[实用新型]一种大断面矩形顶管施工用工作井地基加固结构

说明书

本实用新型公开了一种大断面矩形顶管施工用工作井地基加固结构，包括对工作井进行围护的基坑围护结构、位于工作井内侧底部的井底加固结构、位于工作井正后方的后背加固结构和位于工作井正前方的出洞口加固结构，工作井的水平底板位于井底加固结构正上方；工作井为由上至下开挖形成的竖井；基坑围护结构包括对竖井进行围护的钻孔桩围护结构、位于钻孔桩围护结构外侧的基坑止水帷幕和支撑于钻孔桩围护结构上的冠梁。本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、加固效果好，由钻孔桩围护结构和止水帷幕组成基坑围护结构，既稳固又防水；同时设置有后背加固结构能确保大断面顶管顶进平稳进行，并设置有出洞加固结构确保出洞过程安全、平稳进行。

技术领域

本实用新型属于顶管施工技术领域，尤其是涉及一种大断面矩形顶管施工用工作井地基加固结构。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法，顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道(即顶管)与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。实际进行顶管施工时，通常采用多个顶管管节进行顶进，一个顶管管节完成顶入土层之后，再进行下一节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑(也称为工作井或始发井)内穿过土层(即出洞) 一直推进到接收坑(也称为接收井)内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。

综合管廊就是地下城市管道综合走廊。采用顶管法对综合管廊进行施工过程中，尤其是对于采用横截面宽度大于6m且横截面高度大于3m的矩形顶管管节进行浅覆土大断面矩形顶管施工时，施工难度非常大。由于综合管廊上部覆土较浅，综合管廊的顶部埋深小于5m，浅覆土顶进约束条件弱，对压力、地层的扰动敏感，易造成地面隆沉变形。同时，采用顶管机的横断面积大，顶管机顶部宽度大，与土层的接触面积大，易引起顶管机机头背土，加剧对土体扰动和流失。对于穿越地层主要为粉砂夹粉土或粉砂层的大断面矩形顶管进行施工时，由于土质较差，稳定性较差，且场地地下水位较高，顶管施工难度更大。

相对于圆形顶管，矩形顶管在顶进过程中更易发生顶管机机头背土现象。顶管机机头背土现象指的是在顶进过程中，由于矩形顶管机上面几乎为水平，当在顶管施工埋深较浅的情况下，上部土体的卸载拱作用相对不明显，卸载拱高度以内的土体在自重作用下坍塌覆于顶管机上表面，使得顶管机向前顶进过程中受这部分土体摩阻力的影响较为明显，土体在摩阻力反作用下会随顶管方向发生压缩变形或移动，就如同管道顶部背负着这部分土体移动一样。矩形顶管机指的是横截面为矩形且对形顶管管节进行顶进施工的顶管机。

大断面矩形顶管始发与接收过程对于工程的开工以及完工有着十分重要的影响。在入洞与出洞过程中，需要考虑各种压力平衡、测量纠偏以及顶管机的平稳运行，因而工作井加固地基至关重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大断面矩形顶管施工用工作井地基加固结构，其结构简单、设计合理且施工方便、加固效果好，由钻孔桩围护结构和止水帷幕组成基坑围护结构，既稳固又防水；同时设置有后背加固结构能确保大断面顶管顶进平稳进行，并设置有出洞加固结构确保出洞过程安全、平稳进行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种大断面矩形顶管施工用工作井地基加固结构，其特征在于：包括对工作井进行围护的基坑围护结构、位于工作井内侧底部的井底加固结构、位于工作井正后方的后背加固结构和位于工作井正前方的出洞口加固结构，所述工作井的水平底板位于井底加固结构正上方；所述工作井为由上至下开挖形成的竖井；所述竖井为立方体结构，所述竖井的四个井壁均为呈竖直向布设的现浇钢筋混凝土结构，所述水平底板为钢筋混凝土结构，四个所述井壁均与水平底板浇筑为一体；