CN220486480U - 一种软土地基管道沟槽免支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软土地基管道沟槽免支撑结构，包括外槽，所述外槽的外壁设置有顶板组件，所述外槽的底部设置有支撑座组件；所述顶板组件包括设置在外槽外壁的支块，所述支块的内壁开设有通槽，所述通槽的内壁活动连接有转轴，所述支块的内壁通过转轴活动连接有盖板，所述盖板的底部设置有弹簧箱，所述弹簧箱的底部设置有限位环槽，通过顶板组件的设置，在使用中，可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱和限位环槽可对外壁起到较好的限位效果；本实用新型可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱和限位环槽可对外壁起到较好的限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

Description

一种软土地基管道沟槽免支撑结构

技术领域

本实用新型涉及市政工程领域，具体来说，涉及一种软土地基管道沟槽免支撑结构。

背景技术

随着信息化技术的不断发展，工程建设技术发展日新月异。在市政工程施工过程中，环境条件越来越复杂，周边影响越来越大，施工技术难度也越来越高。沟槽、基坑软土地基十分常见，处理难度较大，处理工艺复杂，周期长、成本高；在对软基处理后可提高安装的的便捷性。

针对现有技术存在以下问题：

现有技术中软土地基管道沟槽在安装内部管道时，因存在位移的情况，从而出现安装脱离情况，影响使用，因此，设计一种限位效果好的软土地基管道沟槽免支撑结构是有必要的。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种软土地基管道沟槽免支撑结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：一种软土地基管道沟槽免支撑结构，包括外槽，所述外槽的外壁设置有顶板组件，所述外槽的底部设置有支撑座组件。

优选的，所述顶板组件包括设置在外槽外壁的支块，所述支块的内壁开设有通槽，所述通槽的内壁活动连接有转轴，所述支块的内壁通过转轴活动连接有盖板，所述盖板的底部设置有弹簧箱，所述弹簧箱的底部设置有限位环槽，通过顶板组件的设置，在使用中，可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱和限位环槽可对外壁起到较好的限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

优选的，所述弹簧箱和限位环槽可构成限位机构，且限位机构的数量为两个，两个限位机构分别对立设置在盖板的外壁和外槽的内壁，通过两个限位机构的设置，可是实现对管道的外壁起到较好的支撑和限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

优选的，所述支撑座组件包括设置在外槽底部的底座，所述底座的内壁螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱的一端固定连接有支撑板，通过支撑座组件的设置，在使用中，可达到与安装环境之间有着较好的支撑效果，且螺纹柱的设置，可为调节使用该装置起到较好的便捷性，提高了该装置的实用性，为使用者提供了便利。

优选的，所述支撑座组件的数量为数个，且数个支撑座组件分别设置在外槽的底部和外槽左右两侧，通过数个支撑座组件分别设置在外槽的底部和外槽左右两侧的设置，可达到从各个方面对外槽的外壁进行限位，提高了该装置的稳定使用效果，为使用者提供了便利。

优选的，所述盖板远离的一侧内壁设置有螺纹销，所述螺纹销贯穿盖板的内壁且与外槽的内壁螺纹连接，通过螺纹销贯穿盖板的内壁且与外槽的内壁螺纹连接的设置，可达到便于固定连接盖板和外槽之间的位置，为使用者提供了便利。

本实用新型的有益效果为：1、该软土地基管道沟槽免支撑结构，通过顶板组件的设置，在使用中，可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱和限位环槽可对外壁起到较好的限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

2、该软土地基管道沟槽免支撑结构，通过支撑座组件的设置，在使用中，可达到与安装环境之间有着较好的支撑效果，且螺纹柱的设置，可为调节使用该装置起到较好的便捷性，提高了该装置的实用性，为使用者提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型正视图；

图3为本实用新型顶板组件的结构示意图；

图4为本实用新型支撑座组件的结构示意图；

图5为本实用新型的施工工艺。

图中：1、外槽；2、顶板组件；201、盖板；202、支块；203、转轴；204、弹簧箱；205、限位环槽；3、支撑座组件；301、底座；302、螺纹柱；303、支撑板。

