CN115492216B - 一种管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下管线铺设和迁改施工领域，特别涉及一种管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法。一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括支垫装置和支承主体，支垫装置连接于支撑柱侧面，支撑柱为地下车站的立柱结构，支承主体包括主梁、副梁和连接板，主梁沿待安装管道的纵向设置，主梁连接于对应的支撑柱，副梁位于主梁上，副梁沿主梁的纵向间隔分布且沿待安装管道的径向方向设置，连接板设置于主梁的底面、副梁的顶面以及主梁与副梁之间。通过采用此迁改管道至地下车站上方的支承装置不仅可以满足管道回迁到地下车站结构上方时的荷载需求，还可保护位于基坑下方的地下车站站厅结构正常施工作业且减少管道迁改施工成本。

Description

一种管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法

技术领域

本发明涉及地下管道铺设和迁改施工领域，特别涉及一种管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法。

背景技术

随着城市地铁建设的高速发展，管道迁改工程在地下车站施工工程中起到了关键的作用。有些位于预定地下车站位置的既有管道则需迁改，以保证地下车站的修建。

现有的技术是：迁改管道时，先在地下车站结构之外测量放线，在预定基坑位置周边先行修筑边缘支护装置，之后再进行基坑的开挖，安装管道置于基坑之内，然后再进行稳管和回填土。

上述管道迁改方法，主要存在以下不足：此方法只适用于在地下车站结构之外有足够施工场地的较空旷地区，在城市繁华地带的一些地下车站之外没有足够场地的狭窄地区只能将管道迁改到地下车站结构上方，但又无法满足管道的荷载需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的迁改管道到地下车站结构上方但无法满足管道的荷载需求的问题，提供一种管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括支垫装置和支承主体，支垫装置连接于支撑柱侧面，支撑柱为地下车站的立柱结构，支承主体包括主梁、副梁和连接板，主梁沿待安装管道的纵向设置，主梁连接于对应的支撑柱，副梁位于主梁上，副梁沿主梁的纵向间隔分布，副梁沿待安装管道的径向方向设置，连接板设置于主梁的底面、副梁的顶面以及主梁与副梁之间，副梁上的连接板用于承托待安装管道。

为将待安装管道迁改至地下车站上方，迁改之前在地下车站上方进行基坑开挖，基坑的尺寸根据待安装管道迁改施工的作业面需求确定，基坑的深度据适配于待安装的管道，基坑底面与车站顶板的间距据地下车站临时盖板的顶面和地下车站顶板的间距确定，支撑柱为基坑下方的地下车站结构的柱体，该从地下车站支撑柱一直延伸到地面，采用支撑柱支承用于管道回迁的支承装置，无需额外施工立柱结构，减少工程量。支垫装置位于支撑柱的侧面，其设置的位置高度适配于待安装管道施工作业面的深度所需，用于支垫支承主体。支承主体的主梁位于支撑柱上，可使得支撑柱来承担支承主体和待安装管道的荷载。主梁和副梁，可使得其受力状态下更加稳固。连接板能够分散荷载多点受力，保证该结构的稳定性，同时减少对管道的损伤。

通过使用该管道迁改至地下车站上方的支承装置，可以满足管道回迁到地下车站结构上方时的荷载需求，以此可保证位于基坑下方的地下车站站厅结构正常施工。此外，采用该管道迁改至地下车站上方的支承装置可使得施工工期缩短，减少了人力还有设备的资源投入，降低了工程施工成本。

优选的，地下车站上方设置有基坑支护装置，主梁两端穿过对应的基坑支护装置伸入土体。

基坑支护装置设置于基坑开挖之前，位置在基坑两相对边的边缘。在基坑边缘设置基坑支护装置，可加固该基坑，同时也可保证该基坑内部管道的安全。主梁穿过基坑支护装置伸入土体，可加强主梁的稳定性。

优选的，支垫装置包括第一型钢和第二型钢，第一型钢位于支撑柱四周，第二型钢一端连接第一型钢、另一端连接对应第二型钢下方支撑柱。

第一型钢平行于基坑底面设置于支撑柱的四周，该四周为支撑柱的侧面，第一型钢设置的高度适配于待安装管道的管径。第二型钢斜着安装，一端连接第一型钢、另一端连接对应第二型钢下方支撑柱，使得整个支垫装置在竖向呈三角形态，使得整个支垫装置更加稳定。

