用于顶管工作井的基坑支护结构及方法技术

本发明专利技术公开了用于顶管工作井的基坑支护结构及方法，其中，所述基坑支护结构包括：主支护构件，所述主支护构件环绕基坑内壁而设以支撑基坑内壁；内衬支护构件，所述内衬支护构件设置于所述主支护构件内侧的顶管机头顶进区域，所述内衬支护构件预留供顶管机头通过的通孔；所述顶进区域对应的主支护构件设置为能够从基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔与所述内衬支护构件顶端之间的第二位置，其中，所述内衬支护构件在所述顶进区域对应的主支护构件拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁。本发明专利技术的主支护构件无须为顶管机头预留孔位，可完整地回收再利用。完整地回收再利用。完整地回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
用于顶管工作井的基坑支护结构及方法


[0001]本专利技术涉及顶管施工领域，具体涉及用于顶管工作井的基坑支护结构及方法。

技术介绍

[0002]顶管施工法是一项非开挖掘进式管道铺设施工技术，其原理是使用千斤顶机头顶入地层并沿着待掘进的管道路线推进。管道施工路径的两端须开挖两个工作井，用于机头的放入和收回，所述工作井在土木工程学领域被称作基坑。
[0003]在基坑的开挖施工过程中，为了保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，需要对基坑进行支挡、加固、保护与地下水控制的措施，这些措施便是基坑支护。
[0004]在顶管工作井的施工过程中，通常采用逆作法的基坑支护方式，自地面向下逐层开挖并逐层使用钢筋混凝土进行支护，当所在层的基坑支护加工完成后，再开挖下一层，直至封底，待管道施工结束后，再拆除逆作的支护结构。逆作法在施工前期的钢筋绑扎及混凝土浇筑和施工后期的拆除将耗费大量工期，所用的材料多且无法回收，经济效益较差。
[0005]CN115233703A公开了钢板桩在顶管工作井施工过程中的运用，但在该对比文件中，为了给机头的通过留出位置，须在钢板桩上开设通孔，这将破坏钢板桩的完整性，不利于钢板桩的回收利用。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术公开了一种用于顶管工作井的基坑支护结构及方法，其中，用于顶管工作井的基坑支护结构包括：主支护构件，所述主支护构件环绕基坑内壁而设以支撑基坑内壁；内衬支护构件，所述内衬支护构件设置于所述主支护构件内侧的顶管机头顶进区域，所述内衬支护构件预留供顶管机头通过的通孔；所述顶进区域对应的主支护构件设置为能够从基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔与所述内衬支护构件顶端之间的第二位置，其中，所述内衬支护构件在所述顶进区域对应的主支护构件拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁。
[0007]优选地，所述主支护构件包括板桩结构，所述板桩结构包括桩体。
[0008]优选地，所述基坑支护结构还包括为所述主支护构件提供水平方向支撑的水平支护构件；所述顶进区域所在主支护构件桩体以外的其他桩体内壁上可拆卸地设置连接部，所述水平支护构件设置于所述连接部并与主支护构件的内壁相抵靠；所述水平支护构件设置在高于所述内衬支护构件顶端的位置。
[0009]优选地，所述内衬支护构件包括钢筋混凝土结构。
[0010]优选地，所述内衬支护构件与所述主支护构件之间设置有防止所述内衬支护构件与所述主支护构件之间产生粘连的间隔层。
[0011]优选地，所述通孔处设置有用于密封所述通孔与所述顶管机头之间缝隙的封口装置。
[0012]优选地，所述封口装置包括依次层叠设置的底板、弹性材料层和压板，所述底板固
定于所述通孔周围，所述弹性材料层通过所述压板固定于所述底板，其中，所述的底板、弹性材料层和压板上均设置与所述通孔同轴线的开孔，所述底板与压板上的开孔大小≥所述通孔的大小，所述弹性材料层上的开孔大小＜所述通孔的大小；所述弹性材料层设置为能够贴合于所述顶管机头外表面。
[0013]相应地，本专利技术还公开了一种用于顶管工作井的基坑支护结构施工方法，包括：
[0014]S1.根据顶管机头的顶进方向与基坑的设计尺寸，施打主支护构件至基坑设计深度；
[0015]S2.开挖土方至基坑设计深度；
[0016]S3.对基坑底部进行封底；
[0017]S4.在所述主支护构件内侧的顶进区域施作内衬支护构件，所述内衬支护构件上设置有供所述顶管机头通过的通孔；
[0018]S5.将所述顶进区域对应的主支护构件从基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔与所述内衬支护构件顶端之间的第二位置，所述内衬支护构件在所述顶进区域对应的主支护构件拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁。
[0019]优选地，所述S2还包括设置水平支护构件的步骤，包括：
[0020]S2
‑
1.向下开挖预定深度的土方；
[0021]S2
‑
2.在所述顶进区域所在主支护构件桩体以外的其他桩体内壁上可拆卸地设置连接部；
[0022]S2
‑
3.将所述水平支护构件设置于所述连接部并与主支护构件的内壁相抵靠；
[0023]S2
‑
4.循环进行S2
‑
1至S2
‑
3，直至开挖土方至基坑设计深度，其中，所述水平支护构件设置至高于所述内衬支护构件顶端的位置为止。
