CN204645075U - 一种城市道路软土地基地下管道加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市道路软土地基地下管道加固装置，包括设置在基坑内的土工格栅、混凝土支墩、地下管道主体和预埋锚栓，土工格栅分别设置在基坑内的底端、两侧和顶端，地下管道主体设置在基坑内的土工格栅内部，基坑底端的土工格栅上由下至上依次铺设有碎石层、碎石砂层和混凝土垫层，混凝土支墩浇筑在混凝土垫层上，基坑两侧和顶端的土工格栅上分层铺设回填土体，地下管道主体安装在混凝土支墩顶端，地下管道主体顶部安装有槽钢管扣，预埋锚栓穿过槽钢管扣将地下管道主体固定安装在混凝土支墩上。本实用新型能加固软弱地层，增强地基的承载能力，能避免地下管道主体在地基内受到损伤破坏，具有稳定、安全、环保以及安全的优点。

Description

一种城市道路软土地基地下管道加固装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程的地下洞室开挖技术领域，具体是一种城市道路软土地基地下管道加固装置。

背景技术

城市的高速发展对地上交通及地下运输提出了更高的要求。地上交通可以通过修建道路、立交桥等措施来提高交通效率，而地下运输中则使用大量敷设于城市道路下方的各种管道来进行油、水、气及其它各种固液体的输送来满足城市经济各领域的能源需求。地下管道是城市的地下生命线，它对于城市经济而言意义重大，而正是由于地下管道的重要性，一旦地下管道发生破坏，将给城市的经济发展及居民的生命财产安全带来极大的威胁。沿海城市发展迅猛，地质条件差而地下管道密集。沿海城市多为软土地层，地下管道在施工过程及使用过程中易产生不均匀沉降，在软土地层中地下管道易滑移而产生管道损伤及接口破坏；地下管道一般敷设于道路以下，在道路运营期间，在地层竖向及侧向荷载及车辆荷载作用下，地下管道易产生不均匀沉降而引起路面的开裂，同时易产生管道主体变形影响正常使用。因此城市道路软土地基地下管道相比于一般管道而言遭到破坏的可能性大大增高。

有鉴于此，目前亟需从上述方面设计一种装置来减小城市道路软土地基地下管道破坏的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种城市道路软土地基地下管道加固装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种城市道路软土地基地下管道加固装置，包括设置在基坑内的土工格栅、混凝土支墩、地下管道主体和预埋锚栓，所述土工格栅分别设置在基坑内的底端、两侧和顶端，所述地下管道主体设置在基坑内的土工格栅内部，基坑底端的土工格栅上由下至上依次铺设有碎石层、碎石砂层和混凝土垫层，所述混凝土支墩浇筑在混凝土垫层上，基坑两侧和顶端的土工格栅上分层铺设回填土体，且回填层最上层土工格栅两侧搭接封闭，所述地下管道主体安装在混凝土支墩顶端，所述地下管道主体顶部安装有槽钢管扣，所述预埋锚栓穿过槽钢管扣的预留孔洞并通过螺帽将地下管道主体固定安装在混凝土支墩上。

作为本实用新型进一步的方案：所述基坑底端的土工格栅与碎石层由下至上呈矩形往复分层铺设，所述基坑两侧和顶端的土工格栅与回填土体由下至上往复分层铺设。

作为本实用新型进一步的方案：述地下管道主体安装在包角为150°的混凝土支墩槽座上。

作为本实用新型进一步的方案：所述碎石砂层和混凝土垫层的厚度均为0.08m，碎石层的厚度为0.2m，且碎石层的碎石粒径为土工格栅孔眼当量直径的0.5～0.8倍。

作为本实用新型进一步的方案：所述土工格栅采用聚丙烯双拉塑料格栅，相邻土工格栅的搭接长度不小于20cm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述槽钢管扣的型号为[12.6，纵向间距为0.6m；所述预埋锚栓呈L形嵌在混凝土支墩中，型号为Φ18，纵向间距为0.6m。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）使用本实用新型装置通过土工格栅和碎石层在基坑底端形成的地基增强层来加固软弱地层，增强地基的承载能力，从而改善地下管道的不均匀沉降，避免了地下管道主体的损伤破坏；

