CN116856932A - 一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法，属于竖井施工技术领域，预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；玻纤筋井片包括常规配筋区、与常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区，该顶管区正对施工时的顶管部。本发明公开的结构和方法可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性，具备更优的整体稳定性和抗变形能力。

Description

一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法

技术领域

本发明属于市政顶管竖井施工技术领域，具体涉及一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法。

背景技术

伴随着我国城市化进程的加快，城市市政工程如雨水、污水、地下管道等工程的新建和改造工程量正逐步增大。为减少开挖面积，保障市区交通顺畅，在管道新建和改造过程中大多使用顶管技术。而竖井作为地下管道结构中不可或缺的一部分，不仅提供了顶管施工的作业场所，而且在顶推阶段可起到抵抗机械顶力的作用。常见的竖井按照平面布置的不同可分为矩形和圆形，其中圆形竖井具备更高的强度和刚度，其抗变形能力和抗顶推力优于矩形结构。传统的竖井一般采用现场一次浇筑，需要通过在现场绑扎钢筋、支设模板、浇筑养护。其缺点在于：一是顶管作业大多位于城市主干道，现场开挖占地面积广，易对市内交通造成长期干扰；二是开挖过程易给周围居民带来不便，且造成周边环境污染；三是施工周期长，对施工人员、物资及成本投入需求量大。针对以上传统工艺的不足，装配技术逐渐在市政顶管竖井工程中得到逐步应用。其中，圆形装配式竖井主要是基于若干预制井片，通过螺栓对相邻井片进行紧固连接，从而形成整体稳定性较好的拼装结构。其优点在于：一是提高了施工效率；二是减少了对周边环境的干扰和污染；三是减少了场地占用；四是实现了绿色低碳施工。但是，目前施工中采用的圆形装配式竖井多为小直径结构，竖井自身的强度和刚度无法满足大直径竖井施工需求。此外，由于预制井片强度等级较高，再进行后续顶管推进施工时，增大了竖井井片的切削难度，且易造成周边井片的脆性损伤。因此，如何对现有圆形装配式竖井结构进行改良，使其具备更优的整体稳定性和抗变形能力，同时降低顶管切削区施工难度，确保顶管周围井片的完整性亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法，可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性，具备更优的整体稳定性和抗变形能力。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，包括预应力装配式竖井，所述预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，从上至下为五环，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；所述波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；所述玻纤筋井片包括常规配筋区、与所述常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，所述玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区，该顶管区正对施工时的顶管部。

进一步，所述常规配筋区包括常规纵筋、常规环筋和常规拉结筋，所述常规纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层常规纵筋通过常规环筋连接，各常规环筋通过常规拉结筋连接；所述玻纤筋配筋区包括玻纤纵筋、玻纤环筋和常规拉结筋，所述玻纤纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层玻纤纵筋通过玻纤环筋连接，各玻纤环筋通过常规拉结筋连接；相邻的常规纵筋和玻纤纵筋之间通过直螺纹套筒连接，相邻的常规环筋和玻纤环筋之间通过直螺纹套筒连接，各直螺纹套筒组合呈半圆形。

进一步，玻纤筋配筋区还包括常规强化圈筋，所述常规强化圈筋呈半圆形，所述常规强化圈筋与相邻的玻纤纵筋或玻纤环筋连接，所述常规强化圈筋与各层的直螺纹套筒相邻。

进一步，所述玻纤纵筋或玻纤环筋深入直螺纹套筒的长度至少占直螺纹套筒长度的2/3。

进一步，在所述普通井片和玻纤筋井片的两侧均开设有第一止水凹槽和第二止水凹槽，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽分别设置在环向锚固螺栓的内外两侧，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽内均安装有橡胶止水垫。

