CN112343614B - 一种基于u型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,引入横向可伸缩的基坑支护架提供即时的后座支撑,进而能够采用U型盾构机进行综合管廊基坑的掘进,同时横向可伸缩的基坑支护架提供了叠拼式综合管廊的施工空间;该方法不仅使得U型盾构机可以应用于叠拼式综合管廊的施工,还能够形成循环的施工流水段使U型盾构机可以连续推进,使叠拼式综合管廊的施工时间大大缩短,并且施工作业机械化,施工简单,人力投入减少,施工质量好且速度快,横向可伸缩的基坑支护架在施工过程中可循环利用,节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域,具体涉及一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法。
背景技术
综合管廊可分为现浇管廊和非现浇管廊两类,其中非现浇管廊又可分为分段预制装配式综合管廊和预制叠拼式综合管廊。目前我国城市地下综合管廊的施工基本上采用放坡开挖和基坑支护+明挖施工方式,即先进行基坑支护墙施工,待基坑挖到预定标高后,再将预制管段运到现场,吊放入基坑中进行安装、浇注混凝土完成节点连接,最后等混凝土凝固后,进行防水、回填处理等。这种方式存在造价高、施工周期长、现场工作量大、对周边环境污染大、周围交通压力大等不利因素。
为解决上述明挖法带来的不利情况,可采用U型敞口盾构机(下称“U盾”)进行施工。由于有U盾钢壳的保护,基坑开挖时不需放坡,同时也无需进行基坑支护,挖土、出土和预制管段吊装均可采用机械来实施,施工占地范围小,能够大大节省劳动力、缩短工期和降低建造成本。在标准段施工,U盾向前推进时,可由分段预制拼装的综合管廊的廊壁提供油压千斤顶的后座支撑。但当施工叠拼式综合管廊或全现浇综合管廊时,因为还需要浇注自密实混凝土或普通混凝土,并等混凝土达到一定强度后才能为盾构机提供后座支撑,从而导致U盾无法连续推进,盾尾结构大大延长,以致施工工期延长,施工成本增加,U盾的优点无法得到发挥,甚至不能使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,引入一种横向可伸缩的基坑支护架为U型盾构机提供后座支撑并为综合管廊施工提供足够的空间,使U型盾构机能够应用于叠拼式或全现浇综合管廊,达到缩短工期,降低施工成本,绿色环保的目的。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,包括以下步骤:
步骤一:首先进行接收井和始发井的建造施工,待始发井施工完成后,U型盾构机下井就位安装调试完毕,然后通过吊装设备吊装第一个横向可伸缩基坑支护架,U型盾构机的千斤顶抵住第一个基坑支护架,向前推进,最后回缩千斤顶;
步骤二:挖掘机在U型盾构机前端进行挖掘,并通过运输车辆运走挖出的土,同时,吊装设备将第二个横向可伸缩基坑支护架吊放在U型盾构机的盾尾、因千斤顶回缩后留下的空槽中,并与前一个支护架进行连接拼装;
步骤三:U型盾构机的千斤顶抵住拼装好的横向可伸缩基坑支护架继续向前推进,并同时进行挖掘出土和吊放拼装下一个横向可伸缩基坑支护架;
步骤四:在拼装完的横向可伸缩基坑支护架形成的长条形施工空间中进行垫层施工;
步骤五:垫层施工完成后,通过顶升装置或吊装设备将横向可伸缩基坑支护架靠近垫层的活动连接的横撑向上移动至叠拼式综合管廊高度以上,通过吊装设备将叠拼式综合管廊的底板、侧墙、中墙和顶板的预制构件放入长条形施工空间,并进行预制构件的叠合连接施工;
步骤六:等浇筑连接形成的综合管廊达到预定强度后,通过吊装设备或液压千斤顶将管廊外侧的横向可伸缩基坑支护架向上移出基坑,并进行基坑侧边和顶部的回填土施工;
步骤七:通过吊装设备将移出的横向可伸缩基坑支护架再次吊放至U型盾构机的尾部进行拼装和连接;