（2）使用本实用新型装置通过混凝土支墩和槽钢管扣对地下管道进行固定，与基坑底端的地基增强层形成整体结构，限制管道的横纵向位移，避免了在软土地层中地下管道滑移对管道主体造成的损伤，减少了地下管道在管道内压力或管周荷载作用下的主体变形及位移，同时减小了地下管沟在接头处破坏的可能性，从而达到减少地下管道破坏隐患的目的；

（3）使用本实用新型装置在基坑两侧铺设土工格栅并分层回填土体，通过土工格栅的加筋作用增强了基坑两侧土体的整体性，从而减少了地下管道的侧向土压力；在基坑顶端铺设土工格栅，减少了地下管道上部土梁在上部荷载作用下的变形，从而减少了地面荷载通过地层传递到地下管道的竖向荷载。由上述措施保证地下管道的安全使用。

附图说明

图1为本实用新型的基坑放坡开挖横断面示意图。

图2为本实用新型的整体结构横断面示意图。

图3为本实用新型的地下管道与基坑底端地基增强层结构的横断面示意图。

图4为图3的纵断面剖面图。

图中：1-排水沟；2-基坑开挖面；3-土工格栅；4-碎石层；5-碎石砂层；6-混凝土垫层；7-混凝土支墩；8-预埋锚栓；9-地下管道主体；10-槽钢管扣；11-回填土体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种城市道路软土地基地下管道加固装置，包括设置在基坑内的土工格栅3、混凝土支墩7、预埋锚栓8、地下管道主体9、槽钢管扣10及回填土体11，土工格栅3设置在基坑内的底端、两侧和顶端，地下管道主体9设置在基坑内的土工格栅3内部，且地下管道主体9与基坑底端的土工格栅3之间铺设有碎石并设有混凝土支墩7，基坑底端的土工格栅3与碎石由下至上呈矩形往复分层铺设形成复合层状结构，且最上层的碎石上铺设碎石砂，在碎石砂上铺设有混凝土并形成混凝土垫层6，混凝土垫层6上安装混凝土支墩7；预埋锚栓8纵向布置于混凝土支墩7内，地下管道主体9上方设有槽钢管扣10，且预埋锚栓8穿过槽钢管扣10的预留孔洞并通过螺帽将地下管道主体9固定在混凝土支墩7上。

基坑两侧沿基坑开挖面2铺设土工格栅3，基坑两侧土工格栅3上铺设回填土体11，如此往复分层铺设直到超过地下管道9，将基坑顶端最上层土工格栅3进行搭接封闭，继续回填至设计标高。

该城市道路软土地基加固装置的施工方法，

（1）首先进行基坑开挖的准备工作，在场地上测量放线；在建设、设计、监理单位现场交接测量控制点后，组织对交接桩点的复核测量，建立测量控制网，并在施工区内设立导线点，对最先开工的沟槽放出中线、边线、做好中线、边线、导线点保护措施；沿着放好的线，根据基坑坑底设计标高放坡开挖，开挖至坑底后，注意压实整平，待坑底检验合格后进行下一步施工；在坑边界外1.5m处设置0.3m×0.3m的排水沟1；

（2）基坑开挖完成后，由下至上在基坑底端平整面上铺设第一层土工格栅3，并且将第一层土工格栅3的两侧留余，留余的长度为0.5m；在第一层土工格栅3上铺设第一层碎石层4并压实，碎石层厚度为0.2m；将第一层土工格栅3的留余部分向上折回从而裹住碎石层两侧并覆盖在碎石层上表面；如此往复分层铺设土工格栅3及碎石层4并压实，直至达到实际施工所需高度，基坑底端最上层土工格栅3沿基坑两侧开挖面2铺设并保证留余长度；

（3）在步骤（2）形成的土工格栅3和碎石层4的地基增强层上铺设碎石砂层5并压实，碎石砂层厚为0.08m；在碎石砂层5表面浇筑0.08m混凝土垫层6；

（4）待养护至施工强度后，在混凝土垫层6基础上，按照设计要求混凝土支墩7施工；在混凝土支墩7内部两侧沿纵向布设预埋锚栓8，纵向间距为0.6m，细致振捣严实预埋件处混凝土；