[0024]优选地，所述S4包括在所述通孔进行封口处理的步骤，所述封口处理的步骤包括：环绕所述通孔固定地设置底板，所述底板上依次层叠设置弹性材料层和压板，以使所述弹性材料层通过所述压板固定在所述底板上；所述底板、弹性材料层与压板上设置与所述内衬支护构件上预留的通孔同轴线的开孔，其中，所述底板与压板上的开孔大小≥所述通孔的大小，所述弹性材料层上的开孔大小＜所述通孔的大小，以使所述弹性材料层能够贴合于所述顶管机头的外表面。
[0025]本专利技术的技术效果在于：相较于逆作法的基坑支护方式，本专利技术的主支护构件包括钢板桩，具有结构简单、施工简便灵活、工期短、投资少、环保、拆除方便、支护结构可回收的优点；此外，设置了内衬支护构件后，主支护构件的钢板桩无须为顶管机头预留孔位，可完整地回收再利用。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一个实施方式的可回收式基坑支护结构总体示意图；
[0027]图2为本专利技术一个实施方式的主支护构件与水平支护构件的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术一个实施方式的内衬支护构件及其预留的通孔示意图；
[0029]图4为本专利技术一个实施方式的封口装置安装示意图；
[0030]图5为本专利技术一个实施方式的封底隔水示意图。
[0031]附图标记：
[0032]1000、基坑；1100、基坑土体；1200、基坑内壁；1300、基坑底部；1400、基坑隔水层；1500、基坑管井；
[0033]2000、基坑支护结构；2100、主支护构件；2110、桩体；2200、水平支护构件；2300、内衬支护构件；2310、预留通孔；2320、封口装置；2321、底板；2322、弹性材料层；2323、压板；
[0034]3000、顶管机头。
具体实施方式
[0035]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。
[0036]本专利技术所公开的用于顶管工作井的基坑支护结构2000的一种实施方式的总体结构包括：
[0037]主支护构件2100，所述主支护构件环绕基坑内壁1200而设以支撑基坑内壁1200；
[0038]内衬支护构件2300，所述内衬支护构件2300设置于所述主支护构件2100内侧的顶管机头顶进区域(所述顶进区域指代机头顶入基坑内壁的作业空间，用于表征空间位置关系)，所述内衬支护构件预留供顶管机头3000通过的通孔2310；
[0039]所述顶进区域对应的主支护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于顶管工作井的基坑支护结构(2000)，包括：主支护构件(2100)，所述主支护构件环绕基坑内壁(1200)而设以支撑基坑内壁(1200)；内衬支护构件(2300)，所述内衬支护构件(2300)设置于所述主支护构件(2100)内侧的顶管机头顶进区域，所述内衬支护构件预留供顶管机头(3000)通过的通孔(2310)；所述顶进区域对应的主支护构件(2100)设置为能够从基坑底部(1300)的第一位置拔升至位于所述通孔(2310)与所述内衬支护构件(2300)顶端之间的第二位置，其中，所述内衬支护构件(2300)在所述顶进区域对应的主支护构件(2100)拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁(1200)。2.根据权利要求1所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述主支护构件(2100)包括板桩结构，所述板桩结构包括桩体(2110)。3.根据权利要求2所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述基坑支护结构(2000)还包括为所述主支护构件(2100)提供水平方向支撑的水平支护构件(2200)；所述顶进区域所在主支护构件桩体(2110)以外的其他桩体内壁上可拆卸地设置连接部，所述水平支护构件(2200)设置于所述连接部并与主支护构件(2100)的内壁相抵靠；所述水平支护构件(2200)设置在高于所述内衬支护构件(2300)顶端的位置。4.根据权利要求1所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述内衬支护构件(2300)包括钢筋混凝土结构。5.根据权利要求1所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述内衬支护构件(2300)与所述主支护构件(2100)之间设置有防止所述内衬支护构件(2300)与所述主支护构件(2100)之间产生粘连的间隔层。6.根据权利要求1所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述通孔(2310)处设置有用于密封所述通孔与所述顶管机头之间缝隙的封口装置(2320)。7.根据权利要求6所述的基坑支护结构(2000)，其特征在于，所述封口装置(2320)包括依次层叠设置的底板(2321)、弹性材料层(2322)和压板(2323)，所述底板(2321)固定于所述通孔(2310)周围，所述弹性材料层(2322)通过所述压板(2323)固定于所述底板(2321)，其中，所述的底板(2321)、弹性材料层(2322)和压板(2323)上均设置与所述通孔(2310)同轴线的开孔，所述底板(2321)与压板(2323)上的开孔大小≥所述通孔(231...

【专利技术属性】
技术研发人员：文永林，呼彧，姜旭，沈晓明，李达，孟欢，张文磊，刘东洋，边蕾，王通，胡阳圣，赵亚涛，杨光，
申请(专利权)人：北京金河水务建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：