一种装配式顶管工作沉井及利用其的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种装配式顶管工作沉井及利用其的施工方法，上述沉井包括第一预制片节段及多个第二预制片节段，第一预制片节段包括四个第一预制片节段及多个第二角支撑梁，第一预制片节段的底部设有刃脚，四个第一预制片节段的两端依次可拆卸式连接形成边框状，角支撑梁沿第一预制片节段的高度方向上、下间隔设置，且第二角支撑梁的两端分别可拆卸式连接于相邻两个第一预制片节段的内侧侧壁上。本发明专利技术中提供的装配式顶管工作沉井中预制片之间采用螺栓连接的形式进行固定，施工现场无需用电、用火，且螺栓连接的可拆卸形式使得预制片之间可方便进行拆解运输。本发明专利技术提供的装配式顶管工作沉井具有自重轻、安装快、可机械开挖且下沉作业效率高的优点。

A Construction Method of Assembled Pipe Jacking Open Caisson and Its Utilization

The invention relates to an assembled pipe jacking caisson and a construction method thereof. The caisson comprises a first prefabricated segment and a plurality of second prefabricated segments. The first prefabricated segment comprises four first prefabricated segments and a plurality of second corner supporting beams. The bottom of the first prefabricated segment is provided with a blade foot, and the two ends of the four first prefabricated segments are detachably connected to form an edge in turn. The frame-shaped corner supporting beam is arranged along the height direction and the lower interval of the first prefabricated segment, and the two ends of the second corner supporting beam are detachably connected to the inner side walls of the two adjacent first prefabricated segments. The prefabricated sheets in the assembly pipe jacking caisson provided in the invention are fixed by bolt connection, and there is no need to use electricity or fire in the construction site, and the disassembly form of bolt connection makes it convenient to disassemble and transport the prefabricated sheets. The assembled pipe jacking caisson provided by the invention has the advantages of light weight, fast installation, mechanical excavation and high sinking operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种装配式顶管工作沉井及利用其的施工方法
本专利技术涉及顶管施工
，尤其涉及一种装配式顶管工作沉井及利用其的施工方法。
技术介绍