优选的，该管道迁改至地下车站上方的支承装置还包含吊筋，吊筋用于承托支承主体，吊筋上端连接于横梁的钢筋笼、下端穿过副梁之间的固定件。

吊筋承托支承主体，减少支承主体承受的荷载。横梁的钢筋笼是基坑封顶时支撑柱顶端的连接构造的。副梁之间设有固定件，吊筋穿过固定件，进一步保证该管道迁改至地下车站上方的支承装置的稳定性。

优选的，相邻两个副梁之间设置有固定件用于固定吊筋。

副梁上的连接板提前预留出用于吊筋穿过的空间，进一步保证吊筋的稳定。该固定件带圆孔，便于吊筋穿过然后使用吊筋固定装置进一步保证该管道迁改至地下车站上方的支承装置的稳定性。

优选的，主梁包括三个单元梁，单元梁分别设置于支撑柱的内侧和两外侧，位于支撑柱两外侧的单元梁侧面设置有主梁加强装置、上侧设置有主梁固定装置，主梁固定装置用于固定支撑柱和主梁的相对位置。

主梁加强装置可使得主梁强度提高，主梁固定装置用于主梁和支撑梁的相对位置，进而进一步加强该管道迁改至地下车站上方的支承装置，保证整个装置的稳定性。

优选的，主梁外侧设有肋板。

肋板设置于主梁外侧，肋板一端连接于主梁，另一相对边两端连接于主梁上下的连接板，进一步固定了竖梁和竖梁上下连接板的相对位置，从而进一步保证了该管道迁改至地下车站上方的支承装置的稳定性。

优选的，支承主体上设置有缓冲装置。

该缓冲装置可采用橡胶垫或者泡沫垫。采用该缓冲装置，可隔绝支承主体和待安装管道的直接接触，同时起到对待安装管道的减震作用。

一种管道迁改至地下车站上方的施工方法，采用该管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括以下步骤：

S1、施工基坑支护装置并开挖基坑；

S2、安装支垫装置；

S3、安装支承主体：在支垫装置上安装主梁，在主梁上下两侧安装连接板，在位于主梁上方的连接板上安装副梁，在副梁的上侧安装连接板；

S4、安装待安装管道：在支承主体上安装待安装管道并固定，完成管道的迁改。

在基坑支护装置施工之前先进行施工放线以此确定支撑柱和围护桩的位置，确定基坑的尺寸。基坑支护装置可保证基坑的稳定性，浇筑基坑支护装置之后进行基坑的开挖，开挖过程中需破除围护桩桩位至路面以下。

通过采用本管道迁改至地下车站上方的支承装置的施工方法，可使得迁改管道尤其是管径在500mm以上的大管径管道至地下车站上方时满足其荷载需求，加强结构的稳定性，减少影响地下车站修建造成的安全隐患。同时也节约了施工的工期，减少了人力和设备的资源损失，降低了施工的成本。

优选的，待安装管道安装之前先进行节段的焊接，焊接完之后对焊缝进行超声波探伤检测。

对待安装管道的焊缝进行超声波探伤，可保证焊接的质量，避免待安装管道投入使用后其内的液体流出待安装管道，对该迁改管道至地下车站上方的支承装置的质量造成伤害，从而避免对地下车站的结构的损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.采用上述管道迁改至地下车站上方的支承装置及施工方法，利用各种型钢焊接组合成主梁和副梁，支撑柱也通过和各种型钢组合焊接，增加了支撑受力点，形成一个支承主体，分散荷载在多点受力，满足了迁改管道尤其是管径在500mm以上的大管径管道至地下车站上方时的荷载需求，同时不干扰基坑下方地下车站站厅结构的正常施工作业，也通过此种施工方法使得施工工期缩短，降低了人力和工时的损耗，也减少了设备的投入，大大降低了工程施工成本。