实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种软土地基管道沟槽免支撑结构。

实施例

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的一种软土地基管道沟槽免支撑结构，包括外槽1，外槽1的外壁设置有顶板组件2，外槽1的底部设置有支撑座组件3；顶板组件2包括设置在外槽1外壁的支块202，支块202的内壁开设有通槽，通槽的内壁活动连接有转轴203，支块202的内壁通过转轴203活动连接有盖板201，盖板201的底部设置有弹簧箱204，弹簧箱204的底部设置有限位环槽205；弹簧箱204和限位环槽205可构成限位机构，且限位机构的数量为两个，两个限位机构分别对立设置在盖板201的外壁和外槽1的内壁；盖板201远离的一侧内壁设置有螺纹销，螺纹销贯穿盖板201的内壁且与外槽1的内壁螺纹连接。

本实施例中，通过顶板组件2的设置，在使用中，可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱204和限位环槽205可对外壁起到较好的限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

本实施例中，通过两个限位机构的设置，可是实现对管道的外壁起到较好的支撑和限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利。

本实施例中，通过螺纹销贯穿盖板201的内壁且与外槽1的内壁螺纹连接的设置，可达到便于固定连接盖板201和外槽1之间的位置，为使用者提供了便利。

实施例

在实施例一的基础上，本实用新型所提供的软土地基管道沟槽免支撑结构的较佳实施例如图1-图4所示：支撑座组件3包括设置在外槽1底部的底座301，底座301的内壁螺纹连接有螺纹柱302，螺纹柱302的一端固定连接有支撑板303。

优选的，支撑座组件3的数量为数个，且数个支撑座组件3分别设置在外槽1的底部和外槽1左右两侧。

本实施例中，通过支撑座组件3的设置，在使用中，可达到与安装环境之间有着较好的支撑效果，且螺纹柱302的设置，可为调节使用该装置起到较好的便捷性，提高了该装置的实用性，为使用者提供了便利。

本实施例中，通过数个支撑座组件3分别设置在外槽1的底部和外槽1左右两侧的设置，可达到从各个方面对外槽1的外壁进行限位，提高了该装置的稳定使用效果，为使用者提供了便利。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，首先，根据需要旋转螺纹柱302调节支撑座组件3的长度，并将外槽1放置在处理后的软地基内部，打开顶板组件2，将所要安装的管道放置在限位机构中，旋转螺纹销固定好顶板组件2，完成安装。

一种软土地基管道沟槽免支撑施工工艺，如图5所示，包括以下步骤：

步骤1， 施工准备

1 准备本工程需用的施工验收规范及标准等技术要求文件以及地方相关行政主管部门管理文件、国家法律法规等，明确技术要求。

2 组织施工技术人员熟悉施工图，进行施工现场调查。

3 编制专项技术方案，对基坑边坡进行计算分析论证，并对关键工艺进行技术交底。

4 做好现场相关临时设施布置，以便于现场施工，便道，便道外侧设排水沟。现场施工用电和施工用水已经接通，做好了施工现场的“三通一平”工作，能够保证必需施工条件。

5 准备好相应的人员、机械、材料计划及组织。

步骤2，沟槽软土开挖断面设计

1 固化搅拌试验：沟槽开挖需在软土地基固结后进行，软土地基的固结质量、范围与开挖工作密切相关。固结一般可采用水泥搅拌处理方式，配合比设计需要根据试验确定，水泥是32.5/42.5，水泥掺量的水灰比0.5～0.55掺入量15%等进行设计，土体抗剪强度指标满足按照挡土墙模型稳定性、强度计算安全等。

2 坡率初步选择：

表1表明挖地基不支护加固的坑壁的坡度选择:表1 沟槽地基不支护加固条件下坑壁坡度

3 土力学计算复核：土力学计算分析，将处理后固化结构模拟为挡墙，外侧软土侧向作用按照土压力作用在挡墙上。一般考虑为重力式挡护，固结挡护结构通过重力克服侧向土压力。

高含水软土土体力学指标参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012，地下水位以下的粘性土、粘质粉土，采用土压力、水压力合算方法，土压力计算、土的滑动稳定性验算可采用总应力法；正常固结和超固结土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标ccq、φcq；欠固结土，宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标cuu、φuu。需要抽取沟槽范围内以及范围外软土分别进行测试。

