本實(shí)用新型屬于地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域；具體的說是涉及一種綜合管廊明挖施工支擋裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

地下綜合管廊、管道這類地下構(gòu)筑物一般埋深較淺，由于矩形斷面有更高的空間利用率，因此一般采用矩形斷面，其施工常采用明挖的方法；明挖法最經(jīng)濟(jì)的方式通常是放坡開挖，但這樣施工影響范圍較大，而且噪聲、揚(yáng)塵等嚴(yán)重影響周邊環(huán)境，而且也僅適用于開挖深度較淺、地質(zhì)條件較好的情況；在一些環(huán)境條件限制或特殊地質(zhì)條件下進(jìn)行明挖施工時(shí)則需要施做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，必要時(shí)還需采用降水等措施輔助施工，但這樣將極大增加施工費(fèi)用，降低施工效率，延長施工工期，而且也同樣存在嚴(yán)重的環(huán)境影響；所以在建設(shè)綜合管廊、管道這類地下構(gòu)筑物時(shí)，如何發(fā)揮明挖法經(jīng)濟(jì)高效優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，又能將其環(huán)境影響降至最低，減低施工費(fèi)用，提高施工效率，是亟待解決的技術(shù)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于綜合管廊明挖施工的移動(dòng)支擋裝置及其施工方法，其具有明挖法經(jīng)濟(jì)高效的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又不必使用排樁、鋼板樁等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在地下水豐富的地層中施工不需要降水等輔助措施，適用范圍廣；更重要的是采用本實(shí)用新型可以大大減小明挖作業(yè)的施工影響范圍，實(shí)現(xiàn)在狹窄空間內(nèi)或臨近建筑物的條件下進(jìn)行明挖施工。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

提供了一種綜合管廊明挖施工支擋裝置，該施工支擋裝置主要是由前部支擋、中部支擋和尾部支擋組成的移動(dòng)支擋裝置,該裝置的前部支擋由設(shè)置在前部支擋兩側(cè)的伸縮塊組成,中部支擋設(shè)置在前部支擋的后端，其主要由頂板、側(cè)板及底板組成,在中部支擋后端設(shè)置的尾部支擋主要由尾部側(cè)板組成,中部支擋與尾部支擋之間通過鉸接油缸連接，在尾部支擋和中部支擋之間還設(shè)置有推進(jìn)裝置，該推進(jìn)裝置的前端與中部支擋相連，后端與尾部支擋相連。

在中部支擋內(nèi)還設(shè)置有隔板，且隔板位于中部支擋和前部支擋交界連接處。

在尾部支擋的底部還設(shè)置有尾部底板。

所述的推進(jìn)裝置為液壓油缸。

尾部支擋兩側(cè)尾部側(cè)板之間的橫向距離大于預(yù)制管節(jié)的設(shè)置寬度，且該移動(dòng)支擋裝置的高度大于預(yù)制管節(jié)底板下邊緣的埋設(shè)深度。

本實(shí)用新型的有益效果是：

有效的解決了地下綜合管廊、管道建設(shè)時(shí)，采用明挖法施工占地范圍大、環(huán)境影響嚴(yán)重的主要問題，與現(xiàn)有技術(shù)方法相比，本方法機(jī)械化程度高、施工速度快，可在狹小的場地內(nèi)施工，大大降低環(huán)境影響；同時(shí)，在明挖施工需要采用排樁、鋼板樁等圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)的情況下，可以避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用，而且在地下水豐富的地層中施工也不需要降水等輔助措施，從而大大減少建設(shè)投入，具有廣泛的適用性和良好的經(jīng)濟(jì)性，其具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1. 在用明挖法修建綜合管廊時(shí)，在需要圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)的情況下，采用本實(shí)用新型可以避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修建，從而減少建設(shè)投入；

