CN117189946A - 一种多样式综合管网模块化防护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多样式综合管网模块化防护施工方法，涉及管网施工技术领域，包括以下步骤：S1：使用20工字钢作为主龙骨，竖向各4道立柱，横向各3道横杆，上部中空构成吊装孔和躲避硐室，在立杆和横杆上设置伸缩杆，用于调节尺寸，构成模块；S2：在模块外侧设置可调节网孔大小的防护网，在模块底部设置滑轨；本发明制作防护用的模块，可以稳定放置在任意环境下的管沟作业面处，可以根据现场所需施工管道的形状、长度以及直径等自行调节形状，进而适应不同的工作需求，人员在模块内作业，通过可调节网孔大小的防护网可以阻挡外侧的泥土，通过躲避硐室可以供操作人员躲避，避免被吊物打击伤害，在确保人员安全的前提下，进行管涵施工。

Description

一种多样式综合管网模块化防护施工方法

技术领域

本发明涉及管网施工技术领域，尤其涉及一种多样式综合管网模块化防护施工方法。

背景技术

随着现代公共建筑以及民用建筑向多功能和多用途以及满足人们日益增长的品质要求发展，人们对于建筑使用功能以及智能化设计的需求也越来越高，伴随着建筑业向智能化、信息化、综合化以及模块化的发展，必然导致室外管网数量增加，在无空间可以利用的情况下，只有将管沟加深，使得管网层层叠加、施工深度更深；

由于室外管网是项目施工主体结束后的最后一道工序，这就限制了不能像基坑施工时那样放坡大开挖，也没有足够的场地空间进行打桩支护，但是深基坑的风险是客观存在的，盲目施工必然会带来安全事故，这就要求项目对综合管网的施工安全和安装质量提出了很高的要求，选择不当或者施工不规范，不仅不能保障施工安全，还会带来功能上的缺陷和安装的质量返工，造成工期和成本浪费，如果采用支护施工，最常用的要数使用钢板桩进行基槽支护了，但是支护施工周期较长，随之而来的是钢围领和钢支的焊接以及打桩设备对周边路面的破坏、场地交通的需求问题，因此，本发明提出一种多样式综合管网模块化防护施工方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种多样式综合管网模块化防护施工方法，该多样式综合管网模块化防护施工方法制作防护用的模块，可以稳定放置在任意环境下的管沟作业面处，可以根据现场所需施工管道的形状、长度以及直径等自行调节形状，进而适应不同的工作需求，人员在模块内作业，通过可调节网孔大小的防护网可以阻挡外侧的泥土，通过躲避硐室可以供操作人员躲避，避免被吊物打击伤害，在确保人员安全的前提下，进行管涵施工。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多样式综合管网模块化防护施工方法，包括以下步骤：

S1：使用20工字钢作为主龙骨，竖向各4道立柱，横向各3道横杆，上部中空构成吊装孔和躲避硐室，在立杆和横杆上设置伸缩杆，用于调节尺寸，构成模块；

S2：在模块外侧设置可调节网孔大小的防护网，在模块底部设置滑轨，滑轨两端设置可转动的摆臂，在摆臂内侧铰接可调长度的连接杆，连接杆一端铰接连接模块；

S3：将模块吊运至挖好的基槽内，首先人员需要通过模块进入到基槽内，然后浇筑基槽内的垫层，人员在模块内进行对垫层找平和找坡；

S4：将管涵通过模块上口预留的吊装孔吊进模块内，人员转移至模块内两边加固的躲避硐室内，待管涵就位后，再从躲避硐室内出来作业；

S5：在模块内的管涵施工完成后，先对模块前端的沟槽土体进行开挖再推动模块，配合滑轨顺着沟槽移动，当模块移至下一工作面时重复之前的工作；

S6：在管涵出现拥堵或者排水不畅需要检修时，对故障段的管涵位置进行开挖，放置模块，模块的下部结构跨越在管涵两侧，人员下至基槽内开展检修。

进一步改进在于：所述S1中，模块下部不设横撑留出空腔已用于后续敷设管网，模块上部中间不设横撑以留出空腔作为吊装孔用于管道上下吊运，模块上部两侧不设横撑以留出人员躲避硐室。

