一种管幕的约束措施及其施工流程制造技术

本发明专利技术公开了在一种管幕的约束措施及其施工流程，尤其适用于既有地铁上方进行土方开挖情况。管幕法工作井采用明挖顺作施工工艺，工作井靠近地铁侧围护墙内预埋钢板及钢筋(含接驳器)；工作井采用无顶墙板结构，工作井靠近地铁侧设置上、下梁，上、下梁内设置钢筋与围护墙中预埋钢筋接驳器连接；上下梁中埋置钢板，通过二钢板桩与工作井围护墙内预埋钢板焊接形成支托牛腿焊接于钢管幕；上下梁及连接板最终形成型卡键，结合工作井围护墙在管幕处的上下切口，牢牢地固定管幕端头。在地铁双孔之间，设一排钻孔桩，其钢筋在管幕顶进到位后人工接长至管幕内，管幕内混凝土浇筑完成后形成中间刚性约束点。成中间刚性约束点。成中间刚性约束点。

【技术实现步骤摘要】
一种管幕的约束措施及其施工流程


[0001]本专利技术涉及管幕顶进施工领域，特别涉及一种管幕的约束措施及其施工流程。

技术介绍

[0002]城市的发展使得市内交通流量大幅增加，造成高峰交通堵塞随处可见。轨道交通，由于其解决中、短途人流效果显著，又符合国家绿色、环保的理念，成为了人口密集、土地稀缺的高档区域的首选交通方案。因此，全国各大中型城市都在建造轨道交通网。有些大型城市的轨道交通已达数十条，布满城市的各个角落，人们出行首先想到的是轨道交通，比如上海、北京、深圳等。
[0003]地铁内径通常约6.2m，盾构管片厚度40cm～50cm，采用螺栓连接。在地下，地铁隧道可认为柔性结构，将随着地层变位而产生位移或变形；进一步地，考虑到地铁交通密集，延伸范围长，一旦出现问题后果不堪设想。因此，各地地铁运营管理部门均发布了轨道交通保护条例，并要求在轨道交通保护范围内进行施工需上报地铁管理养护部门。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提出管幕工艺中一种管幕两端和中部设钻孔桩连接的约束措施，用于更好地固定管幕、提高管幕的抗变形能力；为了进一步解释管幕约束措施，提供详细施工流程。
[0005]在本专利技术中，管幕本身、顶进工艺不在本专利保护范围内，因此未做过多介绍。
[0006]本专利技术具体涉及顶进管幕工法控制地铁由于上方开挖造成不利影响的管幕约束点固定关键措施及详细施工流程，主要是通过下述技术方案来实现的：
[0007]管幕工艺是通过设置较强的位于保护范围外的节点约束,依靠管幕较大的抗弯变形能力,降低管幕“支托”范围控制材料的变形。本专利技术中一种管幕的约束措施包括管幕两端与工作井结构、围护墙固定的连接，中部一排或多排钻孔桩与管幕的连接。通过以上措施，使得管幕形成多点强约束的“钢管梁”，增强抵抗变形能力。同时，管幕中部的钻孔桩尚可进一步接长与其上结构连接，额外发挥永久结构的抗浮控沉作用。
[0008]较佳地，管幕端部连接包括利用该工艺所必须的围护墙、结构的“锚固力”，发挥工作井结构、围护的多重作用；
[0009]较佳地，在所述工作井围护墙中设置预埋钢板(含锚固筋)及预埋钢筋(含接驳器)，所述预埋钢板；
[0010]较佳地，所述工作井临近地铁侧设置位于管幕上、下方的两道梁，用以替代侧墙；所述下梁的钢筋与所述工作井围护墙预埋钢筋接驳器连接，所述下梁的钢筋与所述工作井底板钢筋连接，整体浇筑形成一整体；所述上梁的钢筋与所述工作井围护墙预埋钢筋接驳器连接，向下接入所述下梁，浇筑混凝土形成一型钢筋混凝土卡键；
[0011]较佳地，所述工作井上下梁在浇筑同时预埋钢板；
[0012]较佳地，在所述钢管幕顶进到位后上、下两侧焊接钢板，并通过加焊连接钢板措施
