專利名稱：復(fù)合式頂管工作井的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在機(jī)械頂管施工中方便制作與使用的復(fù)合式頂管工作井。
背景技術(shù)：
隨著人類社會(huì)文明的發(fā)展，人們開始在地上及地下修建各種人工構(gòu)筑物，由此產(chǎn) 生了各種各樣的施工技術(shù)，其中非開挖技術(shù)就是針對(duì)地下人工構(gòu)筑物修建的種種施工技術(shù) 中的一種，非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的 堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì)。非開挖技術(shù)是利用少開挖即工作井與接收井開挖、管道不開挖技術(shù)來(lái)進(jìn)行地下 管線的鋪設(shè)或更換，通過工作井把要埋設(shè)的管子頂入土內(nèi)。該技術(shù)在我國(guó)廣泛用于城市地 下給排水管道、天燃?xì)馐凸艿?、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設(shè)。它能穿越公路、鐵路、 橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術(shù)施工，能節(jié)約一大筆征地拆遷費(fèi)用、 減少對(duì)環(huán)境污染和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而工作井則是頂管施工中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，工作井的作用在于確定地下工程的位置、 輸送完成地下工程所需的各種材料、為將各種材料進(jìn)行加工形成最終構(gòu)筑物提供操作空 間。傳統(tǒng)頂管工作井采用沉井法施工，是利用預(yù)制鋼筋混凝土井體的自重并以人工或 機(jī)械井內(nèi)掏土配合井體進(jìn)行下沉來(lái)完成工作井就位的。這樣做雖然也保證了井體周圍土 體的相對(duì)穩(wěn)定從而為以后的頂管施工打下良好基礎(chǔ)，但是沉井施工本身具有一定的質(zhì)量風(fēng) 險(xiǎn)，如沉井過程中井體停止下沉、井體偏斜、下沉失速甚至下沉過量等，雖然也有應(yīng)對(duì)上述 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的相應(yīng)措施，但畢竟操作相對(duì)復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)因素較多，而且施工時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本 較高。錨桿噴射混凝土支護(hù)方法是一種常見的支護(hù)方法，但多用于隧道、山巖等處的施工， 目前沒有使用錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)與方法的頂管工作井。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種更為安全可靠、易于施工且成本較低的復(fù)合式工 作井。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的復(fù)合式頂管工作井包括鋼筋混凝土制成的工作井 井體，井體外環(huán)設(shè)有錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的底端低于 所述井體的底板，所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的頂端高于所述井體的頂端，所述錨桿噴 射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)在工作井的洞口不設(shè)錨桿。所述井體包括側(cè)墻、頂壁及底板，底板底端澆注有混凝土墊層，頂壁向上連通設(shè)有 供人通過的井筒；所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形，并在垂直方向上由基坑底部延 續(xù)到地面；所述井體側(cè)墻為圓環(huán)形且井體側(cè)墻的外徑與錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑相 同。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)[0010]1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。由于外側(cè)的錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)在充當(dāng) 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還可兼做工作井側(cè)墻澆筑施工時(shí)的模板，因此在井體制作過程中減 少了模板、支架、穿墻螺栓等材料的使用量，從而相應(yīng)的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和施工成本。2.在井體預(yù)制完成后，錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)和井體一起共同起到圍護(hù)作用， 從而為井內(nèi)施工人員提供更加切實(shí)可靠的雙重安全保障。3.由于本實(shí)用新型無(wú)須采用沉井法施工，因此能夠避免以往沉井過程中出現(xiàn)的井 體停止下沉、井體偏斜、下沉失速、下沉過量等問題，同時(shí)施工時(shí)也無(wú)須進(jìn)行下沉觀測(cè)工作， 降低了施工時(shí)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、提高了施工時(shí)的工作效率、相應(yīng)降低了施工難度、節(jié)省了施工所 需的人力資源。4.本結(jié)構(gòu)減少了以往沉井結(jié)構(gòu)大量的混凝土、鋼筋用量，材料節(jié)約，可以降低工程 造價(jià)。