由于我国城市化快速发展，因而对城市基础建设非常迫切，城市地下管道作为生命传输路径(送水、排污、雨水、电力与物流等)，在城市建设中管道建设有着举足轻重的地位，而传统大开挖作业方式已经无法满足当下的工程需求，减少开挖并最大限度降低现场操作时间的施工方法是目前市场迫切需求的施工方法。顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法，最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史，20世纪60年代在世界各国推广应用。顶管法施工的关键作业节点为作为发射与接收的关键节点—沉井，沉井施工技术作为一项成熟的施工技术，其特点为在作业面受限的场地，通过在需要开挖的位置预先做好的井体(方形、圆形等)，待结构达到强度后进行开挖下沉。但是目前常规沉井作多为现场绑扎钢筋，浇筑混凝土，根据沉井不同深度分为多节，要考虑混凝土养护时间；另外，由于现场制作的混凝土结构自重大，施工过程中主要靠人工辅助，机械化作业程度低，一旦下沉倾斜，则沉井失败。
技术实现思路
针对现有顶管施工中存在的上述问题，现提供一种自重轻、方便运输、安装速度快且抗冲击强度高的装配式顶管工作沉井。具体技术方案如下：本专利技术的第一个方面是提供一种装配式顶管工作沉井，具有这样的特征，包括：第一预制片节段，第一预制片节段包括四个第一预制片及多个第二角支撑梁，第一预制片的底部设有刃脚，四个第一预制片的两端依次可拆卸式连接形成边框状，角支撑梁沿第一预制片的高度方向上、下间隔设置，且第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个第一预制片的内侧侧壁上；以及多个第二预制片节段，第二预制片节段包括四个第二预制片及多个第二角支撑梁，四个第二预制片的两端通过螺栓依次连接形成边框状，第二角支撑梁沿第二预制片的高度方向上、下间隔设置，且第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个第二预制片的内侧侧壁上；其中，相邻第二预制片节段间可沿纵向方向依次可拆卸式的连接形成筒状，第一预制片节段可拆卸式的连接于第二预制片节段的底部。上述的装配式顶管工作沉井，还具有这样的特征，第一预制片与第二预制片结构相同，且均包括由主梁、次梁及肋梁焊接形成的预制片骨架及贴合于预制片骨架外侧的挡土钢板。上述的装配式顶管工作沉井，还具有这样的特征，主梁上设有多个孔道，孔道沿竖向方向贯穿主梁的侧壁。本专利技术的第二个方面是提供一种应用上述装配式顶管工作沉井的施工方法，具有这样的特征，包括如下步骤：1)、装配获得第一预制片节段和n个(n取自然数)第二预制片节段；2)、开挖并将步骤1)中获得的第一预制片节段下沉至第一开挖标高，第一开挖标高的高度等于第一预制片节段的高度；3)、将第二预制片节段可拆卸式的连接于第一预制片节段的顶部并继续开挖下沉至第二开挖标高，第二开挖标高的高度等于第一预制片节段与第二预制片节段的高度和；4)、将另一第二预制片节段可拆卸式的连接于步骤2)中下沉完毕后的第二预制片节段上并继续开挖下沉至第三开挖标高，第三开挖标高的高度等于第一预制片节段和两个第二预制片节段的高度和；5)、逐次于下沉完毕后的沉井上装配连接第二预制片节段并下沉至设计标高，浇筑混凝土地面并进行侧壁开洞，再于井内进行顶管作业施工。上述方案的有益效果是：本专利技术中提供的装配式顶管工作沉井中预制片之间采用螺栓连接的可拆卸式形式进行固定，施工现场无需用电、用火，且螺栓连接的可拆卸形式使得预制片之间可方便进行拆解运输。本专利技术提供的装配式顶管工作沉井具有自重轻、安装快、可机械开挖且下沉作业效率高的优点。附图说明图1为本专利技术的实施例中提供的第一预制片的结构示意图；图2为本专利技术的实施例中提供的第一预制片节段的俯视结构示意图。附图中：1、预制片；2、刃脚；3、角支撑梁；4、主梁；5、次梁；6、肋梁；7、挡土钢板；8、孔道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。图1为本专利技术的实施例中提供的第一预制片的结构示意图；图2为本专利技术的实施例中提供的第一预制片节段的俯视结构示意图。如图1、图2所示，本专利技术提供的装配式顶管工作沉井，包括：第一预制片节段，第一预制片节段包括四个第一预制片1以及多个角支撑梁3，第一预制片1的底部设有刃脚2，本专利技术中刃脚2通过螺栓连接于第一预制片1的底部，四个第一预制片1的两端通过螺栓依次连接形成边框状，角支撑梁3沿第一预制片1的高度方向上、下间隔设置，且角支撑梁3的两端分别通过螺栓连接于相邻两个第一预制片1的内侧侧壁上；以及多个第二预制片节段，第二预制片节段包括四个第二预制片及多个第二角支撑梁，四个第二预制片的两端通过螺栓依次连接形成边框状，第二角支撑梁沿第二预制片的高度方向上、下间隔设置，且第二第二角支撑梁的两端分别通过螺栓连接于相邻两个第二预制片的内侧侧壁上；其中，相邻第二预制片节段间可沿纵向方向依次可拆卸式连接形成筒状，第一预制片节段可拆卸式连接于第二预制片节段的底部。