步骤八:重复上述步骤三至步骤七,直至U型盾构机掘进至接收井,然后将U型盾构机移出基坑,叠拼式综合管廊全部浇筑连接完成并达到预定强度后,通过吊装设备或千斤顶将横向可伸缩基坑支护架移出基坑,进行回收。
本发明的有益效果在于:本发明提供的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,引入横向可伸缩的基坑支护架提供即时的后座支撑,进而能够采用U型盾构机进行综合管廊基坑的掘进,同时横向可伸缩的基坑支护架提供了叠拼式综合管廊的安全施工空间;该方法不仅使得U型盾构机可以应用于叠拼式综合管廊的施工,还能够形成循环的施工流水段,使U型盾构机可以连续推进,使叠拼式综合管廊的施工作业机械化,施工工艺简单,人力投入大大减少,施工质量好、速度快、工期短,且横向可伸缩基坑支护架在施工过程中可循环利用,节约工程成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例一的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法的横向可伸缩基坑支护架结构图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。
请参照图1以及图2,一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,包括以下步骤:
步骤一:首先进行接收井和始发井的建造施工,待始发井施工完成后,U型盾构机下井就位安装调试完毕,然后通过吊装设备吊装第一个横向可伸缩基坑支护架,U型盾构机的千斤顶抵住第一个基坑支护架,向前推进,最后回缩千斤顶;
步骤二:挖掘机在U型盾构机前端进行挖掘,并通过运输车辆运走挖出的土,同时,吊装设备将第二个横向可伸缩基坑支护架吊放在U型盾构机的盾尾、因千斤顶回缩后留下的空槽中,并与前一个支护架进行连接拼装;
步骤三:U型盾构机的千斤顶抵住拼装好的横向可伸缩基坑支护架继续向前推进,并同时进行挖掘出土和吊放拼装下一个横向可伸缩基坑支护架;
步骤四:在拼装完的横向可伸缩基坑支护架形成的长条形施工空间中进行垫层施工;
步骤五:垫层施工完成后,通过顶升装置或吊装设备将横向可伸缩基坑支护架靠近垫层的活动连接的横撑向上移动至叠拼式综合管廊高度以上,通过吊装设备将叠拼式综合管廊的底板、侧墙、中墙和顶板的预制构件放入长条形施工空间,并进行预制构件的叠合连接施工;
步骤六:等浇筑连接形成的综合管廊达到预定强度后,通过吊装设备或液压千斤顶将管廊外侧的横向可伸缩基坑支护架向上移出基坑,并进行基坑侧边和顶部的回填土施工;
步骤七:通过吊装设备将移出的横向可伸缩基坑支护架再次吊放至U型盾构机的尾部进行拼装和连接;
步骤八:重复上述步骤三至步骤七,直至U型盾构机掘进至接收井,然后将U型盾构机移出基坑,叠拼式综合管廊全部浇筑连接完成并达到预定强度后,通过吊装设备或千斤顶将横向可伸缩基坑支护架移出基坑,进行回收。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明提供的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,引入横向可伸缩的基坑支护架提供即时的后座支撑,进而能够采用U型盾构机进行综合管廊基坑的掘进,同时横向可伸缩的基坑支护架提供了叠拼式综合管廊的安全施工空间;该方法不仅使得U型盾构机可以应用于叠拼式综合管廊的施工,还能够形成循环施工的流水段,使U型盾构机可以连续推进,使叠拼式综合管廊的施工作业机械化,施工工艺简单,人力投入大大减少,施工质量好、速度快、工期短,且横向可伸缩基坑支护架在施工过程中可循环利用,节约工程成本。
