CN202440823U - 一种顶管工作坑的支护结构 - Google Patents

一种顶管工作坑的支护结构 Download PDF

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赵建飞
李光
李锐
司永莲
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Abstract

本实用新型公开了一种顶管工作坑的支护结构,包括锁口圈梁,在所述锁口圈梁和工作坑底板之间设有间隔布置的多道环梁,在所述锁口圈梁和与其相邻的所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构I,相邻的任意两道所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构II。本实用新型采用不设锚杆的简易喷锚支护结构,施工简便,大大提高了施工效率。并且本实用新型结构安全可靠,能够满足工程要求。

Description

一种顶管工作坑的支护结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及ー种支护结构,特别是涉及一种顶管工作坑的支护结构。
背景技术
[0002] 顶管法施工作为使用最早的ー种非开挖施工エ艺,由于其具有エ期短、精度高、施エ文明程度高、对交通干扰小等优点,已经被广泛应用于市政排水管道的施工中。随着该项技术的普及,应用的场合越来越多,尤其在周边有建筑物的地段,不仅仅要求工作坑四壁稳定,而且要保证基坑周围的建筑物、道路、管线等的安全,从而对顶管工作坑的支护提出了更高的要求。
[0003]目前,工作坑的常用支护方式包括以下四种。I)型钢桩或拉森钢板桩;该施工方法需要打桩,施工噪音大,型钢桩拔出时容易引起周边土体沉降;并且常用型号型钢桩抗弯刚度低,变形大;适用于基坑深度较浅,周围建筑物对沉降要求不高的エ点。当地下水位较高时,可采用具有防水功能的拉森钢板桩或型钢桩外围设置互相咬合的水泥搅拌桩止水。2)沉井;沉井法占地面积小,防水性能好,能够防止作业坑内渗水,给顶管施工提供了有力的后背支撑力,且挖土量少,对临近建筑影响较小。但是这种施工方法施工成本高,エ艺复杂,且由于受混凝土养护期影响,施工エ期较长,沉井法在地质条件较差,有地表水或地下水位高时较为常用。3)灌注桩;灌注桩具有自身刚度大,布置灵活等优点,但需要做水平盖梁与腰梁且不具备挡水的作用,另需辅助的抗渗措施,并需要钻孔设备、泥浆护壁,经济成本较高,不适合小范围施工。4)喷锚支护法;喷锚支护法适用于各种地层,对周围环境影响小,エ期短,与以上几种方法相比,造价适中。在工作坑的支护中采用喷锚技术,可以减少基坑开挖的工作面,边开挖边支护,保证了工作坑的稳定,同时能满足周围既有结构物的安全要求。传统的喷锚支护采用逆作法,需要现场施做锚杆,设计和施工难度均较大。
实用新型内容
[0004] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种顶管工作坑的支护结构,该结构安全可靠,施工简便、速度快、变形小、周边沉降较小,并且施工成本适中、噪音小。
[0005] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:ー种顶管エ作坑的支护结构,包括锁ロ圈梁,在所述锁ロ圈梁和工作坑底板之间设有间隔布置的多道环梁,在所述锁ロ圈梁和与其相邻的所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构I,相邻的任意两道所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构II。
[0006] 所述护壁钢筋混凝土结构I和所述护壁钢筋混凝土结构II均是分区域形成的;所述环梁是分区域形成的。
[0007] 所述环梁采用由钢筋焊接而成的格栅结构。
[0008] 所述护壁钢筋混凝土结构I内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋;所述护壁钢筋混凝土结构I内的内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋上端焊接在所、述锁口圈梁上,下端焊接在与所述护壁钢筋混凝土结构I相邻的所述环梁上;所述护壁钢筋混凝土结构II内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋,所述护壁钢筋混凝土结构II内的内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋的两端分别焊接在与其相邻的所述环梁上。
[0009] 所述锁口圈梁下Im以上设有均布的2〜3道环梁,位于所述锁口圈梁下Im以下至埋深4m以上的任意两道相邻所述环梁的间距为O. 6〜O. 9m,位于埋深4m以下和工作坑底板之间的任意两道相邻所述环梁的间距为O. 5〜O. 7m。
[0010] 本实用新型具有的优点和积极效果是:采用不设锚杆的简易喷锚支护结构,施工简便,大大提高了施工效率。并且本实用新型结构安全可靠,能够满足工程要求。
附图说明
[0011] 图I为本实用新型的结构示意图。
[0012] 图中:1、锁口圈梁,2、护壁钢筋混凝土结构1,3、环梁,4、护壁钢筋混凝土结构II,5、工作坑底板,2-1、护壁钢筋混凝土结构I的内侧竖向护壁钢筋,2-2、护壁钢筋混凝土结构I的外侧竖向护壁钢筋,4-1、护壁钢筋混凝土结构I的内侧竖向护壁钢筋,4-2、护壁钢筋混凝土结构I的外侧竖向护壁钢筋。