进一步，所述标准井环和波纤筋井环的竖向均设置有纵向预应力通道，所述纵向预应力通道内穿设有纵向预应力锚筋，波纤筋井环上的纵向预应力通道避开顶管区，所述纵向预应力锚筋的两端连接至纵向预应力锚筋台座；所述标准井环和波纤筋井环的环向均设置有环向预应力通道，所述环向预应力通道内穿设有环向预应力锚筋，所述环向预应力锚筋的两端连接至环向预应力锚筋台座；波纤筋井环上的环向预应力锚筋台座布置在顶管区的两侧。

进一步，所述预应力装配式竖井的外侧相隔设置有搅拌桩，所述搅拌桩与预应力装配式竖井的外侧壁之间设置有注浆部，所述搅拌桩的上侧卡合有压顶圈梁，所述预应力装配式竖井的内侧底部依次设置有素混凝土垫层和钢筋混凝土底板。

进一步，所述预应力装配式竖井内侧下部同时设置有深凹口和浅凹口，深凹口处安装纵向预应力筋锚固台座，并嵌固素混凝土垫层；浅凹口处嵌固钢筋混凝土底板；所述预应力装配式竖井上设有注浆孔，当钢筋混凝土底板浇筑完成后，通过注浆孔对预应力装配式竖井的外壁与搅拌桩之间的间隙进行填充。

一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构的施工方法，采用如上述所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，步骤具体包括：

S1：开挖大直径竖井上部土层一并施工压顶圈梁；

S2：压顶圈梁上部架设龙门架吊车；

S3：大直径竖井土层二开挖施工；

S4：大直径装配竖井底环拼装吊运施工；

S5：大直径装配竖井第二环现场拼装并张拉锚固，经吊车吊运至竖井内与底环进行拼装；

S6：大直径装配竖井底环与第二环锁定于龙门架吊车上，随后进行竖井土层三开挖施工；

S7：将大直径装配竖井底环和第二环下放至土层三底部，割除上部预埋吊环；

S8：重复上述步骤S5-S7，直至大直径装配竖井整体拼装完成。

S9：将纵向预应力筋穿于竖井纵向预应力通道内，利用专业张拉设备对纵向预应力筋进行张拉锚固；

S10：大直径装配竖井素混凝土垫层浇筑，浇筑至竖井底环内侧深凹口顶部位置；

S11：大直径装配竖井钢筋混凝土底板浇筑，浇筑至竖井底环内侧浅凹口顶部位置；

S12：通过井片注浆孔对大直径装配竖井外部空隙注浆填充；

S13：顶管区切削顶推施工，切削区正对竖井的玻纤筋部。

进一步，步骤2具体包括：

S21：待压顶圈梁硬化成型后，在其顶部安装枕木；

S22：在枕木上安装吊车导轨；

S23：安装龙门架吊车，并置于吊车导轨之上；

步骤4具体包括：

S41：将竖井井片运至施工现场，摆放整齐；

S42：利用环向锚固螺栓将竖井底环井片进行现场拼装；

S43：将环向预应力筋穿于底环环向预应力通道内，利用专业张拉设备对环向预应力筋进行张拉锚固；

S44：利用龙门架吊车对竖井底环进行吊运，根据设计要求定位放置于土层二底部；

S45：割除竖井底环井片上部的预埋吊环。

本发明的有益效果在于：

1、本发明公开的预应力装配式竖井设有专用于顶管切削区的玻纤筋井片，该井片利用玻纤筋代替常规钢筋，以此可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性。

2、本发明公开的预应力装配式竖井采用双向预应力张拉锚固，进一步提高了装配式竖井结构的整体稳定性和抗变形能力。

3、本发明公开的竖井施工方法，大大提高了顶管竖井的施工效率，减少了现场施工对周边环境的干扰和污染，减少了场地占用，满足绿色施工要求，适用于工期紧、场地小、周边环境复杂的大直径顶管竖井施工。

4、本发明公开的竖井施工方法，避免了施工人员长时间地下作业，保障了施工安全性。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为含玻纤筋井片的大直径预应力装配竖井结构示意图；