进一步的,步骤四中所述垫层施工先将基坑底部夯实,然后均匀铺设砂碎石,再一次进行夯实平整砂碎垫层,最后浇筑混凝土垫层。
由上述描述可知,先行铺设砂碎垫层提高浅基础下的地基承载力,用强度比较大的砂石代替土可以避免地基的破坏,减少沉降量,使地基较为稳定,再铺设混凝土垫层,能够为综合管廊预制件叠拼浇筑提供平整稳定的地基,并顶住基坑支护架。
进一步的,步骤五中预制构件叠拼施工使用浇注设备通过自密实混凝土浇筑的方式充填和连接各预制构件。
由上述描述可知,自密实混凝土能够很好地密实接缝,可以浇筑成形状复杂、薄壁和密集配筋的结构,适应叠拼式综合管廊的多个预制构件的叠拼浇筑,浇筑时间短,人力投入少,施工效率高且质量好。
进一步的,吊装设备为履带起重机或龙门起重机。
由上述描述可知,履带起重机移动灵活方便,便于较长施工距离的吊装,龙门起重机则可横跨基坑设置,方便基坑中管片和基坑支护架的吊装,避免在外载荷作用下由于侧向推力而引起滑行或翻到,吊装更加稳定。
进一步的,顶升装置为液压千斤顶。
由上述描述可知,液压千斤顶移动方便,可随时调整受力点。
请参照图1以及图2,本发明的实施例一为:一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,包括以下步骤:
步骤一:首先进行接收井和始发井的建造施工,待始发井施工完成后,U型盾构机下井就位安装调试完毕,然后吊装第一个横向可伸缩基坑支护架,U型盾构机的千斤顶抵住第一个基坑支护架,向前推进,最后回缩千斤顶;
步骤二:挖掘机在U型盾构机前端进行挖掘,并通过运输车辆运走挖出的土,同时,吊装设备将第二个横向可伸缩基坑支护架吊放在U型盾构机的盾尾、因千斤顶回缩后留下的空槽中,并与前一个支护架进行连接拼装;
步骤三:U型盾构机的千斤顶抵住拼装好的横向可伸缩基坑支护架继续向前推进,并同时进行挖掘出土和吊放拼装下一个横向可伸缩基坑支护架;
步骤四:在拼装完的横向可伸缩基坑支护架形成的长条形施工空间中进行垫层施工;
步骤五:垫层施工完成后,通过顶升装置或吊装设备将横向可伸缩基坑支护架靠近垫层的活动连接的横撑向上移动至叠拼式综合管廊高度以上,通过吊装设备将叠拼式综合管廊的底板、侧墙、中墙和顶板的预制构件放入长条形施工空间,并进行预制构件的叠合连接施工;
步骤六:等浇筑连接形成的综合管廊达到预定强度后,通过吊装设备或液压千斤顶将管廊外侧的横向可伸缩基坑支护架向上移出基坑,并进行基坑侧边和顶部的回填土施工;
步骤七:通过吊装设备将移出的横向可伸缩基坑支护架再次吊放至U型盾构机的尾部进行拼装和连接;
步骤八:重复上述步骤三至步骤七,直至U型盾构机掘进至接收井,然后将U型盾构机移出基坑,叠拼式综合管廊全部浇筑连接完成并达到预定强度后,通过吊装设备或千斤顶将横向可伸缩基坑支护架移出基坑,进行回收。
其中,步骤四中垫层施工先将基坑底部夯实,然后均匀铺设砂碎石,再一次进行夯实平整砂碎垫层,最后浇筑混凝土垫层,使之紧密顶住基坑支护架,以便作为综合管廊平整的浅基础,满足地基承载力要求,并为基坑支护架下端提供能够替代横撑的横向支撑力,使靠近垫层的活动连接的横撑能够稳定上移;步骤五中预制构件的拼装施工使用浇注设备通过自密实混凝土浇筑的方式充填和连接各预制构件;吊装设备采用履带起重机或龙门起重机;当横向可伸缩支护架拼装到一定数量后,最初浇注连接的综合管廊即能够达到施工要求的强度,此时,将达到强度的管廊外侧的基坑支护架移出基坑用于前方U型盾构机的推进,随着综合管廊充填和连接部位混凝土的不断凝固,移出的横向可伸缩支护架则能够提供U型盾构机连续推进的需要,横向可伸缩的基坑支护架的总数量不必再增加,进而形成了基坑支护架循环的施工流水段;在遇到管廊截面发生变化时,无需暂停施工推进,横向可伸缩基坑支护架自身能够调节横向距离增大或减小截面尺寸,从而适应管廊截面的变化,使U型盾构机推进依旧连续进行。
