[发明专利]一种富水地层预设顶管门洞与滑移式后靠墙的矩形工作井及其施工方法

摘要

本发明具体包括如下步骤：（一）矩形顶管工作井的功能需求设计；（二）矩形顶管工作井维护结构沉井施工；（三）临时临边防护施工；（四）井内土方开挖；(五)矩形顶管工作井封底，并预埋滑移式轨道、拉环及后靠墙锚固件；（六）进入矩形顶管工作井的爬梯安装；(七)接缝渗漏治理；(八)洞口止水压板安装；(九)滑移式后靠墙施工；(十)预设门洞顶部夹心砼板墙提升；(十一)顶管顶进施工。本发明构建的结构体系功能明确、安全快捷、设计灵巧等诸多优点，尤其是克服了富水地层顶管穿透井壁过程中的突发涌水涌砂安全隐患及单井多向顶管施工问题，为水利、市政、热力、通讯等地下管道的非开挖施工提供了新方法。

主权项

1.一种富水地层预设顶管门洞与滑移式后靠墙的矩形工作井的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，/n（一）矩形工作井的功能需求设计，包括：/n（1）收集相关资料，确定满足井内作业要求的平面尺寸、深度及工作井封底的处理方式；/n（2）根据拟建管道的位置、直径、材质及连接方式等确定预设顶管门洞的标高及直径，预设顶管门洞的数量至少是一个；/n（3）矩形工作井的结构计算及绘图：采用杆系单元法与数值模拟对比计算分析，获取最优矩形工作井支护结构组成，然后进行绘图，完成矩形工作井功能需求的设计工作；/n（二）矩形工作井的围护结构沉井的施工具体步骤如下：/n(1)沉井施工前的准备工作：包括场地整平、放线、首层土方开挖、夯实基底、抄平放线、验线、铺砂垫层、刃脚支模、绑钢筋、井身模板、浇筑混凝土、养护、拆模；/n(2)沉井分节下沉施工：包括下沉准备、设置垂直运输机械及排水泵、观测、纠偏、分节下沉至设计标高、核对标高；/n(3)分节浇筑沉井的过程中在预设顶管门洞所在竖向轴线上设置薄壁素混凝土空腔，薄壁素混凝土空腔内插入夹心砼板墙；/n(4)矩形工作井的围护结构的材料采用钢筋混凝土，或采用钢构件作为矩形工作井的围护结构，并做好防腐措施；/n（三）临边防护施工：在矩形工作井围护结构沉井施工浇筑时设置预埋件，临边防护通过螺栓与预埋件连接；/n（四）矩形工作井土方开挖：沉井施工过程中，水上部位土方直接开挖，水下部分土体，采用高压水枪松土、液压抓斗挖土或泵吸反循环工艺挖土；/n（五）矩形工作井封底，并预埋滑移式轨道、拉环及后靠墙锚固件：为满足后续施工需要，采用混凝土对矩形工作井封底处理，先采用素混凝土处理抗浮稳定，后采用钢筋混凝土连接沉井墙体，在浇筑钢筋混凝土封底的过程中同步预埋滑移式轨道、拉环及后靠墙锚固件；/n（六）进入矩形工作井的爬梯安装：根据后续检修需要，设计爬梯，爬梯采用植筋工艺安装在矩形工作井的内壁上；/n（七）接缝渗漏治理：采用高聚物材料对矩形工作井的封底接缝、围护结构沉井侧壁的接缝进行渗漏治理；/n（八）洞口止水压板安装：根据预设顶管门洞位置，通过膨胀螺栓在洞口固定止水压板；/n（九）滑移式后靠墙施工：根据顶管推力计算结果，吊装预制后靠墙，通过锚固件锁紧后靠墙，安装拉杆，拉杆连接在锚固件与拉环之间，根据顶管位置不同，可通过拉杆调整滑移式后靠墙位置并固定后开始再次顶管；/n（十）预设顶管门洞的顶部夹心砼板墙提升：将夹心砼板墙提起，在预设顶管门洞部位形成薄壁素混凝土空腔，减小顶管机械穿透预设顶管门洞阻力；/n（十一）顶管顶进施工：顶管机械安装就位后，借助液压顶推力，连续穿透预设顶管门洞部位的薄壁素混凝土空腔后进行正常的顶管施工。/n