附图说明

图1为实施例1中支承主体的钢结构布置的俯视图；

图2为实施例1中支承主体的钢结构布置沿待安装管道延伸方向的剖视图；

图3为实施例1中支承主体部分钢结构布置的垂直管道延伸方向剖视图；

图4为实施例1中支撑柱处安装支垫装置的正视图；

图5为实施例1中支撑柱处安装支垫装置的轴测图施工工艺流程图；

图6为实施例1中吊筋结构示意图；

图7为实施例1中竖梁组合钢结构及肋板示意图；

图8为实施例2中施工流程图。

图中标记：1-支撑柱，101-围护桩，2-支垫装置，201-第一型钢，202-第二型钢，301-主梁，302-副梁，303-连接板，304-主梁固定装置，305-主梁加强装置，306-肋板，4-基坑支护装置，401-素混凝土桩，402-钢筋混凝土桩，5-吊筋，501-吊筋固定装置，502-固定件，6-临时混凝土盖板，7-待安装管道，701-固定装置，8-钢筋笼，9-车站顶板。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括支垫装置2和支承主体，支撑柱1为地下车站的格构柱且位于围护桩101内部，支撑柱1直接从地下车站延伸至地面，支垫装置2焊接于支撑柱1侧面。支垫装置2包括第一型钢201和第二型钢202，第一型钢201和第二型钢皆是L125*125*14的角钢，较长的第一型钢201长720mm，较短的第一型钢201长480mm。第一型钢201焊接于支撑柱1的四个侧面，第二型钢202斜焊一端连接第一型钢201、另一端连接对应第二型钢202下方支撑柱1，形成从侧面看为三角形的支垫装置2，如图4-5所示。焊接时在焊缝两端设置引弧板，引弧板的材质和坡口形式与焊件相同。另外引弧板的坡口和焊缝尺寸应相对应。焊接过程中，起落弧点据焊缝端部的距离应大于10mm，且焊缝应被填满。

支承主体包括主梁301、副梁302和连接板303。主梁301和副梁302皆为I20b的工字钢，连接板303为3cm厚的厚钢板。主梁301沿待安装管道7的纵向设置，主梁301连接于对应的支撑柱1，副梁302位于主梁301上，副梁302沿主梁301的纵向间隔分布，副梁302沿待安装管道7的径向方向设置，连接板设置于主梁301的底面、副梁302的顶面以及主梁301与副梁302之间，副梁302上的连接板303用于承托待安装管道7。

主梁301包括三个单元梁，单元梁分别设置于支撑柱1的内侧和两外侧，位于支撑柱1两外侧的单元梁侧面设置有主梁加强装置305、上侧设置有主梁固定装置304，主梁固定装置304用于固定支撑柱1和主梁301的相对位置，如图4所示。整个装置共需焊接6根主梁，如图1所示。主梁301接头焊接时，需采用全熔透坡口对接焊法。

焊接位于主梁301上侧与下册的连接板303时，需保证连接板303与所在焊接主体构件材质相同。焊接时，焊缝形式为角接组合焊缝，焊缝两端需设置引弧板，引弧板的材质和坡口形式与焊件相同。角焊缝转角处应连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部距离应大于10mm。次梁长6.5m。

如图7所示，主梁301外侧两端设有肋板306。该肋板306为3cm厚的带倒角的矩形劲肋钢板，肋板306的母材厚度为15mm，肋板306的尺寸为200mm*105mm，倒角尺寸为55mm*55mm。减去倒角的长边焊接于主梁301，减去倒角的一对短边分别于连接板303焊接。

如图1所示，地下车站上方设置有基坑支护装置4，主梁301两端穿过对应的基坑支护装置4伸入土体。基坑的尺寸据基坑下方的地下车站确定，开挖时保证围护桩101在基坑的边缘。本实施例中的基坑支护装置4为支护咬合桩，素混凝土桩401和钢筋混凝土桩402相互咬合。

如图6所示，吊筋5用于承托支承主体，吊筋5上端连接于横梁的钢筋笼8、下端穿过副梁302之间的固定件502。钢筋笼8上方为临时混凝土盖板6。吊筋5为长2m直径Φ24mm的HRB500E螺纹钢筋，其数量据实际情况而定，本实施例中为48个。各吊筋5之间的间距据具体情况而定，在本实施例中吊筋间距为1.5m。相邻两个副梁302之间设置有固定件502用于固定吊筋5。该固定件502为240mm长的L125*125*14型角钢，其数量据实际情况而定，本实施例中为32个。副梁302上方的连接板303需开直径为24mm的圆孔。吊筋5穿过连接板303和固定件502后用吊筋固定装置501进行固定，本实施例中吊筋固定装置501为双螺帽形式，并附加了弹垫和垫片，如图6所示。

支承主体上设置有缓冲装置。

实施例2

如图8所示，一种管道迁改至地下车站上方的施工方法，采用实施例1中的一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括以下步骤：

S1、施工基坑支护装置4并开挖基坑；

S2、安装支垫装置2；

S3、安装支承主体：在支垫装置2上安装主梁301，在主梁301上下两侧安装连接板303，在位于主梁301上方的连接板303上安装副梁302，在副梁302的上侧安装连接板303；