与所述工作井围护墙内预埋钢板、所述上下梁预埋钢板连接，形成受力传递流畅作用牛腿，将所述管幕与所述工作井主体结构、围护墙固结；
[0013]较佳地，所述管幕顶进到位、灌入混凝土；
[0014]随后，在已灌入混凝土的所述工作井上下梁间，采用钢筋混凝土现浇连接。
[0015]较佳地，管幕中部约束系通过所述钻孔桩的钢筋接入管幕，管幕内灌入混凝土后形成强大锚固力，桩头与管幕内混凝土构成一整块混凝土；
[0016]较佳地，为将所述钻孔桩钢筋接入管幕，在管幕顶进到位后需要施工人员进入管幕，对钻孔桩处对于切口，逐根通过接驳器将钻孔桩主筋接长，同时在接长主筋外侧加焊加强箍；
[0017]为补偿管幕切口，在管幕切口范围加焊钢筋；
[0018]较佳地，在上部土方开挖到底后，对钻孔桩处掏槽深挖，露出主筋并接长至待建主体结构底板，起到抗浮控沉作用。
[0019]一种管幕的约束措施的施工流程，其用于对如上述的管幕端头和中部钻孔桩约束措施的施工，包括如下步骤：
[0020]S1:在地铁影响区范围外施工工作井的围护墙(含止水措施)、所述管幕连接所述钻孔桩；在所述围护墙在施工前钢筋笼内预埋钢板，施工过程中保证钢板面与工作井边平行；所述钻孔桩钢筋应严格控制，尽量贴近待顶入管幕底。
[0021]S2：对所述工作井采用明挖顺作工艺开挖到坑底，并浇筑垫层；
[0022]S3：凿除所述工作井临近地铁侧围护墙表面保护层，露出与所述工作井下梁连接的预埋筋和预埋钢板；
[0023]S4：将工作井临近地铁侧围护墙中预埋的一块块钢板，通过焊接同等厚度钢板，连接成一整体；
[0024]S5：浇筑所述工作井底板和下梁，并在下梁内埋设所述钢板和锚筋；
[0025]S6：根据管幕的外轮廓尺寸，采用高强切削机对所述工作井靠近地铁侧围护墙进行开孔，随即采用特种顶管机从始发井顶进钢管幕，跨过地铁影响区至接收井；
[0026]S7：采用4块钢板焊接于管幕底部和顶部，上部2块，下部2块，所述钢板的另一侧与所述工作井围护墙内钢板焊接，形成作用牛腿；在管幕底或顶部2块钢板间，沿着管幕外边缘加焊2块型钢，沿着管幕内边缘加焊2块钢环，用以加强管幕刚度，防止变形；
[0027]S8：增加一钢板，连接所述下梁内埋置钢板和所述管幕底作用牛腿；
[0028]S9：施工人员从所述始发井进入管幕，至中部对应钻孔桩处，采用电焊或其他方式对管幕底进行开孔，凿除钻孔桩顶浮浆、露出所述钻孔桩钢筋接驳器，采用同直径钢筋通过接驳器连接钻孔桩，所采用的钢筋顶尽量贴近管幕顶；为加强接长钢筋的稳定性，在接长钢筋外侧焊接一钢箍筋，与接长钢筋点焊；
[0029]S10：在所述管幕切开孔洞处，沿管幕长度方向增设数根钢筋，用以补偿管幕材料及强度；所述增设钢筋直径不小于32mm，间距不小于75mm；所述补偿钢筋与管幕内接长钢筋点焊或其他可靠连接措施；
[0030]S11：施工人员撤离管幕，在管幕端口立模板，在管幕内灌入素混凝土，混凝土自然流入下部钻孔灌注桩凿除空间，加上S9中所述管幕接长钢筋的锚固作用，使得钻孔桩与管幕形成刚性约束点；
[0031]S12：绑扎所述工作井上下梁的连接钢筋及所述上梁的钢筋，并在上梁中固定锚筋和预埋钢板；采用类似下梁与管幕、围护墙的连接做法，完成三者的钢结构连接；
[0032]S13：浇筑所述连接工作井上下梁的连接结构和上梁，完成所述工作井围护墙、工作井结构和管幕的连接，形成所述型钢筋混凝土高强卡键；结合S12中管幕与钻孔桩的刚性约束，形成多点约束的钢管幕。
[0033]进一步地，在地铁上方进行土方开挖时，在对应所述地铁上下行线间钻孔桩位置，局部掏槽开挖，露出管幕，采用电焊等措施，切开管幕顶形成孔洞，将钢筋进一步接长至结构底板内，待结构混凝土浇筑完成后，起到额外的抗浮控沉作用；通过上述措施，可发挥管幕和下部约束钻孔桩的抗浮控沉作用。
