撑组件施工：施作地下连续墙与冠梁；

S3：预制临时支撑机构；

S4：开挖管线表层土体直至管线漏出；

S5：开挖管线两侧土体至一定深度；

S6：支撑杆安装：移动支撑杆，将支撑杆两端分别搭接在冠梁上并使支撑杆位于管线上方；

S7：挖除管线下方部分土体，并通过临时支撑机构对管线进行临时支撑；将主固定杆与副固定杆分别移动至支撑杆顶部与管线底部，并通过螺杆螺母连接主固定杆与副固定杆；

S8：重复S7，直至完成所有主固定杆与副固定杆的安装。

通过采用上述技术方案，通过临时支撑机构的设置，挖除管线底部部分土体后，先通过临时支撑机构对此时管线悬空的部分进行临时支撑，在进行主固定杆与副固定杆的安装，使得管线不易因为悬空而发生沉降变形，同时，本申请通过逐步开挖管线底部支撑土体并立即安装主固定杆与副固定杆的方式，减少了管线出现悬空的时间，进一步限制了管道因失去支撑而发生沉降变形。

优选的，所述临时支撑机构包括可移动的底座，所述底座上架设有支撑板，所述底座还设置有驱使支撑板升降的主驱动件，所述支撑板上表面水平设置有两组相互平行的顶杆。

通过采用上述技术方案，挖除管线下方土体后，将底座移动至管线下方，通过主驱动件驱使支撑板上移直至两组顶杆与管线底部抵接，便可实现对管线的临时支撑，有效减少了管线因失去底部土体支撑而发生沉降变形。

优选的，两组所述顶杆形成供副固定杆嵌入的定位槽，所述定位槽两端均设置有限位部，在所述副固定杆嵌入至定位槽内后，两组所述限位部用于限制副固定杆摇摆。

通过采用上述技术方案，将底座移动至管线下方并使顶杆长度方向与管线长度方向垂直，将副固定杆嵌入至两组顶杆形成的定位槽，主驱动件驱使支撑板带动顶杆上移，当顶杆与管线底部抵接实现对管线临时支撑的同时，定位槽内的副固定杆也随之上移并与管线底部抵接，实现通过临时支撑机构对管线进行临时支撑的同时，将副固定杆移动至管线底部，便于后续进行副固定杆与主固定杆的连接，通过两组限位部的设置，有利于减少呈弧形杆状的副固定杆在限位槽内发生摇摆的情况，便于主驱动件驱使支撑板上移的过程中，支撑板可以更平稳地带动副固定杆一同上移。

优选的，所述限位部包括转动连接在两组限位杆之间的限位轮，所述的限位轮回转轴线方向与顶杆的长度方向垂直。

通过采用上述技术方案，通过限位轮的设置，有利于降低副固定杆与限位部之间的摩擦力，便于移动副固定杆的位置以摆正副固定杆，使得副固定杆更好地与主固定杆相对，进而便于后续通过螺杆螺母连接对应的副固定杆与主固定杆。

优选的，所述支撑板上还设置有限位块，所述限位块顶部开设有供主固定杆嵌入的限位槽，所述支撑板还设置驱使限位块升降的副驱动件，当所述主固定杆与副固定杆分别嵌入至限位槽与定位槽内时，所述主固定杆与副固定杆相对设置。

通过采用上述技术方案，将底座移动至管线底部并使顶杆长度方向与管线轴线方向垂直后，将副固定杆放入至两组顶杆之间的定位槽，通过主升降驱使支撑板上移的同时，副驱动件驱使限位块上移，直至限位块移动至支撑杆上方，将主固定杆放入至限位块顶部的限位槽内，便可实现主固定杆的快速定位，使主固定杆可以与此时位于定位槽内的副固定杆相对，便于后续通过螺杆螺母进行主固定杆与副固定杆的连接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过支撑组件包括设置在基坑四周的地下连续墙以及设置地下连续墙顶端的冠梁，有利于通过地下连续墙实现对基坑侧壁土体的支撑，减少基坑施工过程中，基坑侧壁土体垮塌造成管线位移的情况，安装悬吊组件时，将支撑杆先搭接在冠梁上，再将主固定杆与副固定杆分别移动至支撑杆顶部与管线底部并通过螺杆螺母连接，实现对管线的悬吊保护，减少管线因基坑施工挖除管线底部土体后，管线因长时间悬空导致出现沉降变形的情况，无需对管线进行改迁便可实现对管线的保护，有利于减少基坑施工周期与施工成本。

2.通过临时支撑机构包括底座以及设置在底座上方的支撑板，支撑上设置有两组顶杆，底座还设置有驱使支撑板升降的主驱动件，将底座移动至管线下方，再通过主驱动件驱使支撑板上移直至顶杆与管线抵接，便可实现对管线的临时支撑。

