一种矩形钢管幕脚部连接结构及其施工方法技术

本发明专利技术提供一种矩形钢管幕脚部连接结构及其施工方法，包括置于导洞内的L型基础、位于导洞外的竖向钢管，以及用于连接竖向钢管和L型基础的两排竖向螺栓，所述竖向钢管朝向L型基础的一面上开设有两排与竖向螺栓对应的螺栓孔，所述竖向螺栓一端穿过竖向钢管上的螺栓孔，另一端通过预埋钢筋与L型基础连接。本发明专利技术结构简单，便于修建，减少了竖向管幕的顶进数量，大大减少了施工工期，可适用于各种管幕工法的基础形式；L型基础形式，可以与后期主体结构完美契合，增大了空间利用率，方便施工，提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种矩形钢管幕脚部连接结构及其施工方法
本专利技术涉及以管幕结构作为支护结构的地铁暗挖车站，主要涉及管幕结构脚部基础的构造及管幕结构与基础的连接方法。
技术介绍
近年来，城市地下工程修建进入黄金时期。随着科技的进步，用于开挖的支护理念及方式也逐渐发生改变。其中采用管幕支护形式下的开挖对地表及周边环境的影响较小，且管幕工法在一定程度上可以起到阻水的效果。因此，我国多个在建或已建工程均采用管幕支护的形式进行施工。一般的管幕结构形式为半封闭的拱形结构，这种结构受力性能较好，但其空间利用率较小，因此出现了平顶形式的矩形管幕结构。为了保证该种管幕结构不在开挖管幕下方土体时出现整体下沉，需在管幕结构的脚部进行加固，常常将多根钢管并排连接在一起，以增加管幕结构脚部的承载力，见图1。但此种加固方式需要增加顶管的数量，延长施工工期，加之顶管施工过程中，顶进精度难以控制，如果偏差较大，相邻钢管的连接比较困难，则会降低管幕端部的加固效果，进而造成管幕结构的整体下沉，进而影响管幕结构的支护效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种便于施工，并且能够有效的加固管幕结构脚部的连接结构及施工方法，加固效果更为显著，与后期车站的侧墙和底板的施工相结合，优化了施工步序。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种矩形钢管幕脚部连接结构，包括置于导洞内的L型基础、位于导洞外的竖向钢管，以及用于连接竖向钢管和L型基础的两排竖向螺栓，所述竖向钢管朝向L型基础的一面上开设有两排与竖向螺栓对应的螺栓孔，所述竖向螺栓一端穿过竖向钢管上的螺栓孔，另一端通过预埋钢筋与L型基础连接。所述竖向钢管与L型基础之间的区域竖向布置有小直径钢管，该小直径钢管用于穿过竖向螺栓。所述竖向螺栓与预埋钢筋在所述小直径钢管内焊接。本专利技术还提供一种矩形钢管幕脚部连接结构的施工方法，包括如下步骤：1）首先采用台阶法施工管幕下方的导洞，边开挖边进行支护，直至沿着管幕轴向贯通，在导洞施工时根据竖向钢管的螺栓孔的间距，在暗挖初支内预埋小直径钢管；2）接着对L型基础进行施工，钢骨架开始绑扎时在其顶部设置预埋钢筋，预埋时根据导洞上预埋的小直径钢管的孔位进行随机调整，确保两者在同一中心线上，以，钢骨架搭接完成后，支模浇筑混凝土；3）顶进竖向钢管；4）顶管完成后，将竖向螺栓从螺栓孔内下穿，保证在不需要破除导洞支护的情况下能通过小直径钢管与L型基础的预埋钢筋焊接；5）竖向螺栓与预埋钢筋焊接完毕后，针对连接处支模，进行整体浇筑混凝土，整体管幕结构和脚部加固施工完毕。由以上技术方案可知，本专利技术结构简单，便于修建，减少了竖向管幕的顶进数量，大大减少了施工工期，可适用于各种管幕工法的基础形式；L型基础形式，可以与后期主体结构完美契合，增大了空间利用率，方便施工，提高了经济效益。