一种用于洞穿钢管安装的基坑结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，属于输水隧洞洞穿管施工的技术领域，其包括第一基坑和第一基坑底部开挖的第二基坑；第一基坑采用放坡开挖复合土钉墙支护；第一基坑的底部与第二基坑的开口处设置有平台，第二基坑的形状为U形，包括洞穿钢管穿入的正面和两个侧面；在平台的上表面竖直向下的打入两排围绕三个面的钢管，并注浆形成微型桩在第二基坑的三个面上，竖向的安装有腰梁和锚杆，锚杆倾斜的打入第二基坑的三个面内，并对锚杆注浆。其具有减少了基坑的占地面积，且方便了吊车将洞穿钢管从基坑的顶部放到基坑的底部的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于洞穿钢管安装的基坑结构
本技术涉及输水隧洞洞穿管施工的
，尤其涉及一种用于洞穿钢管安装的基坑结构。
技术介绍
在南水北调某工程中采用了洞穿管施工工艺，该工艺主要用于输水线路与既有的公路相交叉的情况。在公路两旁设置顶进坑与接收坑，先将混凝土管采用机械顶管方式顶进，从公路下部穿过，然后在混凝土管内穿DN2400钢管（即洞穿钢管）；最后采用自密实混凝土将混凝土管与洞穿钢管之间的夹层进行浇筑。常规的混凝土管一截的长度为2.5米，洞穿钢管一截的长度为12米，在将混凝土管用顶管工艺顶进输水隧洞后，由于用于顶推混凝土管的顶进坑较小，需要在输水隧洞的另一端开挖较大规模的基坑进行洞穿钢管的吊装安装。常规的用于吊装安装洞穿钢管的基坑，通常是一个长基坑护坡倾斜的从顶部放到底部。采用常规方案，开挖出来的基坑比较大，占用了较多的土地，且由于基坑顶部距离基坑底部的横向间距较大，吊装洞穿钢管的吊车难以将洞穿钢管从基坑的顶部放到基坑的底部。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，其优点减少了基坑的占地面积，且方便了吊车将洞穿钢管从基坑的顶部放到基坑的底部。本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：一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，包括第一基坑和第一基坑底部中心处开挖的第二基坑。第一基坑采用放坡开挖复合土钉墙支护，其包括位于第一基坑顶部的防护栏杆和覆盖于原状土坡上的防护网，在防护网上喷射混凝土，并在防护坡上沿斜面从上到下水平的设置有多道围绕第一基坑周面的腰梁。在腰梁上打孔并安装有多根用于回拉固定腰梁的锚杆，锚杆倾斜的打入防护坡中，并注浆。第一基坑的底部与第二基坑的开口处设置有平台。第二基坑的俯视形状为U形，包括洞穿钢管穿入的正面和两个侧面。在平台的表面竖直向下的打入两排围绕三个面的钢管，并在钢管内注浆形成微型桩；微型桩的冠梁位于平台上靠近第二基坑顶部开口的内边缘处。在第二基坑的正面的顶部插入的钢管，其底部不与之前插入输水隧洞的混凝土管接触。其余两个侧面顶部插入的钢管插入第二基坑的底部以下。在第二基坑的三个面上，竖向的安装有多道腰梁和锚杆，锚杆倾斜的打入第二基坑的三个面内，并对锚杆注浆。通过采用上述技术方案，采用了上下两级基坑的方案，第一基坑采用原有的土钉墙护坡工艺，在达到一定深度后，进行第二基坑的开挖，第二基坑的基坑侧面竖直向下，两个基坑相互配合，减少了基坑的占地面积，且由于基坑中心距离基坑顶部边缘的距离变短，方便了位于基坑顶部边缘外的吊车对洞穿钢管的吊装，可以较为容易的将洞穿钢管从基坑的顶部吊装到基坑的底部。第二基坑采用钢管注浆的微型桩工艺对第二基坑的侧面进行防护，相比于常规的防护桩工艺，本方案既保证对第二基坑侧壁的防护强度，又能够节省时间和材料。