3.通过两组顶杆形成供副固定杆嵌入的定位槽，将副固定杆放入至限位槽内，再通过主驱动件驱使支撑板上移，当支撑板上的顶杆与管线底部的抵接同时副固定板也在支撑板的带动下与管线底部抵接，实现对管线进行临时支撑的同时将副固定杆移动至管线底部。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是图1中的A部的放大示意图。

图3是本申请实施例的用于示意临时支撑机构的示意图。

附图标记说明：

1、基坑；2、管线；3、地下连续墙；31、冠梁；32；卡接杆；4、支撑杆；41、主固定杆；42、副固定杆；421、弧形槽；422、滚轮；423、橡胶层；43、支撑部；431、横梁杆；432、支撑柱；5、底座；51、支撑板；52、主驱动件；511、顶杆；513、定位槽；512、限位轮；53、副驱动件；54、限位块；541、限位槽。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种市政管线保护结构及其施工方法。

参照图1及图2，一种市政管线保护结构，包括支撑组件与悬吊组件，支撑组件包括围设在基坑1四周的地下连续墙3，地下连续墙3顶部还浇筑有冠梁31；悬吊组件包括支撑杆4、若干主固定杆41以及若干副固定杆42，支撑杆4搭接在冠梁31上且支撑杆4位于管线2上方，支撑杆4长度方向与管线长度方向平行。若干主固定杆41均匀分布于在支撑杆4顶部并与支撑杆4抵接，若干副固定杆42均匀分布在管线2底部并与管线2抵接，若干主固定杆41杆与若干副固定杆42一一对应，对应的主固定杆41与副固定杆42两者相对的端部之间通过螺杆螺母相连接。

在本实施例中，支撑杆4为双拼工字钢，主固定杆41为金属方通；副固定杆42呈与管线2相契合的弧形杆状，副固定杆42的内凹面朝向管线2，副固定杆42的内凹面开设有弧形槽421，弧形槽421内转动连接有若干滚轮422，若干滚轮422均匀分布在弧形槽421内且滚轮422均突出至弧形槽421外，滚轮422的回转轴线方向与副固定杆42的轴线方向平行，滚轮422外周均套接有橡胶层423。

参照图1及图2，通过副固定杆42呈弧形杆状，一方面在主固定杆41与副固定杆42通过螺杆螺母相互连接后，便于副固定杆42更稳固地抱住管线2，另一方面，有利于减少副固定杆42上的载荷集中作用的管线2底部造成管线2受压变形的情况。通过弧形槽421内转动连接有若干滚轮422且滚轮422外周均套设有橡胶层423。基坑1施工过程中，副固定杆42上的震动可以及时被滚轮422外周的橡胶层423吸收，有利于减少震动直接作用在管线2上引发管线2移位变形的情况。

参照图1及图2，冠梁31对应支撑杆4两端预埋有两组卡接杆32，卡接杆32底端与冠梁31的钢筋笼焊接固定，卡接杆32顶端伸出冠梁31上表面，支撑杆4对应两组卡接杆32开设有两组穿孔，卡接杆32与对应的穿孔插接配合，实现对支撑杆4的限位，使得支撑杆4不易发位移。

参照图1及图2，支撑杆4底部均设置有若干支撑部43，支撑部43包括横跨在支撑杆4与管线2之间的横梁杆431，若干横梁杆431沿支撑杆4的长度方向均匀分布，横梁杆431两端均竖直向下焊接固定有支撑柱432，横梁杆431与支撑杆4底部抵接，在本实施例中，横梁杆431为工字钢，支撑柱432为格构柱。通过若干支撑部43的设置，有利于提升支撑杆4抗弯能力与整体强度，使得支撑杆4不易发生变形。

参照图1及图3，一种市政管线保护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：确定管线2位置并做好标记；具体操作如下：

S1.1：划分施工区域，施工区域划分完成后应及时清理施工区域表面杂物。

S1.2：采用管线探测仪确定管线2具体深度以及走向，实现管线2位置的确定，管线2位置确定完成后通过插设彩旗的方式做好标记；

S2：支撑组件施工：施作地下连续墙3与冠梁31；地下连续墙3浇筑施工时应错开管线2。

S3：预制临时支撑机构。

S4：开挖管线2表层土体直至管线2漏出；开挖时必须小心，用铁锨轻轻挖掘管线2表层土体，不得用镐。发现土质发生变化时应由人工改用木钎将管线2表层覆盖物清除干净，以保证不损坏地下管线2。