进一步改进在于：所述S1中，在立杆和横杆上设置伸缩杆用于适用不同深度的基槽、适用不同直径的管涵、适用不同长度的管件，伸缩杆为与龙骨连接的螺杆，通过转动螺杆调节伸缩长度，根据管涵的整体直径以及形状不同自行调节模块的形状和直径。

进一步改进在于：所述S2中，防护网包括2层直径4mm的密封钢网片，分别贴合在模块腔外侧边上的龙骨上，整体呈圆环状，通过将两层密封钢网片进行旋转错位以缩小或者扩大防护网孔直径，用抵挡不同直径的松散土体冲击。

进一步改进在于：所述S2中，摆臂为雪橇式，当基槽内的土体为坚硬或者含水率低时，通过连接杆调节摆臂进行上扬，以便减少土体的摩擦力，用于滑动；当基槽内的土体湿软或者含水率高时，通过连接杆调节摆臂进行下放，增加模块与土体的接触面积，防止模块下陷。

进一步改进在于：所述S3中，在模块内部的两侧设置上人梯，人员通过上人梯进入模块内部，以进入到基槽内。

进一步改进在于：所述S5中，使用挖掘机或者吊车推动模块，使得推块通过底部的滑轨顺着沟槽移动。

进一步改进在于：所述S5中，模块移动时人员在躲避硐室内随着模块一起移动，或者通过模块内部的上人梯走出模块，当模块移至下一工作面时重复以前的工作，使得管涵连续接替施工。

进一步改进在于：所述S6中，放置模块后，将模块的下部结构跨越在管涵两侧，确保支撑牢固后，人员再通过模块内部的上人梯下至基槽内开展检修。

本发明的有益效果为：

1、本发明制作防护用的模块，可以稳定放置在任意环境下的管沟作业面处，可以根据现场所需施工管道的形状、长度以及直径等自行调节形状，进而适应不同的工作需求，人员在模块内作业，通过可调节网孔大小的防护网可以阻挡外侧的泥土，通过躲避硐室可以供操作人员躲避，避免被吊物打击伤害，在确保人员安全的前提下，进行管涵施工，在工作过程中模块可以前后滑动，保证涵管和管槽施工得到稳定卡接，该模块化防护组件设计合理，可以重复使用，保证人员安全，方便后续工作。

2、本发明使用该模块作业，无需其他支护，有效避免了放坡开挖带来的原有地面大面破坏和成本增加，也解决了开挖后的土体堆放以及转运问题，减少了有效开挖面积，适应各种不利的环境，节省施工成本。

附图说明

图1为本发明的模块主视图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

根据图1所示，本实施例提出了一种多样式综合管网模块化防护施工方法，包括以下步骤：

使用20工字钢作为主龙骨，竖向各4道立柱，横向各3道横杆，上部中空构成吊装孔和躲避硐室，在立杆和横杆上设置伸缩杆，用于调节尺寸，构成模块；模块下部不设横撑留出空腔已用于后续敷设管网，模块上部中间不设横撑以留出空腔作为吊装孔用于管道上下吊运，模块上部两侧不设横撑以留出人员躲避硐室；在立杆和横杆上设置伸缩杆用于适用不同深度的基槽、适用不同直径的管涵、适用不同长度的管件，伸缩杆为与龙骨连接的螺杆，通过转动螺杆调节伸缩长度，根据管涵的整体直径以及形状不同自行调节模块的形状和直径。

在模块外侧设置可调节网孔大小的防护网，在模块底部设置滑轨，滑轨两端设置可转动的摆臂，在摆臂内侧铰接可调长度的连接杆，连接杆一端铰接连接模块；防护网包括2层直径4mm的密封钢网片，分别贴合在模块腔外侧边上的龙骨上，整体呈圆环状，通过将两层密封钢网片进行旋转错位以缩小或者扩大防护网孔直径，用抵挡不同直径的松散土体冲击；摆臂为雪橇式，当基槽内的土体为坚硬或者含水率低时，通过连接杆调节摆臂进行上扬，以便减少土体的摩擦力，用于滑动；当基槽内的土体湿软或者含水率高时，通过连接杆调节摆臂进行下放，增加模块与土体的接触面积，防止模块下陷。

