工字钢顶管工作坑的施工方法技术

本发明专利技术提出一种工字钢顶管工作坑的施工方法，包括以下步骤：a.开挖出最上层基坑；b.吊装并焊接第一道圈梁；c.以第一道圈梁的位置为基准，压入紧密排列的复数根工字钢；d.在工字钢所围的范围内进行挖土，并在每下挖一段距离后安装一道圈梁；e.对挖出的工作坑进行封底；f.安装后背墙；g.顶管完成后对工作坑进行回填，并拆除圈梁以及拔出回收工字钢。本发明专利技术采用工字钢拼装顶管工作坑，工字钢属周转性使用材料，结构连接和安装方便，易于拆除和再利用。结构拆除后，不产生垃圾，工字钢回收价值高，有效减少了永久性施工用钢，节能效果显著，也有利于生态环境的保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于在顶管施工中应用的一种临时顶管工作坑，具体涉及一种。
技术介绍
近年来，随着基础设施建设的飞速发展和人们环保意识的增强，顶管施工工艺作为一种非开挖敷设地下管道的施工方法在国民经济建设的各个领域得到了广泛的应用，如市政工程中的液化气天然气输送管、给排水管道、煤气、热力、电力、通信工程等，施工也由最初的手掘式顶管发展到多种口径、不同形式的机械顶管。顶管工程由工作坑构筑和管道顶进两项主要工序组成，施工单位和科研部门对管道顶进的理论、工艺、机械设备、配套设施、管材等都十分重视，研究较深入。但工作坑构筑也是一个关键的环节，采用的方法是否得当将直接影响工程的施工造价、进度和安全。顶管工作坑实质上是一个方形或圆形的小基坑，其支护类型同普通基坑一样多种多样，与一般基坑不同的是其平面尺寸较小、个数相对较多。因受深度、场地环境条件、地质条件、顶管方式等因素制约，在满足安全、经济、施工方便的前提下，目前顶管工作坑采用的构筑方法主要有钢板桩支护、人工护壁成孔、钢筋砼沉井、水泥搅拌桩结合钢板桩支护、地下连续墙、灌注桩支护、以及喷锚网组合型等。但是，现有的这些顶管工作坑的构筑方法都存在一些问题钢板桩支护施工存在顶管易变形、质量不易保证、周转次数少的问题；人工护壁成孔、钢筋砼沉井、水泥搅拌桩结合钢板桩支护、地下连续墙、灌注桩支护、以及喷锚网组合型等施工中要使用模板、脚手架等临时设施，且工程中要进行混凝土浇筑、钢筋绑扎等繁重复杂的人力施工和高空作业，存在施工速度慢、造价高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以解决现有的钢板桩工作坑刚度小、变形大、周转次数少的问题，以及人工护壁成孔、砼沉井、水泥搅拌桩结合钢板桩、地下连续墙、灌注桩、喷锚网组合型等作为顶管工作坑技术中存在的施工慢、造价高的问题。本专利技术提出一种，包括以下步骤a.开挖出最上层基坑；b.吊装并焊接第一道圈梁；c.以第一道圈梁的位置为基准，压入紧密排列的复数根工字钢；d.在工字钢所围的范围内进行挖土，并在每下挖一段距离后安装一道圈梁；e.对挖出的工作坑进行封底；f.安装后背墙；g.顶管完成后对工作坑进行回填，并拆除圈梁以及拔出回收工字钢。进一步的，在步骤a之前还包括步骤al.进行降水施工。进一步的，在步骤b进一步包括步骤bl.在最上层基坑中设置复数个墩台，所述墩台面处于同一平面；b2.将第一道圈梁吊装到墩台上，并进行焊接组合。进一步的，所述圈梁为双工字钢圈梁，其由两根工字钢上下重叠焊接到一起形成。进一步的，步骤c和步骤g中，工字钢的压入和拔出均采用PC360型挖掘机配备专用打拔头来实施。进一步的，步骤c包括cl.在第一道圈梁每个角的两侧分别压入一根定位工字钢；c2.在第一道圈梁各条边的位置压入紧密排列的复数根工字钢。进一步的，步骤c中，后背墙一侧的工字钢布置方式为腹板面与墙身平行、垂直交叉布置，其它侧工字钢的腹板面与墙身方向一致。进一步的，步骤d中，在下挖过程中，每隔1 2米安装一道圈梁。进一步的，步骤e包括el.浇筑150謹厚C15混凝土作为垫层；e2.浇筑300mm厚C30钢筋混凝土作为底板。进一步的，步骤f包括Π.安装后背铁，所述后背墙采用IOOmm厚的成品钢板；f2.在后背铁与工字钢之间的空隙中采用C25砼浇筑密实，并形成所述后背墙。