本技术进一步设置为：在第一基坑的侧壁上的腰梁与腰梁之间，腰梁与第一基坑的顶部和底部之间，打入防护钢筋。通过采用上述技术方案，多打入的防护钢筋，进一步的加强了对第一基坑侧壁的防护。本技术进一步设置为：在第二基坑的U形开口处的冠梁上水平的设置有横向支撑杆；在横向支撑杆两个端头上表面焊接有两个挂杆，挂杆的一部分焊接于横向支撑杆上，另一部分搭接于冠梁上。通过采用上述技术方案，横向支撑杆对第二基坑的两个侧壁进了二次的加强，防止了第二基坑的两个侧壁发生坍塌，两个挂杆的设置，实现了横向支撑杆与两个侧壁的连接，防止横向支撑杆从两个侧壁的顶部掉落；且挂杆与两个侧壁的上表面搭接，实现了横向支撑杆的可拆卸连接，在洞穿钢管从第一基坑顶部下放的之前，将横向支撑组杆取下即可，吊装完毕后，将横向支撑杆继续安装在两个侧壁的顶部。既不影响洞穿钢管的吊装，又加强了对两个侧壁的防护。本技术进一步设置为：在基坑内设置有供作业人员进出基坑的人行爬梯；人行爬梯包括位于第二基坑U形开口处的第二爬梯和位于第一基坑侧壁的第一爬梯。通过采用上述技术方案，方便作业人员进出第一基坑和第二基坑。本技术进一步设置为：在第二基坑的底部设置有混凝土基座，在混凝土基座上设置有方便洞穿钢管进入隧洞的助推装置。助推装置包括两根平行设置且倒扣于混凝土基座上表面的槽钢和槽钢上焊接的多个向内倾斜的U形限位板。槽钢通过膨胀螺栓固定于混凝土基座的上表面。多个U形限位板沿洞穿钢管的行进方向在槽钢上间隔设置。U形限位板的开口朝上且向内倾斜，在每个U形限位板开口处设置有钢导轮。在两根槽钢之间焊接有多根横向加强肋。洞穿钢管置于钢导轮上，且可以在钢导轮上滑动。通过采用上述技术方案，横向加强肋的设置保证了两根槽钢的连接强度；钢导轮与槽钢的设置，减少了洞穿钢管推入隧洞时的阻力，方便了洞穿钢管的安装。本技术进一步设置为：在U形限位板与横向加强肋之间设置有倾斜的角钢，角钢的顶端焊接于U形限位板的上部，角钢的下端焊接于横向加强肋的侧面。通过采用上述技术方案，加强了U形限位板与钢导轮的结构强度。本技术进一步设置为：微型桩的钢管加长时，将两根钢管的管口对接，单面焊；在焊接处的加焊三根固定钢筋，三根固定钢筋在钢管的圆周面上间隔设置，每根固定钢筋的一部分焊接于需要加长的钢管上，另一部分位于另一根钢管上。通过采用上述技术方案，实现了钢管的加长。综上所述，本技术的有益技术效果为：1.采用两级基坑的设置，第一基坑采用原有的土钉墙护坡工艺，在达到一定深度后，进行第二基坑的开挖，第二基坑的基坑侧面竖直向下，两个基坑相互配合，减少了基坑的占地面积；2.由于基坑中心距离基坑顶部边缘的距离变短，方便了位于基坑顶部边缘的吊车对洞穿钢管的吊装，可以较为容易的将洞穿钢管从基坑的顶部吊装到基坑的底部。3.采用钢管注浆的微型桩工艺对第二基坑的侧面进行防护，相比于常规的防护桩工艺，本方案既保证对第二基坑侧壁的防护强度，又能够节省时间和材料；4.横向支撑杆对第二基坑的两个侧壁进了二次的加强，防止了第二基坑的两个侧壁发生坍塌；两个挂杆的设置，实现了横向支撑杆与两个侧壁的连接，防止横向支撑杆从两个侧壁的顶部掉落；挂杆与两个侧壁的上表面搭接，实现了横向支撑杆的可拆卸连接，在洞穿钢管从第一基坑顶部下放的之前，将横向支撑组杆取下即可，吊装完毕后，将横向支撑杆继续安装在两个侧壁的顶部；既不影响洞穿钢管的吊装，又加强了对两个侧壁的防护。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是图1中A-A剖视示意图；图3是图1中B-B剖视示意图；图4是图3中A部分放大示意图；图5是凸显横向支撑杆的结构示意图；图6是助推装置的结构示意图。