CN210163910U - 一种管道顶管接收井基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管道顶管接收井基坑支护结构，包括设置在所述管道顶管接收井基坑侧壁上的第一支护墙和第二支护墙，第一支护墙分布于所述管道左、右两侧；第二支护墙分布于所述管道上、下两侧；所述管道顶管接收井基坑的每一侧壁上的所述第一支护墙在同一水平高度位置上均横向固定有钢腰梁，在所述管道顶管接收井基坑相邻两侧的所述第一支护墙上的所述钢腰梁的转角处设有钢板撑。本实用新型一种管道顶管接收井基坑支护结构采用“拉森钢板桩+钢板撑+横向挡土板”联合支护体系，操作方便，安全性高，且钢板桩均可回收，经济性较好，充分实现了资源再利用的优点。

Description

一种管道顶管接收井基坑支护结构

技术领域

本实用新型涉及顶管接收井基坑支护施工的技术领域，具体涉及一种管道顶管接收井基坑支护结构。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，城市道路给水、排水、电力、电信、天然气等地下管线星罗棋布、日趋复杂，给道路管线改造工程带来了诸多不便。尤其是对于地处深厚淤泥或淤泥质软土区，且紧邻地面建(构)筑物群等复杂的周边环境，传统的明挖施工法风险极高，严重制约着城市道路管线工程的健康发展。继隧洞盾构施工技术之后，顶管施工技术得到了较快的发展。鉴于顶管施工具有的开挖范围小、线路布设灵活、受地面建(构)筑物影响小、施工噪音小等优点，其在地下管线敷设和修复中发挥了越来越重要的作用。顶管施工完毕后，一般采用沉井法或明挖法将顶管机头进行回收。然而，对于深厚淤泥或淤泥质软土区，土层性质差异较大，采用沉井法施工易造成沉井下沉速度不稳定、沉井倾斜及位移大等现象，可行性较低。此外，现有的明挖法在深厚软土地层，对于跨度较大的双排及以上管道，较多采用灌注桩或SMW水泥土搅拌墙支护结构，上述方法成本极高，且施工工期较长，大大影响了顶管机头的回收效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管道顶管接收井基坑支护结构，为深厚软土区顶管机头快速、安全、经济的回收，提供了一种有效的解决途径。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种管道顶管接收井基坑支护结构，所述管道顶管接收井基坑为带有转角的管道顶管接收井基坑，所述管道顶管接收井基坑的一侧侧壁内埋设有一端伸入其内部的管道，包括设置在所述管道顶管接收井基坑每侧侧壁上的第一支护墙，以及包括设置在所述管道顶管接收井基坑一侧侧壁上的第二支护墙，且所述第二支护墙所在的侧壁为所述管道所在的侧壁，所述第一支护墙和所述第二支护墙将所述管道顶管接收井基坑侧壁布满，所述第一支护墙由多根竖向固定在所述管道顶管接收井基坑侧壁上的拉森钢板桩构成；所述第二支护墙由多块横向设置的横向挡土板构成，多块所述横向挡土板分布于所述管道上、下两侧；每块所述横向挡土板的两端均分别对应固定在靠近所述管道两侧的两根所述拉森钢板桩上；每个所述第一支护墙的内侧在同一水平高度位置上均横向固定有钢腰梁，相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度位置上的两个所述钢腰梁在所述管道顶管接收井基坑的转角处相连，且在二者连接处的内侧固定有钢板撑；所述管道顶管接收井基坑底部设置操作平台。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种管道顶管接收井基坑支护结构采用“拉森钢板桩+钢板撑+横向挡土板”联合支护体系，操作方便，安全性高，且钢板桩均可回收，经济性较好，充分实现了资源再利用的优点；操作平台为软土区顶管机头回收提供作业平台，方便操作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述操作平台包括设置在所述管道顶管接收井基坑底部的水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩采用坑底满堂式布置，并与所述拉森钢板桩贴合；所述水泥土搅拌桩上表面设有一层混凝土层。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将拉森钢板桩桩前土体采用水泥土搅拌桩进行加固，解决了深厚软土区易出现的坑底***风险，同时也显著改善了淤泥或淤泥质软土的力学特性，基坑稳定性大大增强；混凝土层为软土区顶管机头回收提供作业平台。

进一步，所述钢腰梁具体为由第一25b工字钢和第二25b工字钢组成的双拼25b工字钢腰梁，所述第一25b工字钢的一个端面和所述第二25b工字钢的一个端面焊接在对应的所述第一支护墙上。

