一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法，属于竖井施工技术领域，预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；玻纤筋井片包括常规配筋区、与常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区，该顶管区正对施工时的顶管部。本发明专利技术公开的结构和方法可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性，具备更优的整体稳定性和抗变形能力。稳定性和抗变形能力。稳定性和抗变形能力。

【技术实现步骤摘要】
一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法


[0001]本专利技术属于市政顶管竖井施工
，具体涉及一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法。

技术介绍

[0002]伴随着我国城市化进程的加快，城市市政工程如雨水、污水、地下管道等工程的新建和改造工程量正逐步增大。为减少开挖面积，保障市区交通顺畅，在管道新建和改造过程中大多使用顶管技术。而竖井作为地下管道结构中不可或缺的一部分，不仅提供了顶管施工的作业场所，而且在顶推阶段可起到抵抗机械顶力的作用。常见的竖井按照平面布置的不同可分为矩形和圆形，其中圆形竖井具备更高的强度和刚度，其抗变形能力和抗顶推力优于矩形结构。传统的竖井一般采用现场一次浇筑，需要通过在现场绑扎钢筋、支设模板、浇筑养护。其缺点在于：一是顶管作业大多位于城市主干道，现场开挖占地面积广，易对市内交通造成长期干扰；二是开挖过程易给周围居民带来不便，且造成周边环境污染；三是施工周期长，对施工人员、物资及成本投入需求量大。针对以上传统工艺的不足，装配技术逐渐在市政顶管竖井工程中得到逐步应用。其中，圆形装配式竖井主要是基于若干预制井片，通过螺栓对相邻井片进行紧固连接，从而形成整体稳定性较好的拼装结构。其优点在于：一是提高了施工效率；二是减少了对周边环境的干扰和污染；三是减少了场地占用；四是实现了绿色低碳施工。但是，目前施工中采用的圆形装配式竖井多为小直径结构，竖井自身的强度和刚度无法满足大直径竖井施工需求。此外，由于预制井片强度等级较高，再进行后续顶管推进施工时，增大了竖井井片的切削难度，且易造成周边井片的脆性损伤。因此，如何对现有圆形装配式竖井结构进行改良，使其具备更优的整体稳定性和抗变形能力，同时降低顶管切削区施工难度，确保顶管周围井片的完整性亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构及施工方法，可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性，具备更优的整体稳定性和抗变形能力。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，包括预应力装配式竖井，所述预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，从上至下为五环，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；所述波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；所述玻纤筋井片包括常规配筋区、与所述常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，所述玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区，该顶管区正对施工时的顶管部。
[0005]进一步，所述常规配筋区包括常规纵筋、常规环筋和常规拉结筋，所述常规纵筋沿
竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层常规纵筋通过常规环筋连接，各常规环筋通过常规拉结筋连接；所述玻纤筋配筋区包括玻纤纵筋、玻纤环筋和常规拉结筋，所述玻纤纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层玻纤纵筋通过玻纤环筋连接，各玻纤环筋通过常规拉结筋连接；相邻的常规纵筋和玻纤纵筋之间通过直螺纹套筒连接，相邻的常规环筋和玻纤环筋之间通过直螺纹套筒连接，各直螺纹套筒组合呈半圆形。
[0006]进一步，玻纤筋配筋区还包括常规强化圈筋，所述常规强化圈筋呈半圆形，所述常规强化圈筋与相邻的玻纤纵筋或玻纤环筋连接，所述常规强化圈筋与各层的直螺纹套筒相邻。
[0007]进一步，所述玻纤纵筋或玻纤环筋深入直螺纹套筒的长度至少占直螺纹套筒长度的2/3。
[0008]进一步，在所述普通井片和玻纤筋井片的两侧均开设有第一止水凹槽和第二止水凹槽，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽分别设置在环向锚固螺栓的内外两侧，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽内均安装有橡胶止水垫。
[0009]进一步，所述标准井环和波纤筋井环的竖向均设置有纵向预应力通道，所述纵向预应力通道内穿设有纵向预应力锚筋，波纤筋井环上的纵向预应力通道避开顶管区，所述纵向预应力锚筋的两端连接至纵向预应力锚筋台座；所述标准井环和波纤筋井环的环向均设置有环向预应力通道，所述环向预应力通道内穿设有环向预应力锚筋，所述环向预应力锚筋的两端连接至环向预应力锚筋台座；波纤筋井环上的环向预应力锚筋台座布置在顶管区的两侧。
[0010]进一步，所述预应力装配式竖井的外侧相隔设置有搅拌桩，所述搅拌桩与预应力装配式竖井的外侧壁之间设置有注浆部，所述搅拌桩的上侧卡合有压顶圈梁，所述预应力装配式竖井的内侧底部依次设置有素混凝土垫层和钢筋混凝土底板。