图中，1、第一基坑；11、防护栏杆；12、锚杆；13、腰梁；14、防护钢筋；2、第二基坑；21、混凝土基座；3、洞穿钢管；4、混凝土管；5、微型桩；51、钢管；52、冠梁；6、助推装置；61、钢导轮；62、U形限位板；63、横向加强肋；64、角钢；7、横向支撑杆；71、挂杆；8、平台。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，其特征在于：包括第一基坑(1)和第一基坑(1)底部中心处开挖的第二基坑(2)；第一基坑(1)采用放坡开挖复合土钉墙支护，其包括位于第一基坑(1)顶部的防护栏杆(11)和覆盖于原状土坡上的防护网，在防护网上喷射混凝土，并在防护坡上沿斜面从上到下水平的设置有多道围绕第一基坑(1)周面的腰梁(13)；在腰梁(13)上打孔并安装有多根用于回拉固定腰梁(13)的锚杆(12)，锚杆(12)倾斜的打入防护坡中，并注浆；/n第一基坑(1)的底部与第二基坑(2)的开口处设置有平台(8)；第二基坑(2)的俯视形状为U形，包括洞穿钢管(3)穿入的正面和两个侧面；在平台(8)的表面竖直向下的打入两排围绕三个面的钢管(51)，并在钢管(51)内注浆形成微型桩(5)；微型桩(5)的冠梁(52)位于平台(8)上靠近第二基坑(2)顶部开口的内边缘处；在第二基坑(2)的正面的顶部插入的钢管(51)，其底部不与之前插入输水隧洞的混凝土管(4)接触；其余两个侧面顶部插入的钢管(51)插入第二基坑(2)的底部以下；在第二基坑(2)的三个面上，竖向的安装有多道腰梁(13)和锚杆(12)，锚杆(12)倾斜的打入第二基坑(2)的三个面内，并对锚杆(12)注浆。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，其特征在于：包括第一基坑(1)和第一基坑(1)底部中心处开挖的第二基坑(2)；第一基坑(1)采用放坡开挖复合土钉墙支护，其包括位于第一基坑(1)顶部的防护栏杆(11)和覆盖于原状土坡上的防护网，在防护网上喷射混凝土，并在防护坡上沿斜面从上到下水平的设置有多道围绕第一基坑(1)周面的腰梁(13)；在腰梁(13)上打孔并安装有多根用于回拉固定腰梁(13)的锚杆(12)，锚杆(12)倾斜的打入防护坡中，并注浆；
第一基坑(1)的底部与第二基坑(2)的开口处设置有平台(8)；第二基坑(2)的俯视形状为U形，包括洞穿钢管(3)穿入的正面和两个侧面；在平台(8)的表面竖直向下的打入两排围绕三个面的钢管(51)，并在钢管(51)内注浆形成微型桩(5)；微型桩(5)的冠梁(52)位于平台(8)上靠近第二基坑(2)顶部开口的内边缘处；在第二基坑(2)的正面的顶部插入的钢管(51)，其底部不与之前插入输水隧洞的混凝土管(4)接触；其余两个侧面顶部插入的钢管(51)插入第二基坑(2)的底部以下；在第二基坑(2)的三个面上，竖向的安装有多道腰梁(13)和锚杆(12)，锚杆(12)倾斜的打入第二基坑(2)的三个面内，并对锚杆(12)注浆。


2.根据权利要求1所述的一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，其特征在于：在第一基坑(1)的侧壁上的腰梁(13)与腰梁(13)之间，腰梁(13)与第一基坑(1)的顶部和底部之间，打入防护钢筋（14）。


3.根据权利要求1所述的一种用于洞穿钢管安装的基坑结构，其特征在于：在第二基坑(2)的U形开口处的冠梁(52)上水平的设置有横向支撑杆(7)；在横向支撑杆(7)两个端头上表面焊接有两个挂杆(71)，挂杆(71...

【专利技术属性】
技术研发人员：田浩，张闯，惠少阳，赵静静，董思博，
申请(专利权)人：北京京水建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11