图2为波纤筋井环的结构示意图；

图3为大直径预应力装配竖井展开示意图；

图4为玻纤筋井片配筋立面图；

图5为玻纤筋井片配筋截面图；

图6为直螺纹套筒对接示意图；

图7为相邻井片环向拼接示意图；

图8为相邻井片纵向拼接示意图；

图9为大直径装配竖井预应力张拉锚固示意图；

图10为大直径竖井围护加固施工示意图；

图11为大直径竖井土层一开挖及压顶圈梁施工示意图；

图12为大直径竖井上部龙门架吊车安装示意图；

图13为大直径竖井土层二开挖示意图；

图14为大直径竖井首环拼装吊运示意图；

图15为大直径竖井首环定位放置示意图；

图16为大直径竖井第二环吊运拼装示意图；

图17为大直径竖井处土层三开挖示意图；

图18为大直径竖井第三环吊运拼装示意图；

图19为大直径竖井土层四开挖示意图；

图20为大直径竖井第四环吊运拼装示意图；

图21为大直径竖井土层五开挖示意图；

图22为大直径竖井第五环吊运拼装示意图；

图23为大直径装配竖井纵向预应力张拉锚固示意图；

图24为大直径装配竖井垫层浇筑示意图；

图25为大直径装配竖井底板浇筑示意图；

图26为大直径装配竖井外部空隙注浆填充示意图；

图27为大直径装配竖井顶管施工示意图；

图28为标准井环的结构示意图。

附图中标记如下：搅拌桩1、压顶圈梁2、预应力装配式竖井3、玻纤筋井片31、玻纤纵筋3101、玻纤环筋3102、常规纵筋3103、常规环筋3104、直螺纹套筒3105、常规强化圈筋3106、常规拉结筋3107、标准井片32、接邻井片33、楔形井片34、环向锚固螺栓35、纵向锚固螺栓36、环向预应力通道37、纵向预应力通道38、预留螺栓孔39、环向预应力筋锚固台座310、纵向预应力筋锚固台座311、注浆孔312、橡胶止水垫313、环向预应力筋314、纵向预应力筋315、预埋吊环316、素混凝土垫层4、钢筋混凝土底板5、注浆部6、顶管部7、土层8、土层一801、土层二802、土层三803、土层四804、土层五805、加固土层9、龙门架吊车10、吊车导轨11、枕木12。

具体实施方式

如图1~9所示，本发明公开的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，包括预应力装配式竖井3，预应力装配式竖井3由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，相邻两个井环之间在竖向通过纵向锚固螺栓36连接；波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片31环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓35连接；具体的，标准井环包括三块标准井片32、两块接邻井片33和一块楔形井片34，标准井环对应未涉及顶管部7的区域。波纤筋井环包括两块标准井片32、一块接邻井片33、一块楔形井片34、一块或两块玻纤筋井片31，波纤筋井环为涉及顶管部7的区域，其中，玻纤筋井片31与标准井片32尺寸大小保持一致，楔形井片34能够使竖井每环井片拼接的更为紧密，弧形井片上设有预留螺栓孔39，装配竖井通过环向锚固螺栓35和纵向锚固螺栓36将相邻井片进行紧固连接。

在本发明的技术方案中，玻纤筋井片31包括常规配筋区、与常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区。如图3所示，第二环井片的玻纤筋配筋区位于下侧，第三环具有两个玻纤筋配筋区，分别位于第三环井片的上侧和下侧，第四环井片的玻纤筋配筋区位于上侧。第二环井片的玻纤筋配筋区与第三环井片的玻纤筋配筋区组合形成圆形的顶管区，第四环井片的玻纤筋配筋区与第三环井片的玻纤筋配筋区也能组合形成圆形的顶管区，由玻纤筋组合而成的顶管区脆性更高，使得顶管能够仅对该圆形区域造成破坏，以此可以降低顶管切削区混凝土的破除难度，保障顶管周围井片的完整性。