具体实施方式
[0013] 为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
[0014] 请参阅图1,一种顶管工作坑的支护结构,包括锁口圈梁1,在锁口圈梁I和工作坑底板5之间设有间隔布置的多道环梁3,在锁口圈梁I和与其相邻的环梁3之间形成有护壁钢筋混凝土结构I 2,相邻的任意两道环梁3之间形成有护壁钢筋混凝土结构II 4。
[0015] 护壁钢筋混凝土结构I 2和护壁钢筋混凝土结构II 4均是分区域形成的;环梁3也是分区域形成的。
[0016] 环梁3采用由钢筋焊接而成的格栅结构。护壁钢筋混凝土结构I 2内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋2-1和外侧竖向护壁钢筋2-2 ;护壁钢筋混凝土结构I内的内侧竖向护壁钢筋2-1和外侧竖向护壁钢筋2-2上端焊接在锁口圈梁I上,下端焊接在与护壁钢筋混凝土结构I 2相邻的环梁3上;护壁钢筋混凝土结构II 4内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋4-1和外侧竖向护壁钢筋4-2,护壁钢筋混凝土结构II 4内的内侧竖向护壁钢筋4-1和外侧竖向护壁钢筋4-2的两端分别焊接在与其相邻的环梁3上。
[0017] 锁口圈梁I下Im以上设有均布的2〜3道环梁3,位于锁口圈梁下Im以下至埋深4m以上的任意两道相邻环梁3的间距为O. 6〜O. 9m,位于埋深4m以下和工作坑底板5之间的任意两道相邻环梁5的间距为O. 5〜O. 7m。在本实施例中,锁口圈梁I下Im以上设有均布的3道环梁3,位于锁口圈梁下Im以下至埋深4m以上的任意两道相邻环梁3的间距为O. Sm,位于埋深4m以下和工作坑底板5之间的任意两道相邻环梁5的间距为O. 6m。环梁横截面尺寸200 X 250mm,按单筋截面钢筋混凝土梁计算环梁配筋:As = 705mm2,选用4根Φ 16钢筋作为主筋。
[0018] 护壁混凝土厚度为250mm,按单筋截面钢筋混凝土梁计算护壁配筋:As = 137mm2,选用Φ8钢筋作为护壁钢筋,分布间距为150mm。
[0019] 在上述支护结构中,环梁是结构主体,其作用是承受坑壁后方土体侧压力和作用于地面的各种荷载;环梁间挂钢筋网、喷射细石混凝土,同钢筋混凝土环梁形成梁、网间多支点挡土结构,共同发挥联合护壁的作用,从而大大提高了抗倾覆能力。
[0020] 上述支护结构是传统喷锚支护结构的一种改进结构,基本构思是:在顶管工作坑深度不大,地层条件允许时,采用不施做锚杆的简易结构,从而大大提高工作效率。由于上述结构不设锚杆,因此适合平面尺寸不大、深度较浅的顶管工作坑的支护。尤其适用于圆形工作坑、或不利于钢桩施工的地质条件,或者地质条件不均匀、不利于沉井施工的地区,或者工期紧张、对周边环境要求较高 的情况。
[0021] 本实施例的施工方法:
[0022] I)施工止水帷幕及施工降水
[0023] 在进行钢筋混凝土喷锚逆作法施工前,必须采取有效的止水、降水措施,保证干槽作业。本实施例在工作坑外打两排咬合粉喷桩,桩径Φ600,咬合δ = 200,深度超过坑底6m以上,作为止水帷幕。工作坑外设四口大口径降水井进行降水,作业期间水位保持在井底以下2m。
[0024] 2)锁口圈梁施工
[0025] 按设计标高开挖至锁口圈梁底标高后,施工锁口圈梁。待圈梁混凝土强度达到70%以后,在圈梁上面砌砖。当砖墙砌好后先由测量人员在圈梁上放设中线和高程控制点,经复测无误后再继续向下挖土施工。
[0026] 3)开挖土方
[0027] 土方开挖时为防止锁口圈梁下移,应采用半断面或三分之一断面的分区域开挖,利用其余土体作为支撑。待先挖的区域喷射混凝土完毕后,再开挖另一半,交替进行。开挖时,基坑采用人工开挖,避免超挖扰动原状土。
[0028] 4)安装环梁,焊接竖向护壁钢筋,挂钢筋网片
[0029] 土方开挖后立刻焊接竖向护壁钢筋,安装环梁。锁口圈梁下Im以内设置均布的三道环梁,以下自埋深4m以上竖向间距O. Sm,自埋深4m以下竖向间距O. 6m,直至坑底。环梁的安装必须牢固,平面必须保持水平。
[0030] 5)喷射混凝土
[0031] 混凝土设计强度等级为C25。水泥选用早期强度高、保水性好的42. 5号普通硅酸盐水泥。水泥、砂子、石子的配比为I : 2 : 2。速凝剂掺量为水泥重量的5%,水灰比控制在O. 4〜O. 5。施工至地下水位时,喷射混凝土需掺加防渗剂,防渗剂的掺加量为水泥重量的5%。
[0032] 喷射作业应分层、分段依次进行。喷射顺序应自下向上。每次喷射混凝土之前,应将前次喷射的混凝土的接茬部位凿毛,清除表面粘附的泥土,以保证接茬处混凝土的密实,力求表面平顺。
[0033] 6)工作坑封底混凝土施工
[0034] 开挖至基底后,及时进行封底,完成工作坑底板的施工。工作坑底板采用底板钢筋+喷射混凝土的结构。喷射混凝土前一定要复合高程,准确无误后才能进行底板钢筋与环梁竖向连接钢筋的焊接、喷射混凝土。工作坑封底后需要另做抵抗顶管顶力的后背,再进行顶管施工。
[0035] 尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗g和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式,这些均属于本实用新型的保护范围之内。、

