[发明专利]一种可周转式钢制沉井支护装置及其施工方法

说明书

本发明提供一种可周转式钢制沉井支护装置及其施工方法，其中发明装置包括上下开口设置的箱体，箱体由若干节框体依次可拆卸拼接而成，在箱体内的上部和下部均水平设置有支撑架，支撑架横跨在箱体内并与箱体的侧壁固定连接；在箱体的下边沿上设有刃脚，刃脚的外斜面倾斜向下设置，刃脚固定连接在框体上。可周转利用，节省材料，降低工程成本；具有自重轻、安装快速、无需专业设备且下沉作业效率高的优点；加设了横梁、竖梁、加固梁，使得所有构件形成为一个刚性整体，加强了支护体系的抗弯和抗压能力，提高了支护体系的抗水平倾覆性能，有效的控制了基坑变形和塌方等技术难题。

技术领域

本发明涉及深基坑支护领域，尤其适用于顶管施工基坑支护，具体涉及一种可周转式钢制沉井支护装置及其施工方法。

背景技术

当前，随着我国城市化进程步伐的加快，地下空间的开发利用得到了迅猛发展，城市地下管道作为管线的“生命”传输路径，在城市建设中管道建设起着举足轻重的地位，而传统的大开挖作业方式已经无法满足当下的工程需求，减小开挖面积，最大限度的降低场地限制以及作业时间的施工方法是目前市场迫切需求的施工方法。

顶管施工是当前最为常见的地下管道施工方法，最早应用于1896年的北太平洋铁路铺设工程中，已有百年历史。作为顶管施工中作业和接收的关键节点——沉井，其施工技术的发展已较为成熟，特点是当作业面场地受限、无法大面积开挖时，通过在需要开挖的位置预先做好井体，待结构达到强度后再进行开挖下沉。国内常用的沉井支护结构有圆形混凝土沉井和钢板桩沉井等，其中，圆形沉井由于沉井外壁面上的土体摩阻力较大，容易造成井壁拉裂，且混凝土结构自重大，施工过程中主要靠人工辅助，机械化作业程度较低；而钢管桩沉井的钢材用量较大，打桩机设备较为复杂，因此，工程造价较高且振动与噪声较大。

发明内容

针对在现有顶管施工中存在的上述问题，现提供一种区别于地下连续墙、拉森钢板桩支护，尤其区别于普通钢筋混凝土沉井等支护体系，可分节安装，施工便捷、可周转利用、节约材料、自重小且抗压性能强的一种可周转式钢制沉井支护装置及其施工方法。

一种可周转式钢制沉井支护装置，其特征在于：包括上下开口设置的箱体，所述箱体由若干节框体依次可拆卸拼接而成，在所述箱体内的上部和下部均水平设置有支撑架，所述支撑架横跨在所述箱体内并与所述箱体的侧壁固定连接。

进一步为：在所述箱体的下边沿上设有刃脚，所述刃脚的外斜面倾斜向下设置，所述刃脚固定连接在所述框体上。刃脚设置的斜度斜度和刃脚设置有钢筋混凝土刃脚，有一定的自重且便于箱体下沉。

进一步为：所述框体为矩型或三角型，所述框体包括侧壁板，在所述侧壁板的内壁上从上至下并列且固定安装有若干个通长型的横梁，所述横梁与所述侧壁板贴合，相邻所述侧壁板上相对应的横梁端头固定连接；增加本发明的结构强度。

进一步为：在所述框体的角处水平设置有斜向的加固梁，所述加固梁的两端分别与相邻的所述框体上的横梁固定连接；增加本发明的结构强度。

进一步为：在所述侧壁板的内壁上分布有若干个竖梁，所述竖梁固定连接在所述横梁的内侧面上，增加本发明的结构强度及稳定性。

进一步为：相邻两节所述框体的侧壁板相互重合，所述侧壁板上最上方的横梁分别与相邻的两节框体的侧壁板固定连接，便于相邻框体之间的密封和拼接。

进一步为：所述横梁和竖梁均为工字钢，所述横梁设置的内侧翼缘板与所述侧壁板贴合并固定连接，工字钢自身的结构强度高，从而增加本发明的结构强度。

进一步为：所述支撑架的两端分别固定在不同所述侧壁板上的所述竖梁上。

进一步为：在所述箱体底部的侧壁上设有顶管劲板，所述顶管框架与所述侧壁板平行设置且嵌设在所述侧壁板内，在所述顶管框架角处均设有斜向洞口支撑，所述斜向洞口支撑的两端分别与所述顶管框架相邻侧的框体固定连接，便于顶管施工时，对顶管的支撑。