[发明专利]一种预制拼装式地下廊道的机械化快速施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下通道修建施工技术领域，具体地指一种预制拼装式地下廊道的机械化快速施工方法。

背景技术

随着城市的发展，地下埋设的管线越来越多，而地下管线的埋设比较分散并且埋设的位置也难以确定，给管线的养护、维修以及管理造成麻烦，特别是在管线的维修时往往存在反复开挖，给路面交通造成严重影响。为了减小这种影响，现代城市都在规划建设地下综合管廊，将各种管线置于管廊内集中管理，以减少道路开挖方便维护。另外，随着城市车流量增大，路面道路的交通压力越来越大，修建下穿公路隧道缓解地面或十字路口交通压力的方式也十分常见。

传统的地下管廊、公路下穿隧道的施工方法主要有明挖法、盾构法、顶管法，目前国内外大多以明挖基坑、基坑内现浇管廊或隧道结构的现浇法为主要施工方法。明挖法一般需要进行基坑围护结构施工，施工时间长，占用道路宽、对交通影响较大，扰民较严重；深基坑长度较长，开挖过程中坍塌等风险较高；廊道结构现浇混凝土质量得不到保证，施工过程中要进行地下管线等迁改；综合施工成本高。盾构法施工断面多为圆形，对于异形断面适用性较差且不适于浅埋暗挖段，盾构机设备采购成本和盾构施工成本均较高。顶管法主要用于软土地层，地层适应性较差，管径一般仅为3m以下，当工区较长、分段施工时需要多次始发且工程成本比盾构法大。而预制拼装式廊道具有工厂预制质量有保障、可大规模工业化生产、现场拼装速度快等优点。综上所述，目前没有一种适应浅埋、机械化作业的预制拼装式地下廊道施工方法。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种预制拼装式地下廊道的机械化快速施工方法。

本发明的技术方案为：一种预制拼装式地下廊道的机械化快速施工方法，其特征在于：在廊道起始点施工长条形始发基坑，在基坑内组装管片拼装设备，吊运预制的廊道管片至管片拼装设备内，顶推第一环管片至基坑内的廊道起始端，开挖基坑前方地面形成廊道安装槽，通过顶推已安装到位的第一环管片产生的反作用力驱动管片拼装设备沿廊道安装槽前进至第二环管片安装位置，再吊运第二环管片至管片拼装设备内、并将其顶推至与第一环管片连接完成两环管片的拼装，将开挖廊道安装槽形成的渣土输送至第一环管片的上方对第一环管片和该管片所处的基坑空间进行填埋，依次交替进行直至所有管片拼装和填埋工作完成。

进一步的所述的施工方法包括以下步骤：

1)、在廊道的起始端位置开挖长条形始发基坑，对基坑进行支护并在廊道的起始端安装反力架；

2)、在基坑内组装明挖模式的管片拼装设备，开挖管片拼装设备前方的地面形成廊道安装槽，对管片拼装设备前方的安装槽进行临时支护；

3)、吊运预制的廊道管片至管片拼装设备内，对管片做防水处理，再顶推第一环管片至基坑内的反力架上，注浆填筑管片与土体之间的间隙；

4)、顶推到位后调整管片拼装设备的方向，继续顶推第一环管片产生反作用力驱动管片拼装设备沿安装槽前进至第二环管片安装位置，再吊运第二环管片至管片拼装设备内并将其顶推至与第一环管片连接，注浆填筑第二环管片和第一环管片之间的间隙；

5)、调整方向后，顶推管片拼装设备至下一环管片安装位置，对管片拼装设备后方的安装槽进行临时支护，再将开挖管片拼装设备前方安装槽产生的渣土输送至已完成安装的管片上方对已完成安装的管片和该管片顶部的基坑或是安装槽空间进行填埋；

6)、平整、夯实已经完成填埋的地面，依次交替进行直至完成所有的管片拼装施工；

进一步的步骤2中，明挖模式的管片拼装设备的组装方法为：在基坑底端铺设拼装舱底板，在拼装舱底板的前端安装竖直向上的第一横板，在拼装舱底板的两侧焊接两块竖直向上的支撑板，第一横板的两端分别与两侧的支撑板焊接连接形成管片拼装舱，将用于顶推管片的顶推油缸的壳体固定第一横板上，再在支撑板的上端搭建龙门吊完成管片拼装设备的组装。

进一步的步骤2中，对管片拼装设备前方的安装槽进行临时支护的方法为：在管片拼装舱前端的第一横板上安装一块横向布置的第二横板，再在第二横板的两侧分别安装两块沿廊道纵向布置的前围板，形成位于管片拼装舱前端的前支护舱，利用前围板支撑管片拼装舱前方安装槽两侧的土体。

进一步的步骤3中，管片的顶推方法为：在拼装舱两侧的支撑板和拼装舱底板的后端安装环状的导向环，将顶推油缸的顶推端与管片的轴向前端连接，顶推管片穿过导向环调整管片的行进方向，再缓慢地将管片顶推至反力架上。