采用上述进一步方案的有益效果是：钢腰梁具体为双拼25b工字钢腰梁，其防护结构坚固，且方便钢板撑的安装。

进一步，所述钢板撑包括第一钢板和第二钢板，所述第一钢板设有两块，第一块所述第一钢板水平设置，且第一块所述第一钢板的相邻两侧面分别焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢在转角处的另一个端面上，第二块所述第一钢板水平设置，且第二块所述第一钢板的相邻两侧面分别焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢在转角处的另一个端面上，所述第二钢板竖直的设置在两块所述第一钢板间，且所述第二钢板的上下两端分别焊接在两块所述第一钢板相对的两个表面上，所述第二钢板的一侧端还焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢的连接处，以及焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢的连接处。

采用上述进一步方案的有益效果是：钢板撑由两块第一钢板和一块第二钢板构成，其结构简单，且支撑结构稳定。

进一步，所述横向挡土板为28b槽钢结构，且相邻两块所述横向挡土板间隔设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：横向挡土板为28b槽钢结构及间隔设置，可以保护穿越的管道不受损坏，在节省施工材料的同时，综合提高了支撑体系的防护能力。

进一步，还包括截水沟，所述截水沟设置于靠近所述管道顶管接收井基坑顶部的顶部地面上。

采用上述进一步方案的有益效果是：截水沟用于排除地表积水、雨水和施工用水，保护支护结构。

附图说明

图1为本实用新型一种管道顶管接收井基坑支护结构的平面示意图；

图2为图1的A-A剖视；

图3为水泥土搅拌桩与拉森钢板桩紧密贴合的平面布置图；

图4为第二支护墙的立面示意图；

图5为钢腰梁转角加固示意图；

图6为图5的B-B剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、管道顶管接收井基坑，2、拉森钢板桩，3、钢腰梁，31、第一25b工字钢，32、第二25b工字钢，4、钢板撑，41、第一钢板，42、第二钢板，5、横向挡土板，6、管道，7、水泥土搅拌桩，8、顶部顶面，9、截水沟，10、混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图6所示，一种管道顶管接收井基坑支护结构，所述管道顶管接收井基坑1为带有转角的管道顶管接收井基坑，所述管道顶管接收井基坑1的一侧侧壁内埋设有一端伸入其内部的管道6(这里的“其”指管道顶管接收井基坑1)，包括设置在所述管道顶管接收井基坑1每侧侧壁上的第一支护墙，以及包括设置在所述管道顶管接收井基坑1一侧侧壁上的第二支护墙，且所述第二支护墙所在的侧壁为所述管道6所在的侧壁，所述第一支护墙和所述第二支护墙将所述管道顶管接收井基坑侧壁布满，所述第一支护墙由多根竖向固定在所述管道顶管接收井基坑1侧壁上的拉森钢板桩2构成；所述第二支护墙由多块横向设置的横向挡土板5构成，多块所述横向挡土板5分布于所述管道6上、下两侧；每块所述横向挡土板5的两端均分别对应固定在靠近所述管道6两侧(具体为左、右两侧)的两根所述拉森钢板桩2上；(也就是说，在所述管道6所在的所述管道顶管接收井基坑1的一侧面上，分布有多根拉森钢板桩2和多块横向挡土板5，多根拉森钢板桩2分布在管道6的左、右两侧，多块横向挡土板5分布在管道6的上、下两侧)每个所述第一支护墙的内侧在同一水平高度位置上均横向固定有钢腰梁3，相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度位置上的两个所述钢腰梁3在所述管道顶管接收井基坑的转角处相连，且在二者(这里的“两者”是指相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度位置上的两个所述钢腰梁3)连接处的内侧固定有钢板撑4；所述管道顶管接收井基坑1底部设置操作平台。

在本实用新型中：

所述操作平台包括设置在所述管道顶管接收井基坑1底部的水泥土搅拌桩7，所述水泥土搅拌桩7采用坑底满堂式布置，并与所述拉森钢板桩2贴合；所述水泥土搅拌桩7上表面设有一层混凝土层10。

具体的，所述管道顶管接收井基坑1坑底采用0.5m厚的C20混凝土回填形成混凝土层10，为顶管机头回收时提供作业平台。所述水泥土搅拌桩7布置在拉森钢板桩2内侧，二者紧密贴合，加固方式采用满堂式布置；所述水泥土搅拌桩7具体为双轴水泥土搅拌桩，桩径650mm，纵、横向间距450mm，咬合200mm。水泥土搅拌桩7采用的普通硅酸盐水泥强度等级不低于42.5MPa，管道顶管接收井基坑1底部以下的实搅桩体水泥用量约18％，管道顶管接收井基坑1底部以上的空搅桩体水泥用量约8％。水泥土搅拌桩7显著改善了软土地层的力学特性，有效避免了深厚软土区易出现的坑底***风险。