计算分析荷载应考虑：基坑内外土的自重（包括地下水），基坑周边既有和在建的建（构）筑物荷载，基坑周边施工材料和设备荷载，基坑周边道路车辆荷载等。

抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性、圆弧滑动稳定性、坑底隆起稳定性、搅拌成型模拟挡土墙正截面应力、地下水渗透稳定性验算。

处理后的沟槽地基承载能力，需要将下覆软基土层作为软弱下卧层进行计算。

4 开挖现场验证：沟槽开挖断面应经过科学试验以及验证，确保安全生产，开挖深度一般控制在3m以内。

步骤3，固化系统配置

1 供料系统可实时控制固化剂的添加量和配合比。固化剂由后台供料系统通过喷浆管进入喷嘴，利用搅拌头上螺旋分布的刀头立体切削土体和转动，使固化剂和土体均匀拌和。固化剂添加控制系统 安装子后台供料系统中，能够实施电子控制固化剂的添加量，精确计量，减少材料浪费。主要技术参数：

1）输送泵理论输送方量：3-28t/h；

2）输送泵输送压力：10.5MPa；

3）水平输送距离：1000m；

4）输送泵功能：3-6 种物料混合及搅拌

5）配料室：电控输送固化剂方量：4-8t/h；

6）固化剂输送泵：固化剂输送量：4-22t/h；

2 固化剂输送

输送设备主要用于固化湿剂成品输送，将固化剂输送至强制搅拌头，直接注入软基固化区域。其主要技术参数为：

设备输送压力：12.5MPa；

2）输送距离：0-2000m；

3）输送泵理论输送方量：50-110m³/h；

4）设备总功率：32Kwh；

3 专业搅拌装置

双轮铣搅拌装置是一种自有专利专业型的立体搅拌设备，利用挖机液压驱动，2个搅拌头按合理的角度对称分布在连接杆和喷嘴的两侧，其主要参数为：

1）搅拌头按不同规格，其横向投影长度尺寸为1300-1800mm，宽度尺寸为800-1000mm，竖向高度为800-1000mm，单次搅拌面积不小于1㎡；

2）上部连接杆分为3节，单节的长度不小于2米，并根据加固深度要求可调整单节长度与节数，使最大处理深度可达7米。

3）液压控制：31.5Mpa；

4）搅拌效率：50 -80m³／小时。

4 普通挖掘机

挖掘机用于软基施工的配套设备。一般采用型号不少于250或更大动力挖掘机。其主要技术参数为：

1）最大牵引力：195kgf；

2）作业效率：100-150m³/h；

3）陆地行走速度：3.4-5.2km/h。

步骤4，沟槽加固范围测量放样

利用已复核和加密的导线点、高程点，测量人员按施工设计图，进行搅拌区域位、原地面标高、平台标高等有关测量放样工作，放样记录和布桩图报请监理工程师检查验收。计算复核工程数量，准备材料计划。

步骤5，沟槽临时排水施工

排水沟处理前，对地表水进行有组织排水，沟槽开挖范围地表位置建议高出周边300m，并形成排水沟渠，减小沟槽内地表水流入。

步骤6，沟槽分区搅拌固结

原位固化区域，根据图纸设定好固化区域后，提前用挖机进行固化区域翻挖，了解原位固化区域现场情况和方便原位固化作业，提高固化土一次成型效果。

在固化复杂区域，需清理出原有土质中的表层塘渣，保证固化区域的均匀度。

必要时，采取整体固化处理，将固化区域内原装土挖出，筛出原状土中的杂质，邻近位置搅拌均匀后，回填至固化区域即可。

沟槽软土搅拌固结采用履带式行星搅喷机，搅拌机由常规挖掘机改造而成，将挖掘机挖斗改造成为旋转切削行星型式搅喷头。

行星型式机在软土地基承载能力十分低的条件下，在搅拌行走通道前，采用1cm厚钢板铺垫，以便设备不陷入软土中。或进行改造，采用带有浮箱的设备。

固化处理施工时，首先打开切削刀头，利用搅拌桩机的自重，以500mm/min的速度进行下层，刀具边旋转、边切土、下沉直至加固深度。下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于40A。按照试验段确定的配合比拌制水泥浆。搅拌机预搅下沉同时，后台拌制固化浆液，拌好待用的浆液倒入集料桶中。

