一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种装配化的顶管工作坑支护结构，包括坑壁支护结构和支撑加强结构；所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架以及安装在支护架顶部的连接架，所述支护架的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架连接，相邻的所述连接架连接在一起；所述支撑加强结构包括下部支撑架和上部支撑架，所述下部支撑架与支护架结构相同，连接在支护架与工作坑底部之间，所述上部支撑架与支护架结构相同，连接在相对设置的两个支护架之间。本发明专利技术采用预制化的支护结构，能够在工作坑内进行快速支护，安装速度快，支护强度高。

【技术实现步骤摘要】
一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺
本专利技术涉及工程施工的
，尤其是涉及一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺。
技术介绍
顶管法施工作为使用最早的一种非开挖施工工艺，由于其具有工期短、精度高、施工文明程度高、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。目前，工作坑的常用支护方式包括以下四种。1）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工点。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，工艺复杂，且由于受混凝土养护期影响，施工工期较长，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，工期短，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。当在雨季进行顶管施工时，施工难度大，需要能够快速完成工作坑的支护，才能保证顶管的正常快速进行，上述中的四种工作坑的支护方式不仅施工周期长，而且支护的施工成本也较高，难以满足要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺，采用预制化的支护结构，能够在工作坑内进行快速支护，安装速度快，支护强度高。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种装配化的顶管工作坑支护结构，包括坑壁支护结构和支撑加强结构；所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架以及安装在支护架顶部的连接架，所述支护架的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架连接，相邻的所述连接架连接在一起；所述支撑加强结构包括下部支撑架和上部支撑架，所述下部支撑架与支护架结构相同，连接在支护架与工作坑底部之间，所述上部支撑架与支护架结构相同，连接在相对设置的两个支护架之间。通过采用上述技术方案，坑壁支护结构紧贴工作坑内壁布置，支撑加强结构支撑在坑壁支护结构上，对坑壁支护结构进行支护加强；在进行支护结构安装时，支护架下端埋设在工作坑底部，将支护架贴着工作坑壁固定，对工作坑起到支护作用，连接架连接在支护架的上端，并将多个支护架连接在一起，增强了多个支护架之间的连接牢固性和对工作坑的支护完整性；下部支撑架对相邻的两个支护架进行支撑加固，提高单个支护架的抗压能力，上部支撑架对相对设置的支护架进行支撑加固，提高整个侧面支护架的抗压能力；下部支撑架和上部支撑架设置的结构与支护架的结构相同，使支护架能够进行通用，支护架和连接架在工厂进行预制制作，然后运输到施工场地，根据需要进行快速组装支护，全程无需螺栓连接，大大提高了顶管工作坑支护的效率和成本。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支护架包括两个平行设置的主梁以及连接在两个主梁之间的连接杆，所述连接杆在两个主梁之间平行设置有至少两个，两个所述主梁的长度相同且错位设置，端部设置成倾斜方向相同的斜角结构。通过采用上述技术方案，支护架采用两个主梁的结构，两个主梁上下错位，并将上下面设置成斜角，增加了支护架的支护长度，能够适用于不同深度的工作坑支护，方便主梁插入到工作坑底部，减小支护架埋入工作坑底部的阻力，两个主梁之间通过至少两个连接杆进行连接，保证了两个主梁之间的连接强度和稳定。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主梁设置为H型钢结构，所述连接杆设置为两个端部焊接在两个主梁相对的凹槽内的槽钢，两个槽钢的开口相对设置。通过采用上述技术方案，主梁和连接杆分别采用H型钢和槽钢，材料常见并且成本低廉，适合大批量生产，连接杆焊接在H型钢的凹槽内，接触面大，焊接牢固。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：两个所述槽钢之间设置有间隙，间隙内插接有支护板，所述支护板连接在多个连接杆之间。通过采用上述技术方案，连接杆的两个槽钢之间设置间隙，间隙内插入支护板，支护板增强了支护架的支护能力，提高了支护架的挡土、挡水能力。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上部支撑架倾斜设置在相对的两个支护架之间，所述上部支撑架较高的一端上部与支护架抵接，较低的一端下部与另一个支护架抵接，所述上部支撑架的数量为两个以上时，相邻的上部支撑架之间通过支护板连接。通过采用上述技术方案，两侧的支护架之间通过倾斜设置的上部支撑架进行支撑，能够提高整个支护结构的稳定性，相邻的上部支撑架之间通过支护板连接，不需要再制作其余的支护工件，降低了连接难度。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下部支撑架倾斜设置在支护架与工作坑底部之间，所述下部支撑架的两个H型钢的上端抵接在两个不同的支护架上，下端抵接在工作坑底部。通过采用上述技术方案，下部支撑架与支护架和工作坑底部的接触长度更大，支护能力更强。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接架包括横向布置的连接主梁以及两个垂直连接于连接主梁同一侧的连接立柱，所述连接主梁设置为与主梁截面形状相同的H型钢，所述连接立柱设置为贴合在连接主梁两侧壁上的槽钢，两个所述连接立柱向下插入到两个主梁相对或者相背离的凹槽中。通过采用上述技术方案，连接架通过连接立柱插接在主梁的两个H型钢上，使连接架与支护架的连接更牢固，能够延长支护架的支护深度，使工作坑壁顶部的结构更整齐，支护架不会凸出工作坑外，避免支护结构对人员或者设备造成伤害，从而保证了安全。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接主梁的一端设置有贴合在连接主梁两侧壁上的插杆，所述插杆插入到另一个连接主梁上侧的凹槽中。通过采用上述技术方案，相邻的连接架通过插杆和连接主梁进行连接，能够将同一侧的多个支护架连成一体，增强了单面支护结构的整体性和牢固性。一种装配化的顶管工作坑支护结构的施工工艺，包括以下步骤：步骤1：开挖工作坑，按照设计要求开挖第一阶段基坑，将支护架沿第一阶段基坑内壁布置一圈，敲击支护架使其下端埋入第一阶段基坑底部；步骤2：向下继续开挖第二阶段基坑，每向下开挖10-30cm，向下敲击一次支护架，使支护架下端始终埋设在工作坑底部土层中，至支护架上端完全没入到工作坑中；步骤3：将连接架安装在支护架顶部，向下开挖第三阶段基坑，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：包括坑壁支护结构和支撑加强结构；/n所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架（1）以及安装在支护架（1）顶部的连接架（2），所述支护架（1）的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架（2）连接，相邻的所述连接架（2）连接在一起；/n所述支撑加强结构包括下部支撑架（3）和上部支撑架（4），所述下部支撑架（3）与支护架（1）结构相同，连接在支护架（1）与工作坑底部之间，所述上部支撑架（4）与支护架（1）结构相同，连接在相对设置的两个支护架（1）之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：包括坑壁支护结构和支撑加强结构；
所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架（1）以及安装在支护架（1）顶部的连接架（2），所述支护架（1）的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架（2）连接，相邻的所述连接架（2）连接在一起；
所述支撑加强结构包括下部支撑架（3）和上部支撑架（4），所述下部支撑架（3）与支护架（1）结构相同，连接在支护架（1）与工作坑底部之间，所述上部支撑架（4）与支护架（1）结构相同，连接在相对设置的两个支护架（1）之间。