在本实用新型中：

所述钢腰梁3具体为由第一25b工字钢31和第二25b工字钢32组成的双拼25b工字钢腰梁，所述第一25b工字钢31的一个端面和所述第二25b工字钢32的一个端面焊接在对应的所述第一支护墙上。

在本实用新型中：

所述钢板撑4包括第一钢板41和第二钢板42，所述第一钢板41设有两块，第一块所述第一钢板41水平设置，且第一块所述第一钢板41的相邻两侧面分别焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢31在转角处的另一个端面上，第二块所述第一钢板41水平设置，且第二块所述第一钢板41的相邻两侧面分别焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢32在转角处的另一个端面上，所述第二钢板42竖直的设置在两块所述第一钢板41之间，且所述第二钢板42的上下两端分别焊接在两块所述第一钢板41相对的两个表面上，所述第二钢板42的一侧端还焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢31的连接处，以及焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢32的连接处

在本实用新型中：

所述横向挡土板5为28b槽钢结构，且相邻两块所述横向挡土板5间隔设置。

在本实用新型中：

本实用新型还包括截水沟9，所述截水沟9设置于靠近所述管道顶管接收井基坑1顶部的顶部地面8上。具体设置截水沟9的尺寸为300mm×300mm，用于排除地表积水、雨水和施工用水。

在本具体实施例中，具体有：

所述拉森钢板桩2采用FSP-IV型，壁厚为15.5mm，横截面积每片为96.99cm²，二次力矩每片4670cm⁴，每米38600cm⁴，截面模量每片362cm³，每米2270cm³。

第一钢板41的尺寸为1000mm×1000mm×12mm，第二钢板42的尺寸为700mm×200mm×12mm。钢板撑4与拉森钢板桩2之间设置钢腰梁3，钢板撑4、钢腰梁3和拉森钢板桩2之间必需焊接，焊角尺寸为10mm，从而形成了刚度较强的支护体系。

所述横向挡土板5采用28b槽钢，且相邻两块所述横向挡土板5之间预留有0.28m的间距，钢腰梁3处不设置横向挡土板5，横向挡土板5与拉森钢板桩2通过焊接的方式连接，焊缝长度不小于20cm，为无法施工拉森钢板桩2情况下提供了较强的支护结构。

本实用新型中用到的钢板材料均为Q235钢。

在本实用新型中，图1给出了双排管道顶管接收井基坑支护结构，其采用“分而治之”的思想，将跨度较大的顶管接收井一分为二，本实用新型提供了深厚软土区双排管道顶管接收井的基坑支护设计方案，还可以将其推广至3排及以上管道情况，为深厚软土区顶管机头快速、安全、经济、高效的回收，提供了一种合理的解决途径。

本实用新型的具体实施步骤如下：

步骤一：场地清障、排水和整平。施工拉森钢板桩2之前，应先进行必要的清障工作，清理杂填土或素填土中的碎石，并排尽地表积水，再采用粘性土回填进行分层夯实处理，分层回填高度30cm，压实度系数不小于0.93。

步骤二：拉森钢板桩2施工。拉森钢板桩2***前需涂刷减摩剂，拉森钢板桩2的平面布置应保持轴线平直顺畅，采用履带式液压打桩机施工。打桩前先吊装拉森钢板桩2，并校准桩的垂直度或倾斜度及桩的平面，然后轻锤轻击，待拉森钢板桩2入土一定深度后，再重锤重击，直至设计高度。施工应确保桩桩相扣，桩位偏差不大于50mm，桩顶标高偏差不大于100mm，垂直偏差不大于0.5％。

步骤三：双轴水泥土搅拌桩11施工。采用机械成孔的方式，在双轴水泥土搅拌桩11全长范围内复搅，并应加强桩体施工时的质量控制，必要时增加搅拌次数，桩位水平偏差不大于20mm，垂直偏差不大于0.5％，成桩直径和桩长不得小于设计值，确保其性能指标满足设计要求。

步骤四：基坑土体1开挖及钢板撑4施工。采用机械开挖基坑土体1，当基坑开挖至钢板撑4设计标高以下0.5m时必须停止开挖，及时设置第1道钢板撑，钢板撑4设置在钢腰梁3上，待支撑架设完毕后，应检查确认支撑的稳定性，安全后方可继续开挖施工。当开挖至距离管道顶部1.0m位置时，停止开挖，及时设置第二道钢板撑，钢板撑4设置在钢腰梁3上，待支撑架设完毕后，在确认支撑稳定性的情况下，方可继续开挖施工至基坑底部。