S4、安装待安装管道7：在支承主体上安装待安装管道7并固定，完成管道的迁改。

基坑开挖之前先进行测量放线，按照设计图纸的尺寸和土建单位的坐标点进行放线，并用白灰画出轮廓，再用切割机对路面进行切缝工作，提高基坑开挖精度。切缝后先进行基坑支护装置的浇筑，浇筑完成后进行基坑开挖。基坑开挖过程中破除围护桩桩位至路面以下。基坑距车站顶板9的距离距实际情况而定，如图2-3所示。

安装支垫装置2时先水平焊接四根第一型钢201，再在支撑柱1四周底部斜焊第二型钢202，组成三角形的支垫装置2。

安装支承主体，先在两组支撑柱1的两侧和中间处，敷设3根主梁301于围护桩101桩头的位置处。在支撑柱1的位置处，主梁301和支垫装置2进行焊接，共需在基坑两侧焊接6根单元梁。焊接完主梁301后在主梁301上部和下部焊接连接板303。之后在两组支撑柱1结构边缘位置处，横向安装两根副梁302。然后在主梁301上部的连接板303每隔1.5m沿待安装管道延伸方向安装副梁302，共需安装11根6.5m长的副梁。最后再在副梁302上方焊接连接板303。

待安装管道7安装之前先进行节段的焊接，焊接完之后对焊缝进行超声波探伤检测。待安装管道7安装完成之后使用倒U型的固定装置701固定待安装管道7于支承主体上。

以上所述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 (6)

1.一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，其特征在于：包括支垫装置（2）和支承主体，所述支垫装置（2）连接于支撑柱（1）侧面，所述支撑柱（1）为地下车站的立柱结构，所述支承主体包括主梁（301）、副梁（302）和连接板（303），所述主梁（301）沿待安装管道（7）的纵向设置，所述主梁（301）连接于对应所述支撑柱（1）上的所述支垫装置（2），所述副梁（302）位于所述主梁（301）上，所述副梁（302）沿所述主梁（301）的纵向间隔分布，所述副梁（302）沿所述待安装管道（7）的径向方向设置，所述连接板设置于所述主梁（301）的底面、所述副梁（302）的顶面以及所述主梁（301）与所述副梁（302）之间，所述副梁（302）上的所述连接板（303）用于承托所述待安装管道（7）；

所述支垫装置（2）包括第一型钢（201）和第二型钢（202），所述第一型钢（201）位于所述支撑柱（1）四周，所述第二型钢（202）一端连接所述第一型钢（201）、另一端连接对应所述第二型钢（202）下方所述支撑柱（1）；

还包含吊筋（5），所述吊筋（5）用于承托支承主体，所述吊筋（5）上端连接于横梁的钢筋笼（8）、下端穿过所述副梁（302）之间的固定件（502），相邻两个所述副梁（302）之间设置有固定件（502）用于固定所述吊筋（5）；

所述主梁（301）外侧设有肋板（306）。

2.如权利要求 1 所述的一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，其特征在于，所述地下车站上方设置有基坑支护装置（4），所述主梁（301）两端穿过对应的所述基坑支护装置（4）伸入土体。

3.如权利要求 1 所述的一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，其特征在于，所述主梁（301）包括三个单元梁，所述单元梁分别设置于所述支撑柱（1）的内侧和两外侧，位于所述支撑柱（1）两外侧的所述单元梁侧面设置有主梁加强装置（305）、上侧设置有主梁固定装置（304），所述主梁固定装置（304）用于连接所述支撑柱（1）和所述主梁（301）。

4.如权利要求 1-3 任一所述的一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，其特征在于，所述支承主体上设置有缓冲装置。

5.一种管道迁改至地下车站上方的施工方法，其特征在于，采用如权利要求 1-4任一所述的一种管道迁改至地下车站上方的支承装置，包括以下步骤：

S1、施工基坑支护装置（4）并开挖基坑；

S2、安装支垫装置（2）；

S3、安装支承主体：在所述支垫装置（2）上安装主梁（301），在所述主梁（301）上下两侧安装连接板（303），在所述主梁（301）上方的所述连接板（303）上安装副梁（302），在所述副梁（302）的上侧安装连接板（303）；

S4、安装待安装管道（7）：在所述支承主体上安装所述待安装管道（7）并固定，完成管道的迁改。

6.如权利要求 5 所述的一种管道迁改至地下车站上方的施工方法，所述待安装管道（7）安装之前先进行节段的焊接，焊接完之后对焊缝进行超声波探伤检测。

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