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是1、由于工字钢顶管工作坑采用工字钢拼装顶管工作坑，工字钢属周转性使用材料，结构连接和安装方便，易于拆除和再利用。结构拆除后，不产生垃圾，工字钢回收价值高，有效减少了永久性施工用钢，节能效果显著，也有利于生态环境的保护。2、选择工字钢作为顶管工作坑可有效克服钢板桩工作井强度低、周转次数少的缺点ο3、与采用人工护壁成孔、钢筋砼沉井、水泥搅拌桩结合钢板桩、地下连续墙、灌注桩、喷锚网组合型等支护相比，工字钢顶管工作坑中避免了工程中使用模板、脚手架等临时设施，节省了工程中的混凝土浇筑、钢筋绑扎等繁重复杂的人力施工和高空作业，施工速度约为混凝土结构施工速度的3-4倍，材料周转率成倍提高，从而节省投资。4、工字钢顶管工作坑全部采用工字钢制作，有效提高了原材料的利用率、减少了材料浪费，方便施工和管理，保证了施工质量。5、工字钢的安装和起拔采用PC360型挖掘机配备专用打拔机头来实施，大大提高了工字钢的周转利用率和机械设备的使用效率，拼装更省时，操作更简单，工序过程明晰可控，有效保证了顶管工作坑的施工安全。附图说明图1为本专利技术的一种实施例流程图；图2为本专利技术的另一种实施例流程图；图3为本专利技术的第一道圈梁平面布置图4为图3的E—E剖面图；图5为本专利技术定位工字钢与圈梁平面布置图；图6为本专利技术工字钢顶管工作坑平面布置图；图7为图6的A-A剖面图；图8为图6的B-B剖面图；图9为图6的C-C剖面图；图10为图6的D-D剖面图。具体实施例方式本专利技术的主要思想是将顶管工作坑的墙身由紧密排列的工字钢围合而成，而所使用的工字钢可以多次的反复使用，拼装更省时，操作更简单，比钢板桩工作坑支护形式更加经济合理，进一步降低了工程造价。本专利技术所述的顶管工作坑是根据工程施工图纸和现场实际情况确定工作坑的位置、结构和尺寸。选择工作坑位置的特点是有可利用的坑壁原状土作后背；尽量选择在管线上的附属构筑物如检查井处；该处便于排水、出土和运输，并具备有堆放少量管材及施工机具的场地；尽量远离建筑物；单向顶进时设在下游一侧。所述工作坑的结构经过设计和验算确定，支护结构不仅需要满足施工安全，同时应满足便于运土、便于吊装管件及机具设备的要求。所述工作坑的尺寸根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况经计算确定，工作坑的形状通常为矩形，同时要考虑工作坑设置的使用功能(单向顶、多向顶、转角顶)等因素。请参见图1，其为本专利技术的一种实施例流程图，其包括以下步骤S101，测量定位。按照顶管工作坑的平面布置图，组织测量放线，定出井位中心点，放出基坑开挖范围，并在四周放出边桩。S102，开挖出最上层基坑。工作坑第一步开挖的是最上层基坑，其为放坡开挖、深度优选为1. 9米，采用机械开挖、人工配合。S103，吊装并焊接第一道圈梁。在最上层基坑中安装第一道圈梁的目的是为了保证液压打拔机压下去的工字钢位置整齐准确、提高工字钢的压入质量，同时作为工作坑的内支撑形成封闭式框架，矩形工作坑的四角焊接斜撑工字钢，加强工字钢支护结构的整体刚度，提高墙体的稳定性，为工作坑的进一步安全开挖做准备。本专利技术的圈梁可以是工字钢圈梁，优选采用双工字钢圈梁。S104,以第一道圈梁的位置为基准，压入紧密排列的复数根工字钢。工字钢的长度根据工作坑的深度选择相同长度的工字钢，压入深度为工作坑底垫层以下大于1米，并满足工作坑墙身工字钢顶端标高高出现状地面标高0. 3米后停止压入。S105，在工字钢所围的范围内进行挖土，并在每下挖一段距离后安装一道圈梁。压入的工字钢按要求焊接好后用长臂挖掘机挖土，人工配合，挖出的土用自卸车运至弃土场，下挖每隔1 2米焊接安装一道圈梁，焊接好后继续进行下一步工作坑的土方开挖。安装圈梁可以减小竖向工字钢的跨度，从而提高工字钢抗弯承载力。圈梁的位置设计遵循以下原则第一道圈梁距离工字钢顶端1. 5米；当顶管管径 (2000mm时，最后一道工字钢圈梁设计在顶管管顶以上0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬召，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：