[发明专利]用于顶管法隧道开洞的预制管节结构及其使用方法

说明书

本发明公开了用于顶管法隧道开洞的预制管节结构及其使用方法，管节主体的侧壁设有孔洞；孔洞内设有预埋钢格板，预埋钢格板用于承载孔洞所在的管节主体侧壁的载荷；孔洞的侧壁设有预埋钢板；预埋钢板通过预埋钢板锚筋与管节主体的受力钢筋固定；预埋钢格板包括与孔洞相配的外边框，以及设置于外边框内的网格状承载部；预埋钢格板通过外边框与预埋钢板之间设置若干螺栓连接的方式与孔洞之间形成可拆卸连接。开洞时，移除预埋钢格板，开挖洞坑；然后，在预埋钢板上焊接若干现浇锚筋与若干现浇止水钢板，浇筑附属构筑物；在附属构筑物达到设计强度后，拆除临时钢支撑。本发明克服了传统混凝土切割开洞的缺点，降低开洞难度，对顶管原结构破坏小。

技术领域

本发明涉及顶管法施工技术领域，特别涉及用于顶管法隧道开洞的预制管 节结构及其使用方法。

背景技术

近年来，伴随中国经济高速发展，地下空间开发需求越来越大；顶管法作 为地下空间施工的非开挖方法，因其适用性广，所需施工场地较小等优势，成 为一种常用工法，适用于建设车行通道、人行通道、地下管道等设施。

顶管管节通常为预制混凝土结构，在工作井内采用液压千斤顶的动力方 式，配合顶管机头切削土体，逐节压入土体，最终形成完整的地下结构。预制 管节外形规则，尺寸定型，常由于建筑使用的需求(如设置集水坑、电梯坑、 机电箱孔、逃生通道等)，需在顶管侧壁开洞(否则需加大顶管管节尺寸，施 工难度与造价将大大提升)。

如图1和图2所示，传统混凝土管节开洞方法采用切割混凝土的方式，施 工风险高，作业环境差，对既有管节破坏较大，同时原有顶管管片与后浇的附 属设施的连接与止水效果较差。

传统顶管管节开洞方法主要有以下缺点：

1.施工风险大，难度高，开洞精确度低，需后续修补。

2.凿挖易造成结构承载能力受损，甚至结构坍塌。

3.原有顶管管片与后浇的附属设施的连接与止水效果较差。

因此，针对顶管法施工，如何实现安全的管节侧壁开孔成为本领域技术人 员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供用于顶管法隧道开洞的预制管节 结构及其使用方法，实现的目的是克服传统混凝土切割开洞的缺点，降低开洞 难度，对顶管原结构破坏小，原有顶管管片与后浇附属设施的连接与止水效果 好，提高开洞施工的施工质量。

为实现上述目的，本发明公开了用于顶管法隧道开洞的预制管节结构，包 括管节主体，且所述管节主体的侧壁设有孔洞。

其中，所述孔洞内设有预埋钢格板，所述预埋钢格板用于承载所述孔洞所 在的所述管节主体侧壁的载荷；

所述孔洞的侧壁设有预埋钢板；所述预埋钢板通过预埋钢板锚筋与所述管 节主体的受力钢筋固定；

所述预埋钢格板包括与所述孔洞相配的外边框，以及设置于所述外边框内 的网格状承载部；

所述预埋钢格板通过所述外边框与所述预埋钢板之间设置若干螺栓连接 的方式与所述孔洞之间形成可拆卸连接。

优选的，所述预埋钢板与所述孔洞的侧壁之间设有预埋钢板止水板。

优选的，所述网格状承载部包括若干互相平行的管节环向肋板和若干互相 平行的约束肋板；

若干所述管节环向肋板均与若干所述约束肋板垂直，并互相交叉连接呈网 状。

优选的，每一所述螺栓连接均包括相配的预埋长螺母、普通螺母和双头螺 杆；

每一所述预埋长螺母均预埋于所述管节主体，螺孔与相应位置的所述预埋 钢板垂直；所述预埋钢板对应每一所述预埋长螺母均设有安装孔；