[0034]本专利技术具有下列有益效果：
[0035]本专利技术采用的结构形式可大大提高管幕端头的固定作用，中间增加支点可大大提高抗变形能力。同时，中间钻孔桩可通过接长钢筋接至上部钢筋混凝土结构，作为永久有效的抗浮控沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管幕的约束措施，其特征在于，用于采用工作井顶进管幕工法控制地铁上方开挖引起的变形的节点控制措施，所述节点控制措施为在管幕两端与工作井侧墙、围护墙固定连接，地铁上下行线间设置一排或多排钻孔桩与管幕有效连接，形成多点约束“钢管梁”；在所述工作井围护墙中设置含有锚固筋的预埋钢板及含有接驳器的预埋连接钢筋；所述工作井侧墙临近地铁侧为位于管幕上、下方的两道梁，下梁的钢筋与所述工作井围护墙的预埋钢筋接驳器连接，所述下梁的钢筋与所述工作井底板钢筋连接，整体浇筑形成一整体；上梁的钢筋与所述工作井围护墙预埋连接钢筋接驳器连接，向下接入所述下梁，浇筑混凝土形成一型钢筋混凝土卡键；在管幕端部上、下两侧焊接一钢板，并与所述工作井围护墙内预埋钢板连接，形成作用牛腿，将所述管幕与所述工作井围护墙连接；沿着管幕端部焊接钢板，焊接一高度可调节的连接钢板，与所述工作井预埋钢板连接，将所述管幕、所述工作井围护墙、工作井上下梁连接固定；在所述工作井上下梁间设置连接钢筋，在所述管幕顶进到位、灌入混凝土完成后浇筑混凝土连接。2.如权利要求1所述管幕的约束措施，其特征在于，选用的工作井围护桩，可为钻孔桩、咬合桩、工法桩和地下连续墙，在采用钻孔桩、咬合桩时，在每根桩中预埋一块钢板，待连接施工所述牛腿之前，在两块钢板间焊接一钢板连接，形成一连续钢板；当采用工法桩时，可直接用工法桩中H型钢替代预埋钢板，在两H型钢间焊接一钢板，形成一连续钢板；当采用地连墙时，一幅墙内埋入一块钢板，两块钢板间焊接一钢板，形成一连续钢板。3.如权利要求1所述管幕的约束措施，其特征在于，所述预埋钢筋及锚筋为三级钢；所述的预埋钢板为Q355B，所述接驳器连接应达到I级接头要求，非接驳器连接为双面焊，焊缝长度不小于5倍钢筋直径；钢板焊接的焊缝高度不小于8mm。4.如权利要求1所述管幕的约束措施，其特征在于，所述管幕内直径不小于1.2m，壁厚不小于20mm，满足人员进入作业的条件；所述管幕灌入混凝土强度等级不小于C30。5.如权利要求1所述管幕的约束措施，其特征在于，地铁上、下行线钻孔桩在满足配筋率的情况下适当增加钢筋含量、使用直径较大的钢筋；钻孔桩钢筋端头在沉入前连接所述接驳器，且所述接驳器做好保护，防止施工中堵塞。6.如权利要求5所述管幕的约束措施，其特征在于，所述钻孔桩钢筋在管幕顶进到位后，对管幕对应的所述钻孔桩位置开孔，接长钢筋至管幕顶，接长钢筋顶部预留接驳器，并做好保护，防止管幕内灌入混凝土时堵塞。7.如权利要求1所述管幕的约束措施，其特征在于，施工流程为：S1:在地铁影响区范围外施工所述两工作井的围护墙，所述工作井包括始发井与接收井，所述工作井围护墙采用钻孔灌注桩、地连墙、咬合桩的围护型式，所述工作井围护墙在施工前钢筋笼内预埋钢板，并确保施工完成后钢板面与工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘发前，赵建新，杨炜，陆国平，唐华，杨飞，罗衍俭，张乐乐，林楠，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：