圖1是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A — A剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的復(fù)合式頂管工作井包括鋼筋混凝土制成的工作井井 體，所述井體包括側(cè)墻1、頂壁2及底板3，底板3底端澆注有混凝土墊層4，頂壁2向上連 通設(shè)有供人通過的井筒5，井筒5內(nèi)設(shè)有爬梯6。井體外環(huán)設(shè)有錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)， 錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)包括錨桿7和混凝土墻8。所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)為圓環(huán) 形，并在垂直方向上由基坑底部延續(xù)到地面；所述井體側(cè)墻1為圓環(huán)形且井體側(cè)墻1的外徑 與所述混凝土墻8的內(nèi)徑相同。其中，所述混凝土墻8及錨桿7的基礎(chǔ)底面低于工作井井 體基礎(chǔ)，工作井井體頂端低于錨噴混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端，使錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠 對(duì)井體起到全方位的支護(hù)作用，同時(shí)便于制作井體時(shí)作為工作井側(cè)墻澆筑施工時(shí)的模板。由于井體的外徑與所述混凝土墻8的內(nèi)徑相同，因此錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)與 井體能夠密切貼合，在施工過程中混凝土墻8可以直接作為鋼筋混凝土井體預(yù)制時(shí)的外墻 模板，由此可以節(jié)約模板、支架、穿墻螺栓等材料的使用量，從而相應(yīng)的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和 施工成本，在井體預(yù)制完成后，錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)和側(cè)墻1 一起共同為井內(nèi)施工人 員提供更加切實(shí)可靠的雙重安全保障。施工時(shí)，錨桿7孔成孔直徑80毫米，成孔角度水平向下15°，錨桿7采用直徑為 22毫米以上的螺紋鋼筋；除頂層錨桿7及底層錨桿7外，其他錨桿7須施加預(yù)應(yīng)力；錨噴混 凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底面低于工作井井體基礎(chǔ)，工作井井體頂端低于錨噴混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)頂 端。具體的施工步驟如下(1)開挖基坑；開挖時(shí)在坡壁上留出5 - 10厘米厚的土層由人工修整。(2)采用洛陽(yáng)鏟成孔并置入錨桿7，成孔角度水平向下15度，成孔直徑80毫米；(3)灌注砂漿；(4)鋼筋網(wǎng)片綁扎；(5)噴射砼并養(yǎng)護(hù)；
4[0024](6)施加預(yù)應(yīng)力；(7)工作井側(cè)墻1鋼筋混凝土澆筑；(8)工作井底板3鋼筋混凝土澆筑以及混凝土墊層4澆筑；( 9 )工作井封口砌筑井筒5 ；(10)工作井回填，在底板3上進(jìn)行中粗砂回填，形成中粗砂層9。本實(shí)用新型的復(fù)合式頂管工作井在使用時(shí)，先進(jìn)行工作井設(shè)備安裝；再進(jìn)行工作 井管道11的頂進(jìn)。初次使用，頂進(jìn)前需要確保底板3的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。
權(quán)利要求1.復(fù)合式頂管工作井，其特征在于包括鋼筋混凝土制成的工作井井體，井體外環(huán)設(shè) 有錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的底端低于所述井體的底板， 所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的頂端高于所述井體的頂端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式頂管工作井，其特征在于所述井體包括側(cè)墻、頂壁及 底板，底板底端澆注有混凝土墊層，頂壁向上連通設(shè)有供人通過的井筒；所述錨桿噴射混凝 土支護(hù)結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形，并在垂直方向上由基坑底部延續(xù)到地面；所述井體側(cè)墻為圓環(huán)形且 井體側(cè)墻的外徑與錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑相同。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合式頂管工作井，包括鋼筋混凝土制成的工作井井體，井體外環(huán)設(shè)有錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的底端低于所述井體的底板，所述錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的頂端高于所述井體的頂端。由于外側(cè)的錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)可兼做工作井側(cè)墻澆筑施工時(shí)的模板，因此在井體制作過程中減少了模板、支架、穿墻螺栓等材料的使用量、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和施工成本。井體預(yù)制完成后，錨桿噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)和井體一起共同起到圍護(hù)作用，為井內(nèi)施工人員提供雙重安全保障。施工時(shí)無(wú)須采用沉井法施工，能夠避免沉井過程中出現(xiàn)的井體停止下沉、井體偏斜、下沉失速、下沉過量等問題，無(wú)須進(jìn)行下沉觀測(cè)工作，降低了質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E02D29/12GK201883453SQ20102064156
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者任佩宏, 光軍偉, 劉軍, 劉勇, 呂黎濤, 吳紀(jì)東, 張雙梅, 楊杰, 武劉偉, 王明遠(yuǎn), 王松陽(yáng), 蘇炳臣, 郭偉, 陳喆, 陳波 申請(qǐng)人:吳紀(jì)東, 鄭州市市政工程總公司