S5：开挖管线2两侧土体至一定深度；

S6：支撑杆4安装：支撑移动支撑杆4，将支撑杆4两端分别搭接在冠梁31上并使支撑杆4位于管线2上方，具体操作如下：

S6.1：通过吊机将支撑杆4吊装至冠梁31上方，正式吊装前应进行试吊，试吊无问题后再正式起吊。先将支撑杆4吊装至管线2上方，并使之支撑杆4两端的穿孔分别与冠梁31上的两组卡接杆32相对。

S6.2：接着下放支撑杆4，将支撑杆4两端搭接在冠梁31上的同时使卡接杆32穿设于对应的穿孔，实现支撑杆4的安装固定。

S7：挖除管线2下方部分土体，并通过临时支撑机构对管线2底部进行临时支撑；将主固定杆41与副固定杆42分别移动至支撑杆4顶部与管线2底部，并通过螺杆螺母连接主固定杆41与副固定杆42；

S8：重复S7，直至完成所有主固定杆41与副固定杆42的安装。

参照图1及图2，主固定杆41与副固定杆42安装完成后进行支撑部43的安装，安装支撑部43时，将横梁杆431移入支撑杆4与管线2之间，移动支撑杆4，使横梁杆431长度方向与支撑杆4长度方向垂直的同时使横梁杆431顶部与支撑杆4顶部抵接，将用于支撑横梁杆431的两组支撑柱432分别焊接在横梁杆431两端，实现横梁杆431的架设。

参照图1及图3，临时支撑机构包括可移动的底座5，在本实施例中，底座5为现有的履带式底座5，底座5上方架设有支撑板51，底座5还设置有驱使支撑板51升降的主驱动件52。支撑板51上表面的水平固定有两组平行设置的顶杆511，两组顶杆511之间留有间距。

参照图1及图3，主驱动件52包括设置在底座5上的两组多级液压杆，底座5上的多级液压杆顶部的活动端与支撑杆4底部固定，通过底座5上多级液压杆活动端的伸缩便可实现支撑板51的升降。当需要临时支撑管线2时，将底座5移动至管线2下方，并移动底座5使支撑杆4上两组顶杆511的长度方向与管线2的轴线方向垂直，通过主驱动件52驱使支撑板51上移，直至支撑板51上的顶杆511与管线2底部抵接，便可实现对管线2的临时支撑。

参照图1及图3，两组顶杆511之间留有间距，两组顶杆511形成供副固定杆42嵌入的定位槽513，通过临时支撑机构对管线2进行临时支撑时，将副固定杆42放入至定位槽513内，通过主驱动件52驱使支撑杆4上移的同时，定位槽513内的副固定杆42也随之上移，当顶杆511与管线2底部抵接时，副固定杆42上的滚轮422也随之移动至管线2下方，实现副固定杆42的安装就位。

参照图1及图3，定位槽513两端均设置有限位部，限位部包括转动连接在顶杆511上的限位轮512，限位轮512的回转轴线方向与顶杆511的长度方向垂直设置，当副固定杆42嵌入限位槽541后，两组限位轮512均与副固定杆42的外凸面抵接，限制副固定杆42在定位槽513内摇摆，便于主驱动件52驱使支撑升降时，支撑板51可以更加平稳地带动副固定杆42一同升降。同时利用限位轮512转动连接在顶杆511上，后续需要移动副固定杆42以摆正副固定杆42时，有利于降低副固定杆42与限位部之间的摩擦力，使得副固定杆42的移动更加简单方便。

参照图1及图3，支撑杆4还架设有两组限位块54，两组限位块54分别位于限位槽541两端且两组限位块54相对设置，限位块54顶部均开设有供主固定杆41嵌入的限位槽541。支撑板51上对应两组限位块54设置有两组副驱动件53，副驱动件53用于驱使对应的限位块54升降，副驱动件53包括竖直设置在支撑板51上的多级液压缸，支撑板51上的多级液压缸的活动端与限位块54底部固定，通过支撑板51上的多级液压缸活动端伸缩便可实现限位块54的升降。当主固定杆41与副固定杆42分别嵌入至定位槽513与限位槽541后，主固定杆41与副固定杆42相对设置。

S7的具体步骤如下：

S7.1：挖除管线2底部部分土体。

S7.2：将底座5移动至管线2下方，并使支撑板51上的顶杆511长度方向与管线2长度方向垂直。

S7.3：将副固定杆42放入至定位槽513内。

S7.4：通过主驱动件52驱使支撑板51上移，直至支撑板51上的两组顶杆511与管线2底部抵接。

S7.5：通过副驱动件53驱使对应的限位块54上移直至限位块54位于支撑杆4上方。

S7.6：将主固定杆41放入至限位槽541内。

S7.7：移动主固定杆41与副固定杆42直至主固定杆41与副固定杆42端部相互正对。

S7.8：将主固定杆41与副固定杆42相对的端部通过螺栓螺母副相连接。

通过限位槽541与定位槽513的设置，便于主固定杆41与副固定杆42的快速定位，进而便于后续通过螺杆螺母连接对应的主固定杆41与副固定杆42。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种市政管线保护结构的施工方法，其特征在于：