预搅下沉至设计深度后，开动灰浆泵座浆30秒，把水泥浆压入软土层中，以300～500mm/min的均匀速度，边提升、边搅拌、边喷浆，使水泥浆与土体充分拌合。为保证水泥搅拌地基基础下、侧面水泥挡墙质量，第一次提钻时应在地基基础下、侧面水泥挡墙部停留30秒。为使软土层与水泥浆搅拌均匀，用同样的方法，进行第二次搅拌下沉、提升喷浆，即浆搅拌桩钻杆重复搅拌下沉、提升喷浆，施工要求同第一次。

在沟槽搅喷固结时，需要特别注意注意搅拌位置分区，以便后阶段开挖施工方便，同时减少水泥浆用量。一般情况将搅喷工艺分为3区，第一区为需要开挖的区域，在满足搅喷设备同行的条件下，可以尽量减少水泥浆用量；第二区为水泥土侧墙区域，该部分区域承担未改良软土层侧向土压力，在土力学上，需要满足抗剪、稳定等要求，该区域应搅喷工艺中特别注意控制质量的区域；第三区为基地加固处理区域，在后续阶段需要承担沟槽以及上覆土、设备走行荷载，需要根据设计计算的地基承载力进行加固处理，类似换土垫层施工工法。

以上3区施工前，应在地面采用石灰洒线，标记处理范围。同时在底板深度控制上，应在履带式行星搅喷机的臂上标记2个明显深度记号进行控制。

分区搅喷厚度应大于设计厚度/宽度至少单侧500mm以上，以为开挖过程中偏差留足富余量。

固化土质量控制，选择固结后强度较好的固化配合比，缩短固结时间，同时控制固化土均匀性90%以上，在压实功的作业下，使固化土密实固结成整体；

根据设计标高、泥质情况等不同，选定不同配方比，及时调整固化剂配方比和掺量，确保后期作业区固化土质量。为保证固化区域一次成型率符合设计要求，每次作业段衔接处不小于20cm。拐角处重复施工2-3 次。

步骤7，沟槽断面分层开挖

当搅喷工序完成后，根据试验确定开挖时间，一般在24小时内可以开始开挖。土方开挖由专人指挥，严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。

当挖至标高接近沟槽底板标高时，边抄平边配合人工清槽，防止超挖，接近底板或边墙30cm的土方由人工进行清理，并由挖机带走。沟槽开挖应分层逐步开挖，采用自卸汽车运输至场外。禁止将开挖堆土直接置于沟槽附近1倍沟深范围。

为保持开挖的沟槽内无积水直到施工完成，因此必须认真做好沟槽排水工作。在沟槽顶面两侧设排水沟以堵截地面上的雨水和明水流入沟槽内外，在槽底两侧设置排水明沟，并在每个井段设置集水坑，并配备足够数量的水泵进行抽水，确保沟槽内无积水。尽量减少地面荷载，如不在坑顶停放大型机械和车辆，严禁超载堆土和其他材料，避免施工机械碰撞维护结构，对于开挖的坡面，尽量减少裸露时间，注意天气变化，下雨前坡面进行土工布覆盖，防止雨水冲刷坡面，造成边坡失稳。

开挖过程中要注意保护测量坐标、水准点，严禁再开挖过程中碰撞、损坏维护结构。

步骤8，沟槽变形监测

开挖由项目经理直接负责，控制好人员、机械，确保开挖工序的稳步进行，施工员做好测量放线，控制好边坡的稳定，由专职安全员组织人员及时检查安全情况，边坡稳定情况由专业技术负责人专门负责，全天候检测，并及时上报检测数据。

步骤9，沟槽基底承载能力测试

沟槽开挖完毕，应及时进行管道基础承载能力测试。满足地基承载能力时，进入管道垫层施工。在未满足地基承载能力时，应进行换填或采用小型夯击机械，通过抛填片石或块石进行基础夯击挤密处理。

步骤10，沟槽垫层施工

碎石垫层以及混凝土基础，视不同的管材或管径按设计图纸采用不同的厚度。基础的底层土应无淤泥和碎土，如有超挖应用碎石砂填实，不得用土回填，槽底也应无积水。基础施工前必须复核高程样板的标高，在沟槽底部每隔15m左右钉一只样板，并用样尺检查桩顶标高，以控制挖土面、垫层面和基础面。