步骤五：C20混凝土10施工及顶管机头回收。在基坑底部浇筑0.5m厚的C20混凝土10，待达到混凝土设计强度80％以上时，采用机械施工，吊装顶管机头，完成顶管机头回收。

步骤六：基坑回填及钢板撑4回收。顶管机头回收完成后，土方回填到距离第二道钢板撑以下0.50m时，拆除当前钢板撑4；继续回填土体，当土方回填到距第一道钢板撑以下0.5m时方可拆除支撑。

步骤七：拉森钢板桩2回收。采用静力法间隔拔除拉森钢板桩2，间距不小于2.0m，拔桩留下的空隙应及时灌砂填充，当灌砂不理想时可改用1:1水泥砂浆填充，水泥采用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，注浆压力不大于0.1MPa。注浆浆液应施加速凝剂，边拔边灌，完成拉森钢板桩2的回收工作。

本实用新型并分别采用“拉森钢板桩+钢板撑+横向挡土板”联合支护体系，操作方便，安全性高，且钢板桩均可回收，经济性较好，充分实现了资源再利用的优点；通过将拉森钢板桩桩前土体采用双轴水泥土搅拌桩进行加固，解决了深厚软土区易出现的坑底***风险，同时也显著改善了淤泥或淤泥质软土的力学特性，基坑稳定性大大增强。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管道顶管接收井基坑支护结构，所述管道顶管接收井基坑(1)为带有转角的管道顶管接收井基坑，所述管道顶管接收井基坑(1)的一侧侧壁内埋设有一端伸入其内部的管道(6)，其特征在于：包括设置在所述管道顶管接收井基坑(1)每侧侧壁上的第一支护墙，以及包括设置在所述管道顶管接收井基坑(1)一侧侧壁上的第二支护墙，且所述第二支护墙所在的侧壁为所述管道(6)所在的侧壁，所述第一支护墙和所述第二支护墙将所述管道顶管接收井基坑(1)侧壁布满，所述第一支护墙由多根竖向固定在所述管道顶管接收井基坑(1)侧壁上的拉森钢板桩(2)构成；所述第二支护墙由多块横向设置的横向挡土板(5)构成，多块所述横向挡土板(5)分布于所述管道(6)上、下两侧；每块所述横向挡土板(5)的两端均分别对应固定在靠近所述管道(6)两侧的两根所述拉森钢板桩(2)上；每个所述第一支护墙的内侧在同一水平高度位置上均横向固定有钢腰梁(3)，相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度位置上的两个所述钢腰梁(3)在所述管道顶管接收井基坑的转角处相连，且在二者连接处的内侧固定有钢板撑(4)；所述管道顶管接收井基坑(1)底部设置操作平台。

2.根据权利要求1所述的一种管道顶管接收井基坑支护结构，其特征在于：所述操作平台包括设置在所述管道顶管接收井基坑(1)底部的水泥土搅拌桩(7)，所述水泥土搅拌桩(7)采用坑底满堂式布置，并与所述拉森钢板桩(2)贴合；所述水泥土搅拌桩(7)上表面设有一层混凝土层(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种管道顶管接收井基坑支护结构，其特征在于：所述钢腰梁(3)具体为由第一25b工字钢(31)和第二25b工字钢(32)组成的双拼25b工字钢腰梁，所述第一25b工字钢(31)的一个端面和所述第二25b工字钢(32)的一个端面焊接在对应的所述第一支护墙上。

4.根据权利要求3所述的一种管道顶管接收井基坑支护结构，其特征在于：所述钢板撑(4)包括第一钢板(41)和第二钢板(42)，所述第一钢板(41)设有两块，第一块所述第一钢板(41)水平设置，且第一块所述第一钢板(41)的相邻两侧面分别焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢(31)在转角处的另一个端面上，第二块所述第一钢板(41)水平设置，且第二块所述第一钢板(41)的相邻两侧面分别焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢(32)在转角处的另一个端面上，所述第二钢板(42)竖直的设置在两块所述第一钢板(41)之间，且所述第二钢板(42)的上下两端分别焊接在两块所述第一钢板(41)相对的两个表面上，所述第二钢板(42)的一侧端还焊接在相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第一25b工字钢(31)的连接处，以及焊接在对应的相邻两个所述第一支护墙在同一水平高度上的两个所述第二25b工字钢(32)的连接处。

5.根据权利要求1或2所述的一种管道顶管接收井基坑支护结构，其特征在于：所述横向挡土板(5)为28b槽钢结构，且相邻两块所述横向挡土板(5)间隔设置。

6.根据权利要求1或2所述的一种管道顶管接收井基坑支护结构，其特征在于：还包括截水沟(9)，所述截水沟(9)设置于靠近所述管道顶管接收井基坑(1)顶部的顶部地面(8)上。

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