本实施例中，常规配筋区包括常规纵筋3103、常规环筋3104和常规拉结筋3107，常规纵筋3103沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层常规纵筋3103环形布置，各层常规纵筋3103通过常规环筋3104连接，常规环筋3104沿竖向也布置有若干层，各常规环筋3104通过常规拉结筋3107连接，筋与筋之间通过钢丝绑扎固定；玻纤筋配筋区包括玻纤纵筋3101、玻纤环筋3102和常规拉结筋3107，玻纤纵筋3101沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层玻纤纵筋3101通过玻纤环筋3102连接，各玻纤环筋3102通过常规拉结筋3107连接；相邻的常规纵筋3103和玻纤纵筋3101之间通过直螺纹套筒3105连接，相邻的常规环筋3104和玻纤环筋3102之间通过直螺纹套筒3105连接，各直螺纹套筒3105组合呈半圆形。通过组合，形成圆形的顶管区，在顶管时，可以保障顶管周围井片的完整性。

本实施例中，玻纤筋配筋区还包括常规强化圈筋3106，常规强化圈筋3106呈半圆形，常规强化圈筋3106与相邻的玻纤纵筋3101或玻纤环筋3102连接，常规强化圈筋3106与各层的直螺纹套筒3105相邻，通过设置常规强化圈筋3106，顶管部7处于玻纤筋区域内，常规强化圈筋3106位于顶管部7外缘，用于增强顶管切削区混凝土破除时对周围井片的结构稳定性。玻纤纵筋3101或玻纤环筋3102深入直螺纹套筒3105的长度至少占直螺纹套筒3105长度的2/3，可以增加玻纤纵筋3101或玻纤环筋3102与直螺纹套筒3105之间的锚固强度。

本实施例中，在普通井片和玻纤筋井片31的两侧均开设有第一止水凹槽和第二止水凹槽，第一止水凹槽和第二止水凹槽分别设置在环向锚固螺栓35的内外两侧，第一止水凹槽和第二止水凹槽内均安装有橡胶止水垫313，当相邻井片拼装紧固时，橡胶止水垫313可充斥整个止水槽，以达到井片拼缝位置的止水防渗效果，环向锚固螺栓35的内侧和外侧均能够起到止水的作用。

本实施例中，标准井环和波纤筋井环的竖向均设置有纵向预应力通道38，纵向预应力通道38内穿设有纵向预应力锚筋，波纤筋井环上的纵向预应力通道38避开顶管区，纵向预应力锚筋的两端连接至纵向预应力锚筋台座；标准井环和波纤筋井环的环向均设置有环向预应力通道37，每块井片内的环向预应力通道37延水平线对称布置两道；所述纵向预应力通道38按每36°布置一道，避开顶管部7。环向预应力通道37内穿设有环向预应力锚筋，环向预应力锚筋的两端连接至环向预应力锚筋台座；波纤筋井环上的环向预应力锚筋台座布置在顶管区的两侧。

本发明环向和纵向预应力筋315贯穿于井片内部的预应力通道，并通过指定位置的预应力筋锚固台座进行双向张拉锚固。通过采用双向预应力张拉锚固，进一步提高了装配式竖井结构的整体稳定性和抗变形能力。当环向预应力通道37不经过顶管部7时，所述环向预应力筋锚固台座310布置于标准井片32中部；当环向预应力通道37经过顶管部7时，环向预应力筋锚固台座310布置于顶管部7两侧。纵向预应力筋锚固台座311布置于竖井井片顶部和底部。通过上述设置，在保证整体稳定性和抗变形能力的情况下可以有效地避开顶管区。环向预应力筋314待竖井一环拼装完成后，利用专业张拉设备进行环向张拉锚固，张拉时避开顶管部7；所述纵向预应力筋315待竖井整体拼装完成后，再进行竖向张拉锚固。

本实施例中，预应力装配式竖井3的外侧相隔设置有搅拌桩1，搅拌桩1与预应力装配式竖井3的外侧壁之间设置有注浆部6，搅拌桩1的上侧卡合有压顶圈梁2，竖井上端压顶圈梁2为钢筋混凝土结构，其内径略大于竖井外径，预应力装配式竖井3的内侧底部依次设置有素混凝土垫层4和钢筋混凝土底板5，素混凝土垫层4处于装配式竖井最底部，钢筋混凝土底板5位于素混凝土垫层4的上方。