Claims (5)

1. 一种顶管工作坑的支护结构,其特征在于,包括锁ロ圈梁,在所述锁ロ圈梁和工作坑底板之间设有间隔布置的多道环梁,在所述锁ロ圈梁和与其相邻的所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构I,相邻的任意两道所述环梁之间形成有护壁钢筋混凝土结构II。
2.根据权利要求I所述的顶管工作坑的支护结构,其特征在于,所述护壁钢筋混凝土结构I和所述护壁钢筋混凝土结构II均是分区域形成的;所述环梁是分区域形成的。
3.根据权利要求I所述的顶管工作坑的支护结构,其特征在于,所述环梁采用由钢筋焊接而成的格栅结构。
4.根据权利要求I所述的顶管工作坑的支护结构,其特征在于,所述护壁钢筋混凝土结构I内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋;所述护壁钢筋混凝土结构I内的内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋上端焊接在所述锁ロ圈梁上,下端焊接在与所述护壁钢筋混凝土结构I相邻的所述环梁上;所述护壁钢筋混凝土结构II内的钢筋包括内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋,所述护壁钢筋混凝土结构II内的内侧竖向护壁钢筋和外侧竖向护壁钢筋的两端分别焊接在与其相邻的所述环梁上。
5.根据权利要求I所述的顶管工作坑的支护结构,其特征在于,所述锁ロ圈梁下Im以上设有均布的2〜3道环梁,位于所述锁ロ圈梁下Im以下至埋深4m以上的任意两道相邻所述环梁的间距为O. 6〜O. 9m,位于埋深4m以下和工作坑底板之间的任意两道相邻所述环梁的间距为O. 5〜O. 7m。
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