将模块吊运至挖好的基槽内，首先人员需要通过模块进入到基槽内，然后浇筑基槽内的垫层，人员在模块内进行对垫层找平和找坡；在模块内部的两侧设置上人梯，人员通过上人梯进入模块内部，以进入到基槽内。

将管涵通过模块上口预留的吊装孔吊进模块内，人员转移至模块内两边加固的躲避硐室内，待管涵就位后，再从躲避硐室内出来作业；

在模块内的管涵施工完成后，先对模块前端的沟槽土体进行开挖再推动模块，配合滑轨顺着沟槽移动，当模块移至下一工作面时重复之前的工作；使用挖掘机或者吊车推动模块，使得推块通过底部的滑轨顺着沟槽移动；模块移动时人员在躲避硐室内随着模块一起移动，或者通过模块内部的上人梯走出模块，当模块移至下一工作面时重复以前的工作，使得管涵连续接替施工。

在管涵出现拥堵或者排水不畅需要检修时，对故障段的管涵位置进行开挖，放置模块，将模块的下部结构跨越在管涵两侧，确保支撑牢固后，人员再通过模块内部的上人梯下至基槽内开展检修。

实施例二

根据图1所示，本实施例提出了一种多样式综合管网模块化防护施工方法，包括以下步骤：

管涵施工中， 由于各种原因：如基槽深度较深、土体含水率较高、现场存在高压线、场地有限无法放坡开挖、施工操作不当、实际地勘与地勘资料不符等，滑致传统放坡开挖、钢板桩支护等无法实施，盲目的人工下至基槽施工容易因土体失稳塌方滑致人员被埋，同时吊运管涵时，人员没有躲避硐室，容易被吊物打击伤害，所以需要建立模块化的施工组件在确保人员安全的前提下，进行管涵施工。根据现场施工的管涵尺寸、长度和直径大小，对可重复使用模块化防护组件进行深化设计， 以满足现场使用要求。

使用20工字钢作为主龙骨，竖向各4道立柱，横向各3道横杆，立杆和横杆分别带有伸缩杆，以便调节尺寸，下部不设横撑以便留出空腔便于敷设管网，上部中间不设横撑以便留出人员躲避硐室和留出空腔作为吊装孔便于管道上下吊运，解决了管道安装的难点，工字钢构造所形成的模块具有刚度强，抗冲击能力好的特点；

为了适用于不同深度的基槽、适用不同直径的管涵、适用不同长度的管件，特地将模块设计带有伸缩杆，便于适用于不同的环境。伸缩杆为与龙骨连接的螺杆，通过转动螺杆调节伸缩长度，根据管涵的整体直径以及形状不同自行调节模块的形状和直径。

在模块本体外侧设置可调节网孔大小的防护网，可以调节模块外侧的网孔大小以便在保障正常通风的前提下适用于不同的土体防护；通过在模块底部设置下滑轨，滑轨两端设计有可调的“雪橇式”的摆臂，模块本体外部两端立杆处和摆臂上铰接可调长度的连接杆。防护网包括2层直径4mm的密封钢网片，分别贴合在模块腔外侧边上的龙骨上，整体呈圆环状，两层密封钢网片进行旋转错位以缩小或者扩大防护网孔直径，以便抵挡不同直径的松散土体冲击。

当基槽内的土体为坚硬或者含水率低时，通过连接杆调节摆臂进行上扬，以便减少土体的摩擦力，用于滑动；当基槽内的土体湿软或者含水率高时，通过连接杆调节摆臂进行下放，增加模块与土体的接触面积，防止模块下陷。

将模块吊运至挖好的基槽内，首先人员需要通过模块进入到基槽内，然后浇筑基槽内的垫层，人员需要在模块内进行对垫层找平和找坡，然后管涵通过模块上口预留的吊装孔吊进模块内，此时为了防止物体打击，人员将会转移至模块两边加固的躲避硐室内，待管涵就位后，人员再从硐室内出来作业，保障了施工安全。

在模块内的管涵施工完成后，先对模块前端的沟槽土体进行开挖再使用挖掘机或者吊车将模块缓慢顺着沟槽移动，移动之前人员可以坐在模块内的躲避硐室内随着模块一起移动，也可以通过模块上部的上人梯走出模块，当模块移至下一工作面时重复以前的工作，使得管涵连续接替施工，提高了施工效率，保障了施工安全。