本实施例中，预应力装配式竖井3内侧下部同时设置有深凹口和浅凹口，深凹口处安装纵向预应力筋锚固台座311，并嵌固素混凝土垫层4；浅凹口处嵌固钢筋混凝土底板5；预应力装配式竖井3上设有注浆孔312，当钢筋混凝土底板5浇筑完成后，通过注浆孔312对预应力装配式竖井3的外壁与搅拌桩1之间的间隙进行填充，一方面起到隔绝地下水渗入竖井内部，另一方面增强竖井的抗浮稳定性，由此增加预应力装配式竖井3的稳定性。

一种含玻纤筋部的竖井井片制备过程如下：

P1：根据图纸要求，定位顶管切削区对应的井片位置；

P2：进行井片布筋设置，顶管切削区内布设玻纤筋，顶管切削区外布置常规筋；

P3：玻纤筋与常规筋对接处采用直螺纹套筒3105连接，其中玻纤筋伸入直螺纹套筒3105的长度控制在套筒长度的2/3；

P4：配筋与配筋搭接处采用钢丝绑扎固定；

P5：顶管切削区外边缘布设常规强化圈筋3106，并与周围配筋绑扎固定；

P6：玻纤筋井片31预制成型。

一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构的施工方法，采用如上述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，步骤具体包括：

S1：开挖大直径竖井上部土层一801并施工压顶圈梁2；

如图10和图11所示，顶管竖井作业区域内的搅拌桩1和加固土层9先行施工，加固土层9作为预应力装配式竖井3的持力层，土层8为竖井开挖区域。根据压顶圈梁2和预应力装配式竖井3的尺寸要求，将土层8划分为五层，分别为：土层一801、土层二802、土层三803、土层四804和土层五805。待搅拌桩1和加固土层9施工完毕后，开挖大直径竖井上部土层一801并施工压顶圈梁2，施工前将地下水位降至设计标高。压顶圈梁2顶面标高突出于地面，并咬合于搅拌桩1之上。竖井区域内的压顶圈梁2伸入地面以下一定距离，且内径略大于竖井外径。

S2：压顶圈梁2上部架设龙门架吊车10；

如图12所示，在压顶圈梁2上部架设龙门架吊车10。

S3：大直径竖井土层二802开挖施工；

如图13所示，大直径竖井土层二802开挖施工，并做好坑底找平；

S4：大直径装配竖井底环拼装吊运施工；

如图14和图15所示，当土层二802开挖完成后，进行竖井底环的拼装吊运施工；

S5：大直径装配竖井第二环现场拼装并张拉锚固，经吊车吊运至竖井内与底环进行拼装；

如图16所示，对大直径竖井第二环进行拼装吊运施工，步骤同上述。不同之处在于，竖井第二环涉及到一块玻纤筋井片31。待竖井第二环拼装张拉完成后，经龙门架吊车10吊运至竖井内与底环进行锚固拼装，环与环之间通过纵向锚固螺栓36紧固连接。

S6：大直径装配竖井底环与第二环锁定于龙门架吊车10上，随后进行竖井土层三803开挖施工；

如图17所示，大直径竖井底环与第二环锁定于龙门架吊车10上，随后进行竖井土层三803开挖施工。

S7：将大直径装配竖井底环和第二环下放至土层三803底部，割除上部预埋吊环316；

如图18所示，待土层三8038开挖完毕后，将竖井底环和第二环下放至土层三803底部，松开龙门架吊车10，并割除第二环井片上部的预埋吊环316。竖井第三环施工步骤同上述，不同之处在于，竖井第三环涉及到两块玻纤筋井片31。待竖井第三环拼装张拉完成后，经龙门架吊车10吊运至竖井内与竖井第二环进行锚固拼装，环与环之间通过纵向锚固螺栓36紧固连接。