附图说明图1为本专利技术矩形钢管幕脚部连接结构的示意图；图2为使用本专利技术矩形管幕脚部连接结构的车站剖面图；图3为本专利技术中竖向钢管的俯视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图2所示，矩形钢管幕脚部连接结构10是管幕支护的一部分，用于对管幕结构的脚部进行加固，并与后期主体结构20完美契合，增大了空间利用率，方便施工。如图1和3所示，矩形钢管幕脚部连接结构10包括L型基础30和竖向钢管40，L型基础置于暗挖的导洞70内部，竖向钢管置于导洞外侧，其中竖向钢管面向导洞的一侧开设有两排螺栓孔41，竖向钢管与L型基础通过竖向螺栓50进行固定连接。所述竖向螺栓50一端穿过竖向钢管上的螺栓孔41，另一端通过预埋钢筋31与L型基础30连接。所述竖向钢管与L型基础之间的区域竖向布置有小直径钢管60，该小直径钢管用于穿过竖向螺栓，使得竖向螺栓与预埋钢筋在小直径钢管内焊接。本专利技术矩形钢管幕脚部连接结构用于管幕结构施工的具体方法如下：一、首先采用台阶法施工管幕下方的导洞70，边开挖边进行支护，直至沿着管幕轴向贯通。并在导洞施工时根据竖向钢管的螺栓孔的间距，在暗挖初支内预埋φ45@150的小直径钢管60，预埋前两端采用塑料胶带进行封堵防止混凝土进入，并采用格栅进行固定，防止喷混凝土时小直径钢管发生偏移。二、对L型基础进行施工，钢筋骨架开始绑扎时应在其顶部设置预埋钢筋31，预埋长度满足35d，外露长度大于32d，预埋时根据暗挖导洞上的小直径钢管的孔位进行随机调整，确保两者在同一中心线上，以便后续进行连接。钢骨架搭接完成后，支模浇筑混凝土。三、在钢管顶进过程中，对于在暗挖导洞内连接的竖向钢管顶进时精度的控制至关重要，其不仅影响到上部顶管的方向，而且影响与L型基础的连接，施工时应不间断性进行测量，及时纠偏，力争竖向钢管的上下孔位水平，使其螺栓孔与小直径钢管上下连接孔相通。四、顶管完成后，将竖向螺栓50从螺栓孔41内下穿，保证在不需要破除导洞支护的情况下能通过暗挖预埋小直径钢管60与L型基础的预埋钢筋31焊接，焊接长度不小于10d。五、竖向螺栓与预埋钢筋焊接完毕后，进行质量检查，检验合格后，针对连接处支模，进行整体浇筑混凝土，整体管幕结构和脚部加固施工完毕。以上所述实施方式仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩形钢管幕脚部连接结构，其特征在于，包括置于导洞内的L型基础、位于导洞外的竖向钢管，以及用于连接竖向钢管和L型基础的两排竖向螺栓，所述竖向钢管朝向L型基础的一面上开设有两排与竖向螺栓对应的螺栓孔，所述竖向螺栓一端穿过竖向钢管上的螺栓孔，另一端通过预埋钢筋与L型基础连接。

【技术特征摘要】
1.一种矩形钢管幕脚部连接结构，其特征在于，包括置于导洞内的L型基础、位于导洞外的竖向钢管，以及用于连接竖向钢管和L型基础的两排竖向螺栓，所述竖向钢管朝向L型基础的一面上开设有两排与竖向螺栓对应的螺栓孔，所述竖向螺栓一端穿过竖向钢管上的螺栓孔，另一端通过预埋钢筋与L型基础连接。2.根据权利要求1所述的矩形钢管幕脚部连接结构，其特征在于，所述竖向钢管与L型基础之间的区域竖向布置有小直径钢管，该小直径钢管用于穿过竖向螺栓。3.根据权利要求2所述的矩形钢管幕脚部连接结构，其特征在于，所述竖向螺栓与预埋钢筋在所述小直径钢管内焊接。4.一种矩形钢管幕脚部连接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）首先采用台阶法施工管幕下方的导洞，边开挖边进行支护，直至沿着管幕轴向贯通，在导洞施工时根据竖向钢管的螺栓孔的间距，在暗挖初支内预埋...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圣涛，汪家雷，张效铭，李慎刚，夏云朋，徐松苗，赵文，肖俊航，刘恒，程诚，
申请(专利权)人：中铁四局集团第五工程有限公司，东北大学，
类型：发明
国别省市：江西,36