（5）在混凝土支墩7养护至设计强度后，在支墩槽座处放置地下管道主体9，地下管道主体9为型号的DN800的碳钢管道，在管道上部间隔设置槽钢管扣10，纵向间距为0.6m，预埋锚栓8穿过槽钢管扣10的两侧的预留孔洞并通过螺帽将地下管道主体9固定在混凝土支墩7上；

（6）进行土体回填，压实平整第一层回填土体11，将基坑底端最上层土工格栅3的留余部分向上折回从而裹住回填土体两侧并覆盖在回填土体表面，从两侧留余端开始铺设土工格栅并留余，进行第二层回填土体11的压实平整，将留余部分向上折回从而裹住回填土体两侧并覆盖在回填土体表面，如此往复分层铺设土工格栅3及回填土体11并压实，直至超过地下管道顶部标高并将土工格栅两侧留余搭接封闭；

（7）进行基坑土体回填至地面设计标高。

本实用新型装置通过在基坑底端设置土工格栅与碎石层的地基增强层，改善了软土地基的承载能力，从而减小了地下管道在软土地层中的不均匀沉降；通过混凝土支墩和槽钢管扣固定地下管道，限制了管道的横纵向位移，避免了管道在软土中滑移造成的管道主体损伤，减少了地下管道在管道内压力或管周荷载作用下的主体变形及位移，同时减小了地下管沟在接头处破坏的可能性；通过在基坑两侧铺设土工格栅，增强了基坑两侧土体的整体性，通过在基坑顶端铺设土工格栅，减少了地下管道上部土梁在上部荷载作用下的变形，由上述两个措施在侧向及竖向改善管道的受力状态。本实用新型装置通过上述措施克服了软土地层及较大上覆荷载的不利影响，极大减少了地下管道破坏的可能性，土工格栅相对于其它地基处理手段价格低廉、环保、安全。

Claims (6)

1.一种城市道路软土地基地下管道加固装置，包括设置在基坑内的土工格栅、混凝土支墩、地下管道主体和预埋锚栓，其特征在于，所述土工格栅分别设置在基坑内的底端、两侧和顶端，所述地下管道主体设置在基坑内的土工格栅内部，基坑底端的土工格栅上由下至上依次铺设有碎石层、碎石砂层和混凝土垫层，所述混凝土支墩浇筑在混凝土垫层上，基坑两侧和顶端的土工格栅上分层铺设回填土体，且回填层最上层土工格栅两侧搭接封闭，所述地下管道主体安装在混凝土支墩顶端，所述地下管道主体顶部安装有槽钢管扣，所述预埋锚栓穿过槽钢管扣的预留孔洞并通过螺帽将地下管道主体固定安装在混凝土支墩上。

2.根据权利要求1所述的城市道路软土地基地下管道加固装置，其特征在于，所述基坑底端的土工格栅与碎石层由下至上呈矩形往复分层铺设，所述基坑两侧和顶端的土工格栅与回填土体由下至上往复分层铺设。

3.根据权利要求1所述的城市道路软土地基地下管道加固装置，其特征在于，所述地下管道主体安装在包角为150°的混凝土支墩槽座上。

4.根据权利要求2所述的城市道路软土地基地下管道加固装置，其特征在于，所述碎石砂层和混凝土垫层的厚度均为0.08m，碎石层的厚度为0.2m，且碎石层的碎石粒径为土工格栅孔眼当量直径的0.5～0.8倍。

5.根据权利要求1或2所述的城市道路软土地基地下管道加固装置，其特征在于，所述土工格栅采用聚丙烯双拉塑料格栅，相邻土工格栅的搭接长度不小于20cm。

6.根据权利要求1或3所述的城市道路软土地基地下管道加固装置，其特征在于，所述槽钢管扣的型号为[12.6，纵向间距为0.6m；所述预埋锚栓呈L形嵌在混凝土支墩中，型号为Φ18，纵向间距为0.6m。