S8：重复上述步骤S5-S7，直至大直径装配竖井整体拼装完成。

其中包括：

S8.1：大直径竖井土层四804开挖

如图19所示，大直径竖井前三环锁定于龙门架吊车10上，随后进行竖井土层四804开挖施工；

S8.2：大直径竖井第四环拼装吊运施工

如图20所示，待土层四804开挖完毕后，将竖井前三环下放至土层四804底部，松开龙门架吊车10，并割除第三环井片上部的预埋吊环316。竖井第四环施工步骤同上述，不同之处在于，竖井第四环涉及到一块玻纤筋井片31。待竖井第四环拼装张拉完成后，经龙门架吊车10吊运至竖井内与竖井第三环进行锚固拼装，环与环之间通过纵向锚固螺栓36紧固连接；

S8.3：大直径竖井土层五805开挖

如图21所示，大直径竖井前四环锁定于龙门架吊车10上，随后进行竖井土层五805开挖施工。

S8.4：大直径竖井第五环拼装吊运施工。

如图22所示，待土层五805开挖完毕后，将竖井前四环下放至土层五805底部，松开龙门架吊车10，并割除第四环井片上部的预埋吊环316。竖井第五环施工步骤同上述。待竖井第五环拼装张拉完成后，经龙门架吊车10吊运至竖井内与竖井第四环进行锚固拼装，环与环之间通过纵向锚固螺栓36紧固连接。割除第五环井片上部的预埋吊环316。

S9：将纵向预应力筋315穿于竖井纵向预应力通道38内，利用专业张拉设备对纵向预应力筋315进行张拉锚固，并锁定于纵向预应力筋锚固台座311；

S10：大直径装配竖井素混凝土垫层4浇筑，浇筑至竖井底环内侧深凹口顶部位置；

S11：大直径装配竖井钢筋混凝土底板5浇筑，浇筑至竖井底环内侧浅凹口顶部位置；

S12：通过井片注浆孔312对大直径装配竖井外部空隙注浆填充；

S13：顶管区切削顶推施工，切削区正对竖井的玻纤筋部。

本实施例中，步骤2具体包括：

S21：待压顶圈梁2硬化成型后，在其顶部安装枕木12；

S22：在枕木12上安装吊车导轨11；

S23：安装龙门架吊车10，并置于吊车导轨11之上；

步骤4具体包括：

S41：将竖井井片运至施工现场，摆放整齐；

S42：利用环向锚固螺栓35将竖井底环井片进行现场拼装；

主要包括：三块标准井片32、两块接邻井片33和一块楔形井片34，井片上部设有预埋吊环316。

S43：将环向预应力筋314穿于底环环向预应力通道37内，利用专业张拉设备对环向预应力筋314进行张拉锚固，并锁定于环向预应力筋锚固台座310；

S44：利用龙门架吊车10对竖井底环进行吊运，根据设计要求定位放置于土层二802底部；

S45：割除竖井底环井片上部的预埋吊环316，松开龙门架吊车10，割除竖井底环井片上部的预埋吊环316。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，包括预应力装配式竖井，其特征在于：所述预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；所述波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；所述玻纤筋井片包括常规配筋区、与所述常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，所述玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区。

2.根据权利要求1所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述常规配筋区包括常规纵筋、常规环筋和常规拉结筋，所述常规纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层常规纵筋通过常规环筋连接，各常规环筋通过常规拉结筋连接；所述玻纤筋配筋区包括玻纤纵筋、玻纤环筋和常规拉结筋，所述玻纤纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层玻纤纵筋通过玻纤环筋连接，各玻纤环筋通过常规拉结筋连接；相邻的常规纵筋和玻纤纵筋之间通过直螺纹套筒连接，相邻的常规环筋和玻纤环筋之间通过直螺纹套筒连接，各直螺纹套筒组合呈半圆形。