本专利技术提供的工作沉井可依据沉井高度选择多个预制片节段利用螺栓将其沿竖向进行上、下连接，以满足不同沉井高度的施工需要。本专利技术提供的装配式顶管工作沉井具有可拆卸式结构，因而使得施工现场无需用电、用火，且可拆卸形式使得预制片之间可方便进行拆解运输。具体的，本专利技术中第一预制片1和第二预制片结构相同(故本专利技术中只单一给出第一预制片1的结构图)，且均包括由主梁4、次梁5及肋梁6焊接形成的预制片1骨架及贴合于预制片1骨架外侧的挡土钢板7，本实施例中通过外侧的挡土钢板7合围形成中空的施工区域。进一步的，本实施例提供的工作沉井中主梁4上设有多个孔道8，孔道8沿竖向方向贯穿主梁4的侧壁，本实施例中通过设置孔道8不仅可以降低预制片的自重，以便于拆解、运输，且孔道8的存在可方便后期混凝土的浇筑填充。本专利技术中还提供一种应用上述装配式顶管工作沉井的施工方法，具体包括如下步骤：1)、装配获得第一预制片节段和n(n取自然数)个第二预制片节段；2)、开挖并将步骤1)中获得的第一预制片节段下沉至第一开挖标高，第一开挖标高的高度等于第一预制片节段的高度；3)、将第二预制片节段可拆卸式的连接于第一预制片节段的顶部并继续开挖下沉至第二开挖标高，第二开挖标高的高度等于第一预制片节段与第二预制片节段的高度和；4)、将另一第二预制片节段可拆卸式的连接于步骤2)中下沉完毕后的第二预制片节段上并继续开挖下沉至第三开挖标高，第三开挖标高的高度等于第一预制片节段和两个第二预制片节段的高度和；5)、逐次于下沉完毕后的沉井上装配连接第二预制片节段并下沉至设计标高，浇筑混凝土地面并进行侧壁开洞，再于井内进行顶管作业施工。本专利技术中逐次于下沉完毕后的沉井上装配连接第n个第二预制片节段并将沉井下沉至相应开挖标高Hn+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式顶管工作沉井，其特征在于，包括：第一预制片节段，所述第一预制片节段包括四个第一预制片及多个第二角支撑梁，所述第一预制片的底部设有刃脚，四个所述第一预制片的两端依次可拆卸式连接形成边框状，所述角支撑梁沿所述第一预制片的高度方向上、下间隔设置，且所述第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个所述第一预制片的内侧侧壁上；以及多个第二预制片节段，所述第二预制片节段包括四个第二预制片及多个第二角支撑梁，四个所述第二预制片的两端通过螺栓依次连接形成边框状，所述第二角支撑梁沿所述第二预制片的高度方向上、下间隔设置，且所述第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个所述第二预制片的内侧侧壁上；其中，相邻所述第二预制片节段间可沿纵向方向依次可拆卸式的连接形成筒状，所述第一预制片节段可拆卸式的连接于所述第二预制片节段的底部。

【技术特征摘要】
1.一种装配式顶管工作沉井，其特征在于，包括：第一预制片节段，所述第一预制片节段包括四个第一预制片及多个第二角支撑梁，所述第一预制片的底部设有刃脚，四个所述第一预制片的两端依次可拆卸式连接形成边框状，所述角支撑梁沿所述第一预制片的高度方向上、下间隔设置，且所述第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个所述第一预制片的内侧侧壁上；以及多个第二预制片节段，所述第二预制片节段包括四个第二预制片及多个第二角支撑梁，四个所述第二预制片的两端通过螺栓依次连接形成边框状，所述第二角支撑梁沿所述第二预制片的高度方向上、下间隔设置，且所述第二角支撑梁的两端分别可拆卸式的连接于相邻两个所述第二预制片的内侧侧壁上；其中，相邻所述第二预制片节段间可沿纵向方向依次可拆卸式的连接形成筒状，所述第一预制片节段可拆卸式的连接于所述第二预制片节段的底部。2.根据权利要求1所述的装配式顶管工作沉井，其特征在于，所述第一预制片与所述第二预制片结构相同，且均包括由主梁、次梁及肋梁焊接形成的预制片骨架及贴合于所述预制片骨架...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨乾辉，樊孝胜，余巍，刘松玉，鲁爽，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42