综上所述,本发明提供的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,引入横向可伸缩的基坑支护架提供即时的后座支撑,进而能够采用U型盾构机进行综合管廊基坑的掘进,同时横向可伸缩的基坑支护架提供了叠拼式综合管廊的施工空间,当横向可伸缩的基坑支护架拼接形成可施工作业的施工段后即可开始进行垫层施工和叠拼式综合管廊的预制构件的吊装和叠合连接施工,同时U型盾构机可继续拼装横向可伸缩的基坑支护架并向前推进,当叠拼式综合管廊达到预定强度后从基坑移出的横向可伸缩的基坑支护架则可再次用于U型盾构机的推进环节,此时已经拼装的横向可伸缩的基坑支护架的数量(长度)能够提供U型盾构机掘进的后座支撑并且推进与垫层施工和叠拼式综合管廊的预制构件的吊装和叠合连接施工可同时进行,形成一个支护架循环的施工流水段;该方法不仅使得U型盾构机可以应用于叠拼式综合管廊的施工,还能够形成循环的施工流水段使U型盾构机可以连续推进,使叠拼式综合管廊的施工时间大大缩短,并且施工作业机械化,施工简单,人力投入减少,施工质量好且速度快,横向可伸缩的基坑支护架在施工过程中循环利用,节约成本。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:首先进行接收井和始发井的建造施工,待始发井施工完成后,U型盾构机下井就位安装调试完毕,然后通过吊装设备吊装第一个横向可伸缩基坑支护架,U型盾构机的千斤顶抵住第一个基坑支护架,向前推进,最后回缩千斤顶;
步骤二:挖掘机在U型盾构机前端进行挖掘,并通过运输车辆运走挖出的土,同时,吊装设备将第二个横向可伸缩基坑支护架吊放在U型盾构机的盾尾、因千斤顶回缩后留下的空槽中,并与前一个支护架进行连接拼装;
步骤三:U型盾构机的千斤顶抵住刚拼装好的横向可伸缩基坑支护架继续向前推进,并同时进行挖掘出土和吊放拼装下一个横向可伸缩基坑支护架;
步骤四:在拼装完的横向可伸缩基坑支护架形成的长条形施工空间中进行垫层施工;
步骤五:垫层施工完成后,通过顶升装置或吊装设备将横向可伸缩基坑支护架靠近垫层的活动连接的横撑向上移动至叠拼式综合管廊高度以上,通过吊装设备将叠拼式综合管廊的底板、侧墙、中墙和顶板的预制构件放入长条形施工空间,并进行预制构件的叠合连接施工;
步骤六:等浇筑连接形成的综合管廊达到预定强度后,通过吊装设备或液压千斤顶将管廊外侧的横向可伸缩基坑支护架向上移出基坑,并进行基坑侧边和顶部的回填土施工;
步骤七:通过吊装设备将移出的横向可伸缩基坑支护架再次吊放至U型盾构机的尾部进行拼装和连接;
步骤八:重复上述步骤三至步骤七,直至U型盾构机掘进至接收井,然后将U型盾构机移出基坑,叠拼式综合管廊全部浇筑连接完成并达到预定强度后,通过吊装设备或千斤顶将横向可伸缩基坑支护架移出基坑,进行回收。
2.根据权利要求1所述的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,其特征在于,所述步骤四中所述垫层施工先将基坑底部夯实,然后均匀铺设砂碎石,再一次进行夯实平整砂碎垫层,最后浇筑混凝土垫层。
3.根据权利要求1所述的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,其特征在于,所述步骤五中所述预制构件拼装施工使用浇注设备通过自密实混凝土浇筑的方式充填和连接各预制构件。
4.根据权利要求1所述的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,其特征在于,所述吊装设备为履带起重机或龙门起重机。
5.根据权利要求1所述的一种基于U型盾构机的叠拼式综合管廊施工方法,其特征在于,所述顶升装置为液压千斤顶。
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