在管涵出现拥堵或者排水不畅需要检修时，首先对故障段的管涵位置进行开挖，然后放置模块，使得模块的下部结构跨越在管涵两侧，人员通过模块上部的上人梯下至基槽内开展检修。

验证列：

施工地面距离正负零有0.8米至1.2米的高度，场地四周为220KV高压线，每个施工单体之间的距离较近，没有足够的开挖面。污水管普遍深度在5米以上，最深处为6.886米，污水管施工为深基坑施工，具有重大风险。以此作为验证条件：

1、采用传统施打钢板支护施工

结合污水管普遍深度在5米以上，最深处为6.886米，选用槽式钢板桩，宽度为500mm，有效搭接后的宽度为400mm，钢板桩长度选用12米，地上露出1米，基槽内5米，基槽以下6米，已知钢板桩每米每天的租赁费用8元，根据现场统计，东西向的污水管长度为463.74米，南北向的污水管长度为437.69米，共计901.43米，已知打桩机每天可以施打100根的钢管桩，现场需要在污水管管沟两侧施打钢板桩，共需要施打901.43*2=1802.86米，共需要1802.86/0.4=4507.15根钢板桩。采用钢板桩支护每天雨污管可以施工进度为50米，每天5名作业人员，每人300元/天。

按照前面施打钢板桩，后面同步施工污水管计算，额外增加一天工期:

传统钢板桩施打所需合计施工天数为：4507.15/100= 45.0715天，

钢板桩有效租赁期限为45/2+1=23.5天。

传统钢板桩材料租赁费=8元/米/天×23.5*4507.15*12=10168130.4 元

传钢板桩支护后的开挖施工人工费：=901.43/50*300*5=27042.9 元

传钢板桩支护后的开挖时间为=901.43/50=18.03天

传钢板桩支护后的挖机机械使用费为：18.03*1000元/天=18030元

总工期为：45.0715+18.03=63.1015天

总费用为：10168130.4 +27042.9 +18030=10213203.3元=1021.3万元。

2、采用放坡开挖施工

结合污水管普遍深度在5米以上，最深处为6.886米，需要基槽底部宽度为3米，平均开挖深度为5米，放坡大开挖每天施工进度为100米，混凝土涵管直径为0.6米和0.4米，计算时统一按照0.6米计算；土方每天运输100车，每车20立方计算，按照每立方土价格为10元计算，按照1:1放坡：

开挖土方量为：（3*5+5*5）*901.43=36057.2立方

开挖土方成本费用：36057.2*10=360572元

回填土方量为：36057.2-0.6*901.43=35516.342立方

回填土方成本费用：（36057.2-0.6*901.43）*10=355163.4元

开挖工期为：(360572+35516.342)/(100*20)=35.79天

管道开挖工期为：901.43/100=9.0143天

放坡开挖敷设管道人工费用为：=901.43/100*300*5=13521.45 元

总工期为：35.79+9.01=44.8天

总费用为：360572 +355163.4 +13521.45 =729256.85元=72.93万元。

3、采用本发明可重复使用综合管网模块施工

每天施工进度为30米，每天挖机机械费用为1000元/天，每天需要5名工人，每人每天300元。

施工工期为：901.43/30=30.05天

人工费用为：30.05*5*300=45075元

挖机机械费用：30.05*1000=30050元

总费用为：45075+30050=75125元

综上所述：与1相比经济明显，综合效益为：

节省工期：63.1-30.05=33.05天

节约成本：10213203.3-75125=10138098.3元=1013.8万元

与2相比经济明显，综合效益为：

节省工期：44.8-30.05=14.75天

节约成本：729256.85-75125=654131.85元=65.41万元。

对于施工现场经常会由于梅雨季节雨水较多、现场开挖沟槽深度较深无支护工作面、环保检查沟槽内土方无法外运、场地狭小打桩机无法进场等各种原因导致混凝土预制涵管、管网等无法按时施工，造成现场进度滞后，施工成本增加。采用本发明能及时有效迅速的解决，体现了企业的创新创造力，经灌水试验，本工程施工的预制混凝土涵管均满足设计要求，并解决了施工过程中产生的质量问题，为后续施工工艺做了良好的铺垫，节省了施工工期。