3.根据权利要求2所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：玻纤筋配筋区还包括常规强化圈筋，所述常规强化圈筋呈半圆形，所述常规强化圈筋与相邻的玻纤纵筋或玻纤环筋连接，所述常规强化圈筋与各层的直螺纹套筒相邻。

4.根据权利要求3所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述玻纤纵筋或玻纤环筋深入直螺纹套筒的长度至少占直螺纹套筒长度的2/3。

5.根据权利要求1所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：在所述普通井片和玻纤筋井片的两侧均开设有第一止水凹槽和第二止水凹槽，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽分别设置在环向锚固螺栓的内外两侧，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽内均安装有橡胶止水垫。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述标准井环和波纤筋井环的竖向均设置有纵向预应力通道，所述纵向预应力通道内穿设有纵向预应力锚筋，波纤筋井环上的纵向预应力通道避开顶管区，所述纵向预应力锚筋的两端连接至纵向预应力锚筋台座；所述标准井环和波纤筋井环的环向均设置有环向预应力通道，所述环向预应力通道内穿设有环向预应力锚筋，所述环向预应力锚筋的两端连接至环向预应力锚筋台座；波纤筋井环上的环向预应力锚筋台座布置在顶管区的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述预应力装配式竖井的外侧相隔设置有搅拌桩，所述搅拌桩与预应力装配式竖井的外侧壁之间设置有注浆部，所述搅拌桩的上侧卡合有压顶圈梁，所述预应力装配式竖井的内侧底部依次设置有素混凝土垫层和钢筋混凝土底板。

8.根据权利要求7所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述预应力装配式竖井内侧下部同时设置有深凹口和浅凹口，深凹口处安装纵向预应力筋锚固台座，并嵌固素混凝土垫层；浅凹口处嵌固钢筋混凝土底板；所述预应力装配式竖井上设有注浆孔，当钢筋混凝土底板浇筑完成后，通过注浆孔对预应力装配式竖井的外壁与搅拌桩之间的间隙进行填充。

9.一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构的施工方法，其特征在于：采用如权利要求8所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，步骤具体包括：

S1：开挖大直径竖井上部土层一并施工压顶圈梁；

S2：压顶圈梁上部架设龙门架吊车；

S3：大直径竖井土层二开挖施工；

S4：大直径装配竖井底环拼装吊运施工；

S5：大直径装配竖井第二环现场拼装并张拉锚固，经吊车吊运至竖井内与底环进行拼装；

S6：大直径装配竖井底环与第二环锁定于龙门架吊车上，随后进行竖井土层三开挖施工；

S7：将大直径装配竖井底环和第二环下放至土层三底部，割除上部预埋吊环；

S8：重复上述步骤S5-S7，直至大直径装配竖井整体拼装完成；

S9：将纵向预应力筋穿于竖井纵向预应力通道内，利用专业张拉设备对纵向预应力筋进行张拉锚固；

S10：大直径装配竖井素混凝土垫层浇筑，浇筑至竖井底环内侧深凹口顶部位置；

S11：大直径装配竖井钢筋混凝土底板浇筑，浇筑至竖井底环内侧浅凹口顶部位置；

S12：通过井片注浆孔对大直径装配竖井外部空隙注浆填充；

S13：顶管区切削顶推施工，切削区正对竖井的玻纤筋部。

10.根据权利要求9所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构的施工方法，其特征在于：步骤2具体包括：

S21：待压顶圈梁硬化成型后，在其顶部安装枕木；

S22：在枕木上安装吊车导轨；

S23：安装龙门架吊车，并置于吊车导轨之上；

步骤4具体包括：

S41：将竖井井片运至施工现场，摆放整齐；

S42：利用环向锚固螺栓将竖井底环井片进行现场拼装；

S43：将环向预应力筋穿于底环环向预应力通道内，利用专业张拉设备对环向预应力筋进行张拉锚固；

S44：利用龙门架吊车对竖井底环进行吊运，根据设计要求定位放置于土层二底部；

S45：割除竖井底环井片上部的预埋吊环。