道路基础碎石垫层应按规定的沟槽宽度满堂铺设、摊平、拍实。碎石砂铺设结束后，在铺好的碎石砂垫层上浇筑砼基础，其具体尺寸、宽度均根据不同的管径，按排通图分别列出。混凝土的级配应由试验人员按设计规定的混凝土强度进行配合比设计。

施工基础的混凝土的材料、拌和、运输和浇筑等应符合混凝土施工规范的所有要求。碎石垫层面上有水时，不得浇筑混凝土。

混凝土基础浇筑完成后，12小时内不得浸水，并进行养护。混凝土强度达到2.5Mpa以上后，方可拆模。

步骤11，管道铺设

混凝土基础浇筑达到设计强度后方可管道铺设，管材运至现场放置在所排井位段的一侧，根据现场的实际情况，对雨水管选用8至12t的汽车吊，卸管以及排管用的吊车地撑点落在沟槽2.00m以外的实地上。装卸过程中，严禁用钢丝绳穿心吊运。起吊时轻起轻落，防止碰撞损坏管端。卸管及排管用的钢丝绳吊索应用允许力大于管重5倍的相应直径。

成品管道运至施工现场，应按照产品标准进行逐节检验，不符合标准的不得使用并做好标志及时处理。运至沟槽边待用的管节应垂直槽边放置并垫稳。吊车卸管时应有专人指挥，操作人员集中思想，听众指挥，并遵循起重吊装安全操作规程。

步骤12，沟槽回填

管道工程的主体结构经隐蔽工程验收合格后，应及时进行回填。沟槽回填前应先选好合格土源，将槽底木料、草帘等杂物清除干净。沟槽回填土，对于不同的部位有不同的要求，以达到既保护管道安全，又满足上部承受动、静荷载；既要保证施工过程中管道安全又保证上部修路、交通放行后的安全。

沟槽覆土在管道隐蔽过程验收合格后进行，复土时沟槽内保证积水排除干净，严禁带水作业，并不得回填淤泥腐植土及有机物质，大于10cm的石料等硬块也应剔除，大的泥块要敲碎。

沟槽回填顺序，应按沟槽排水方向由高到低分层进行；沟槽两侧同时回地填夯实，以防管道位移。回填土的质量按回填土的密实度进行控制。

综上，借助于本实用新型的上述技术方案，该软土地基管道沟槽免支撑结构，通过顶板组件2的设置，在使用中，可达到对管道较好的防护效果的同时，弹簧箱204和限位环槽205可对外壁起到较好的限位效果，提高了管道在使用中的稳定性能，为使用者提供了便利；通过支撑座组件3的设置，在使用中，可达到与安装环境之间有着较好的支撑效果，且螺纹柱302的设置，可为调节使用该装置起到较好的便捷性，提高了该装置的实用性，为使用者提供了便利。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种软土地基管道沟槽免支撑结构，包括外槽（1），其特征在于，所述外槽（1）的外壁设置有顶板组件（2），所述外槽（1）的底部设置有支撑座组件（3）；

所述顶板组件（2）包括设置在外槽（1）外壁的支块（202），所述支块（202）的内壁开设有通槽，所述通槽的内壁活动连接有转轴（203），所述支块（202）的内壁通过转轴（203）活动连接有盖板（201），所述盖板（201）的底部设置有弹簧箱（204），所述弹簧箱（204）的底部设置有限位环槽（205）；

所述弹簧箱（204）和限位环槽（205）可构成限位机构，且限位机构的数量为两个，两个限位机构分别对立设置在盖板（201）的外壁和外槽（1）的内壁。

2.根据权利要求1所述的一种软土地基管道沟槽免支撑结构，其特征在于，所述支撑座组件（3）包括设置在外槽（1）底部的底座（301），所述底座（301）的内壁螺纹连接有螺纹柱（302），所述螺纹柱（302）的一端固定连接有支撑板（303）。

3.根据权利要求2所述的一种软土地基管道沟槽免支撑结构，其特征在于，所述支撑座组件（3）的数量为数个，且数个支撑座组件（3）分别设置在外槽（1）的底部和外槽（1）左右两侧。

4.根据权利要求3所述的一种软土地基管道沟槽免支撑结构，其特征在于，所述盖板（201）远离的一侧内壁设置有螺纹销，所述螺纹销贯穿盖板（201）的内壁且与外槽（1）的内壁螺纹连接。