本发明制作防护用的模块，可以稳定放置在任意环境下的管沟作业面处，可以根据现场所需施工管道的形状、长度以及直径等自行调节形状，进而适应不同的工作需求，人员在模块内作业，通过可调节网孔大小的防护网可以阻挡外侧的泥土，通过躲避硐室可以供操作人员躲避，避免被吊物打击伤害，在确保人员安全的前提下，进行管涵施工，在工作过程中模块可以前后滑动，保证涵管和管槽施工得到稳定卡接，该模块化防护组件设计合理，可以重复使用，节约社会资源，保证人员安全，方便后续工作，适合推广使用，且本发明使用该模块作业，无需其他支护，有效避免了放坡开挖带来的原有地面大面破坏和成本增加，也解决了开挖后的土体堆放以及转运问题，减少了有效开挖面积，适应各种不利的环境，保证施工安全和施工质量，加快了施工进度，节省施工成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：使用20工字钢作为主龙骨，竖向各4道立柱，横向各3道横杆，上部中空构成吊装孔和躲避硐室，在立杆和横杆上设置伸缩杆，用于调节尺寸，构成模块；

S2：在模块外侧设置可调节网孔大小的防护网，在模块底部设置滑轨，滑轨两端设置可转动的摆臂，在摆臂内侧铰接可调长度的连接杆，连接杆一端铰接连接模块；

S3：将模块吊运至挖好的基槽内，首先人员需要通过模块进入到基槽内，然后浇筑基槽内的垫层，人员在模块内进行对垫层找平和找坡；

S4：将管涵通过模块上口预留的吊装孔吊进模块内，人员转移至模块内两边加固的躲避硐室内，待管涵就位后，再从躲避硐室内出来作业；

S5：在模块内的管涵施工完成后，先对模块前端的沟槽土体进行开挖再推动模块，配合滑轨顺着沟槽移动，当模块移至下一工作面时重复之前的工作；

S6：在管涵出现拥堵或者排水不畅需要检修时，对故障段的管涵位置进行开挖，放置模块，模块的下部结构跨越在管涵两侧，人员下至基槽内开展检修。

2.根据权利要求1所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S1中，模块下部不设横撑留出空腔已用于后续敷设管网，模块上部中间不设横撑以留出空腔作为吊装孔用于管道上下吊运，模块上部两侧不设横撑以留出人员躲避硐室。

3.根据权利要求2所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S1中，在立杆和横杆上设置伸缩杆用于适用不同深度的基槽、适用不同直径的管涵、适用不同长度的管件，伸缩杆为与龙骨连接的螺杆，通过转动螺杆调节伸缩长度，根据管涵的整体直径以及形状不同自行调节模块的形状和直径。

4.根据权利要求3所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S2中，防护网包括2层直径4mm的密封钢网片，分别贴合在模块腔外侧边上的龙骨上，整体呈圆环状，通过将两层密封钢网片进行旋转错位以缩小或者扩大防护网孔直径，用抵挡不同直径的松散土体冲击。

5.根据权利要求4所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S2中，摆臂为雪橇式，当基槽内的土体为坚硬或者含水率低时，通过连接杆调节摆臂进行上扬，以便减少土体的摩擦力，用于滑动；当基槽内的土体湿软或者含水率高时，通过连接杆调节摆臂进行下放，增加模块与土体的接触面积，防止模块下陷。

6.根据权利要求5所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S3中，在模块内部的两侧设置上人梯，人员通过上人梯进入模块内部，以进入到基槽内。

7.根据权利要求6所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S5中，使用挖掘机或者吊车推动模块，使得推块通过底部的滑轨顺着沟槽移动。

8.根据权利要求7所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S5中，模块移动时人员在躲避硐室内随着模块一起移动，或者通过模块内部的上人梯走出模块，当模块移至下一工作面时重复以前的工作，使得管涵连续接替施工。

9.根据权利要求8所述的一种多样式综合管网模块化防护施工方法，其特征在于：所述S6中，放置模块后，将模块的下部结构跨越在管涵两侧，确保支撑牢固后，人员再通过模块内部的上人梯下至基槽内开展检修。