2.根据权利要求1所述的一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：所述支护架（1）包括两个平行设置的主梁（11）以及连接在两个主梁之间的连接杆（12），所述连接杆（12）在两个主梁（11）之间平行设置有至少两个，两个所述主梁（11）的长度相同且错位设置，端部设置成倾斜方向相同的斜角结构。


3.根据权利要求2所述的一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：所述主梁（11）设置为H型钢结构，所述连接杆（12）设置为两个端部焊接在两个主梁（11）相对的凹槽内的槽钢，两个槽钢的开口相对设置。


4.根据权利要求3所述的一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：两个所述槽钢之间设置有间隙，间隙内插接有支护板（5），所述支护板（5）连接在多个连接杆（12）之间。


5.根据权利要求4所述的一种装配化的顶管工作坑支护结构，其特征在于：所述上部支撑架（4）倾斜设置在相对的两个支护架（1）之间，所述上部支撑架（4）较高的一端上部与支护架（1）抵接，较低的一端下部与另一个支护架（1）抵接，所述上部支撑架（4）的数量为两个以上时，相邻的上部支撑架（4）之间通过支护板（5）连接。


6.根据权利要求2所述的一种装配化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红印，张玉侠，杨金辉，张子硕，
申请(专利权)人：北京诺和兴建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11