[发明专利]一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺

说明书

本发明涉及一种装配化的顶管工作坑支护结构，包括坑壁支护结构和支撑加强结构；所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架以及安装在支护架顶部的连接架，所述支护架的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架连接，相邻的所述连接架连接在一起；所述支撑加强结构包括下部支撑架和上部支撑架，所述下部支撑架与支护架结构相同，连接在支护架与工作坑底部之间，所述上部支撑架与支护架结构相同，连接在相对设置的两个支护架之间。本发明采用预制化的支护结构，能够在工作坑内进行快速支护，安装速度快，支护强度高。

技术领域

本发明涉及工程施工的技术领域，尤其是涉及一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺。

背景技术

顶管法施工作为使用最早的一种非开挖施工工艺，由于其具有工期短、精度高、施工文明程度高、对交通干扰小等优点，已经被广泛应用于市政排水管道的施工中。随着该项技术的普及，应用的场合越来越多，尤其在周边有建筑物的地段，不仅仅要求工作坑四壁稳定，而且要保证基坑周围的建筑物、道路、管线等的安全，从而对顶管工作坑的支护提出了更高的要求。

目前，工作坑的常用支护方式包括以下四种。1）型钢桩或拉森钢板桩；该施工方法需要打桩，施工噪音大，型钢桩拔出时容易引起周边土体沉降；并且常用型号型钢桩抗弯刚度低，变形大；适用于基坑深度较浅，周围建筑物对沉降要求不高的工点。当地下水位较高时，可采用具有防水功能的拉森钢板桩或型钢桩外围设置互相咬合的水泥搅拌桩止水。2）沉井；沉井法占地面积小，防水性能好，能够防止作业坑内渗水，给顶管施工提供了有力的后背支撑力，且挖土量少，对临近建筑影响较小。但是这种施工方法施工成本高，工艺复杂，且由于受混凝土养护期影响，施工工期较长，沉井法在地质条件较差，有地表水或地下水位高时较为常用。3）灌注桩；灌注桩具有自身刚度大，布置灵活等优点，但需要做水平盖梁与腰梁且不具备挡水的作用，另需辅助的抗渗措施，并需要钻孔设备、泥浆护壁，经济成本较高，不适合小范围施工。4）喷锚支护法；喷锚支护法适用于各种地层，对周围环境影响小，工期短，与以上几种方法相比，造价适中。在工作坑的支护中采用喷锚技术，可以减少基坑开挖的工作面，边开挖边支护，保证了工作坑的稳定，同时能满足周围既有结构物的安全要求。

当在雨季进行顶管施工时，施工难度大，需要能够快速完成工作坑的支护，才能保证顶管的正常快速进行，上述中的四种工作坑的支护方式不仅施工周期长，而且支护的施工成本也较高，难以满足要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种装配化的顶管工作坑支护结构及其施工工艺，采用预制化的支护结构，能够在工作坑内进行快速支护，安装速度快，支护强度高。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种装配化的顶管工作坑支护结构，包括坑壁支护结构和支撑加强结构；

所述坑壁支护结构包括若干个沿工作坑内壁排列设置的支护架以及安装在支护架顶部的连接架，所述支护架的下端埋入到工作坑底部，上端与连接架连接，相邻的所述连接架连接在一起；

所述支撑加强结构包括下部支撑架和上部支撑架，所述下部支撑架与支护架结构相同，连接在支护架与工作坑底部之间，所述上部支撑架与支护架结构相同，连接在相对设置的两个支护架之间。

通过采用上述技术方案，坑壁支护结构紧贴工作坑内壁布置，支撑加强结构支撑在坑壁支护结构上，对坑壁支护结构进行支护加强；在进行支护结构安装时，支护架下端埋设在工作坑底部，将支护架贴着工作坑壁固定，对工作坑起到支护作用，连接架连接在支护架的上端，并将多个支护架连接在一起，增强了多个支护架之间的连接牢固性和对工作坑的支护完整性；下部支撑架对相邻的两个支护架进行支撑加固，提高单个支护架的抗压能力，上部支撑架对相对设置的支护架进行支撑加固，提高整个侧面支护架的抗压能力；下部支撑架和上部支撑架设置的结构与支护架的结构相同，使支护架能够进行通用，支护架和连接架在工厂进行预制制作，然后运输到施工场地，根据需要进行快速组装支护，全程无需螺栓连接，大大提高了顶管工作坑支护的效率和成本。