所述保护结构包括支撑组件与悬吊组件，所述支撑组件包括围设在基坑(1)四周的地下连续墙(3)，所述地下连续墙(3)顶部设置有冠梁(31)，所述悬吊组件包括支撑杆(4)、若干主固定杆(41)以及若干副固定杆(42)，所述支撑杆(4)位于管线(2)上方且支撑杆(4)两端均搭接在冠梁(31)上；若干所述主固定杆(41)与若干副固定杆(42)一一对应，所述主固定杆(41)与副固定杆(42)分别位于支撑杆(4)顶部与管线(2)底部，对应的所述主固定杆(41)与副固定杆(42)之间通过螺杆螺母相连接；

所述副固定杆(42)呈与管线(2)外轮廓相配合的弧形杆状且副固定杆(42)的内凹面朝向管线，所述副固定杆(42)内凹面上还转动连接有若干滚轮(422)，所述滚轮(422)回转轴线方向与副固定杆(42)的轴线平行，所述滚轮(422)外周均套设有橡胶层(423)；

所述支撑杆(4)底部设置若干支撑部(43)，所述支撑部(43)包括横跨在管线(2)上方的横梁杆(431)，所述横梁杆(431)顶部与支撑杆(4)底部抵接，所述横梁杆(431)两端竖直向下设置有支撑柱(432)，所述支撑柱(432)用于支撑横梁杆(431)；

所述临时支撑机构包括可移动的底座(5)，所述底座(5)上架设有支撑板(51)，所述底座(5)还设置有驱使支撑板(51)升降的主驱动件(52)，所述支撑板(51)上表面水平设置有两组相互平行的顶杆(511)；

两组所述顶杆(511)形成供副固定杆(42)嵌入的定位槽(513)，所述定位槽(513)两端均设置有限位部，在所述副固定杆(42)嵌入至定位槽(513)内后，两组所述限位部用于限制副固定杆(42)摇摆；

所述限位部包括转动连接在两组限位杆之间的限位轮(512)，所述的限位轮(512)回转轴线方向与顶杆(511)的长度方向垂直；

所述支撑板(51)上还设置有限位块(54)，所述限位块(54)顶部开设有供主固定杆(41)嵌入的限位槽(541)，所述支撑板(51)还设置驱使限位块(54)升降的副驱动件(53)，当所述主固定杆(41)与副固定杆(42)分别嵌入至限位槽(541)与定位槽(513)内时，所述主固定杆(41)与副固定杆(42)相对设置；

其施工方法包括以下步骤：包括以下步骤：

S1：确定管线(2)位置并做好标记；具体操作如下：

S1.1：划分施工区域，施工区域划分完成后应及时清理施工区域表面杂物；

S1.2：采用管线(2)探测仪确定管线(2)具体深度以及走向，实现管线(2)位置的确定，管线(2)2位置确定完成后通过插设彩旗的方式做好标记；

S2：支撑组件施工：施作地下连续墙(3)与冠梁(31)；地下连续墙(3)浇筑施工时应错开管线(2)；

S3：预制临时支撑机构；

S4：开挖管线(2)表层土体直至管线(2)漏出；开挖时必须小心，用铁锨轻轻挖掘管线(2)表层土体，不得用镐；发现土质发生变化时应由人工改用木钎将管线(2)表层覆盖物清除干净，以保证不损坏地下管线(2)；

S5：开挖管线(2)两侧土体至一定深度；

S6：支撑杆(4)安装：支撑移动支撑杆(4)，将支撑杆(4)两端分别搭接在冠梁(31)上并使支撑杆(4)位于管线(2)上方，具体操作如下：

S6.1：通过吊机将支撑杆(4)吊装至冠梁(31)上方，正式吊装前应进行试吊，试吊无问题后再正式起吊；先将支撑杆(4)吊装至管线(2)上方，并使之支撑杆(4)两端的穿孔分别与冠梁(31)上的两组卡接杆(32)相对；

S6.2：接着下放支撑杆(4)，将支撑杆(4)两端搭接在冠梁(31)上的同时使卡接杆(32)穿设于对应的穿孔，实现支撑杆(4)的安装固定；

S7：挖除管线(2)下方部分土体，并通过临时支撑机构对管线(2)底部进行临时支撑；将主固定杆(41)与副固定杆(42)分别移动至支撑杆(4)顶部与管线(2)底部，并通过螺杆螺母连接主固定杆(41)与副固定杆(42)；

S8：重复S7，直至完成所有主固定杆(41)与副固定杆(42)的安装。