[0011]进一步，所述预应力装配式竖井内侧下部同时设置有深凹口和浅凹口，深凹口处安装纵向预应力筋锚固台座，并嵌固素混凝土垫层；浅凹口处嵌固钢筋混凝土底板；所述预应力装配式竖井上设有注浆孔，当钢筋混凝土底板浇筑完成后，通过注浆孔对预应力装配式竖井的外壁与搅拌桩之间的间隙进行填充。
[0012]一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构的施工方法，采用如上述所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，步骤具体包括：S1：开挖大直径竖井上部土层一并施工压顶圈梁；S2：压顶圈梁上部架设龙门架吊车；S3：大直径竖井土层二开挖施工；S4：大直径装配竖井底环拼装吊运施工；S5：大直径装配竖井第二环现场拼装并张拉锚固，经吊车吊运至竖井内与底环进行拼装；S6：大直径装配竖井底环与第二环锁定于龙门架吊车上，随后进行竖井土层三开挖施工；S7：将大直径装配竖井底环和第二环下放至土层三底部，割除上部预埋吊环；S8：重复上述步骤S5
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S7，直至大直径装配竖井整体拼装完成。
[0013]S9：将纵向预应力筋穿于竖井纵向预应力通道内，利用专业张拉设备对纵向预应
力筋进行张拉锚固；S10：大直径装配竖井素混凝土垫层浇筑，浇筑至竖井底环内侧深凹口顶部位置；S11：大直径装配竖井钢筋混凝土底板浇筑，浇筑至竖井底环内侧浅凹口顶部位置；S12：通过井片注浆孔对大直径装配竖井外部空隙注浆填充；S13：顶管区切削顶推施工，切削区正对竖井的玻纤筋部。
[0014]进一步，步骤2具体包括：S21：待压顶圈梁硬化成型后，在其顶部安装枕木；S22：在枕木上安装吊车导轨；S23：安装龙门架吊车，并置于吊车导轨之上；步骤4具体包括：S41：将竖井井片运至施工现场，摆放整齐；S42：利用环向锚固螺栓将竖井底环井片进行现场拼装；S43：将环向预应力筋穿于底环环向预应力通道内，利用专业张拉设备对环向预应力筋进行张拉锚固；S44：利用龙门架吊车对竖井底环进行吊运，根据设计要求定位放置于土层二底部；S45：割除竖井底环井片上部的预埋吊环。
[0015]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术公开的预应力装配式竖井设有专用于顶管切削区的玻纤筋井片，该井片利用玻纤筋代替常规钢筋，以此可以降低顶管切削区混凝土的破除难度和保障顶管周围井片的完整性。
[0016]2、本专利技术公开的预应力装配式竖井采用双向预应力张拉锚固，进一步提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，包括预应力装配式竖井，其特征在于：所述预应力装配式竖井由若干标准井环和至少两个波纤筋井环沿竖向拼接而成，相邻两个井环之间通过纵向锚固螺栓连接；所述波纤筋井环由若干普通井片和至少一个玻纤筋井片环形拼接而成，相邻两个井片之间通过环向锚固螺栓连接；所述玻纤筋井片包括常规配筋区、与所述常规配筋区连接的玻纤筋配筋区，所述玻纤筋配筋区位于常规配筋区的一侧且其立面呈半圆形，相邻两个波纤筋井环的玻纤筋配筋区之间配合形成圆形的顶管区。2.根据权利要求1所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述常规配筋区包括常规纵筋、常规环筋和常规拉结筋，所述常规纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层常规纵筋通过常规环筋连接，各常规环筋通过常规拉结筋连接；所述玻纤筋配筋区包括玻纤纵筋、玻纤环筋和常规拉结筋，所述玻纤纵筋沿竖井的径向内到外竖向布置有若干层，各层玻纤纵筋通过玻纤环筋连接，各玻纤环筋通过常规拉结筋连接；相邻的常规纵筋和玻纤纵筋之间通过直螺纹套筒连接，相邻的常规环筋和玻纤环筋之间通过直螺纹套筒连接，各直螺纹套筒组合呈半圆形。3.根据权利要求2所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：玻纤筋配筋区还包括常规强化圈筋，所述常规强化圈筋呈半圆形，所述常规强化圈筋与相邻的玻纤纵筋或玻纤环筋连接，所述常规强化圈筋与各层的直螺纹套筒相邻。4.根据权利要求3所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述玻纤纵筋或玻纤环筋深入直螺纹套筒的长度至少占直螺纹套筒长度的2/3。5.根据权利要求1所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：在所述普通井片和玻纤筋井片的两侧均开设有第一止水凹槽和第二止水凹槽，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽分别设置在环向锚固螺栓的内外两侧，所述第一止水凹槽和第二止水凹槽内均安装有橡胶止水垫。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种含玻纤筋部的大直径预应力装配竖井结构，其特征在于：所述标准井环和波纤筋井环的竖向均设置有纵向预应力通道，所述纵向预应力通道内穿设有纵向预应力锚筋，波纤筋井环上的纵向预应力通道避开顶管区，所述纵向预应力锚筋的两端连接至纵向预应力锚筋台座；所述标准井环和波纤筋井环的环向均设置有环向预应力通道，所述环向预应力通道内穿设有环向预应力锚筋，所述环向预应力锚筋的两端连接至环向预应力锚筋台座；波纤筋井环上的环向预应力锚筋台座布置在顶管区的两侧。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小夏，龙敏健，耿大将，柏志诚，王建春，高运，
申请(专利权)人：中国建筑第四工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：