2. 在鄰近樓房、道路等建筑物，作業(yè)空間狹小的情況下，采用本實(shí)用新型可以最大限度減少占地，同時(shí)又可以保證施工速度；

3. 本實(shí)用新型的應(yīng)用具有廣泛的地層適應(yīng)性，可以在軟弱地層、含水層、孤石地層等復(fù)雜地質(zhì)條件下施工；

4. 本實(shí)用新型施工影響范圍小，渣土少，對(duì)環(huán)境友好；

5. 本實(shí)用新型可以提高明挖法施工的機(jī)械化程度，減少人工作業(yè)，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和推廣應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為該綜合管廊明挖施工支擋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為該移動(dòng)支擋裝置的尾部支擋底部設(shè)置尾部底板的施工結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為該移動(dòng)支擋裝置的尾部支擋底部沒有設(shè)置尾部底板的施工結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為該移動(dòng)支撐裝置施工結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：１為始發(fā)井；２為接收井；3為反鏟挖機(jī)；4為起重裝置；5為預(yù)制管節(jié)；6為前部支擋；7為中部支擋；8為尾部支擋；9為伸縮塊；10為頂板；11為側(cè)板；12為底板；13為尾部側(cè)板；14為鉸接油缸；15為推進(jìn)裝置；16為隔板；17為尾部底板；18為填充材料；19為土方回填；20為墊層。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做出詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一：如圖1～4所示，提供了一種綜合管廊明挖施工支擋裝置，其主要為前部支擋6、中部支擋7和尾部支擋8組成的移動(dòng)支擋裝置，該裝置的前部支擋由設(shè)置在前部支擋兩側(cè)的伸縮塊9組成，中部支擋設(shè)置在前部支擋的后端，其主要由頂板10、側(cè)板11及底板12組成，在中部支擋后端設(shè)置的尾部支擋主要由尾部側(cè)板13組成，中部支擋與尾部支擋之間通過鉸接油缸14連接，在尾部支擋和中部支擋之間還設(shè)置有推進(jìn)裝置15，該推進(jìn)裝置的前端與中部支擋相連，后端與尾部支擋相連。

在中部支擋內(nèi)設(shè)置有隔板16，且隔板位于中部支擋和前部支擋交界連接處。

在尾部支擋的底部還設(shè)置有尾部底板17。

所述的推進(jìn)裝置為液壓油缸。

尾部支擋兩側(cè)尾部側(cè)板之間的橫向距離大于預(yù)制管節(jié)的設(shè)置寬度，且該移動(dòng)支擋裝置的高度大于預(yù)制管節(jié)底板下邊緣的埋設(shè)深度。

在設(shè)計(jì)過程中，該移動(dòng)支擋裝置的高出地面0.5m，以保證施工過程中周圍土體不掉入開挖范圍內(nèi)，尾部支擋的范圍凈寬度略超出管節(jié)寬度0.2～0.4m，以保證預(yù)制管節(jié)可以順利吊入安裝，在兩側(cè)預(yù)留10～20cm，便于填充材料施工；在該裝置前部設(shè)置的前部支擋由可伸縮的伸縮塊組成，其位于裝置前方的兩側(cè)，每側(cè)分為若干塊，每塊都可實(shí)現(xiàn)前后伸縮，在開挖施工過程中前部支擋起到臨時(shí)支擋兩側(cè)土體的作用；中部支擋包括側(cè)板、頂板、底板和隔板，隔板采用板型結(jié)構(gòu)，位于中部支擋和前部支擋交界處，其與中部支擋兩側(cè)及底部相連接，在開挖過程中將已開挖空間和前方掌子面土體隔開；在最后端設(shè)置的尾部支擋與中部支擋采用鉸接油缸連接，從而可以實(shí)現(xiàn)其左右偏轉(zhuǎn)的屬性；在應(yīng)用中可根據(jù)具體地質(zhì)條件，考慮是否設(shè)置尾部底板；尾部支擋的上部敞開，可以將預(yù)制管節(jié)結(jié)構(gòu)吊入完成拼裝；在中部支擋和尾部支擋之間設(shè)置的液壓油缸，可使得整個(gè)移動(dòng)支擋裝置不斷沿著設(shè)計(jì)線路向前推進(jìn)。

該綜合管廊明挖施工支擋裝置，其施工方法包括以下步驟：

（1）、將待施工的地下綜合管廊分為若干工段，在每一工段的兩端均設(shè)置始發(fā)井1和接收井2；

（2）、該移動(dòng)支擋裝置從始發(fā)井內(nèi)始發(fā)，地上放置的反鏟挖機(jī)3從地面向下分層開挖該移動(dòng)支擋裝置前方的施工范圍土體，在液壓油缸的作用下，移動(dòng)支擋裝置沿著設(shè)計(jì)線路向接收井推進(jìn)，同時(shí)挖出的土體通過運(yùn)渣車運(yùn)至棄渣場地。在反鏟挖掘機(jī)開挖過程中前部支擋的伸縮塊向前分層分塊伸出；

(3)、在移動(dòng)支擋裝置推進(jìn)過程中，每推進(jìn)一個(gè)管節(jié)長度，就進(jìn)行一個(gè)新的預(yù)制管節(jié)5的安裝，預(yù)制管節(jié)5由起重裝置4通過移動(dòng)支擋裝置的尾部支擋上部的開口吊入尾部支擋內(nèi)；當(dāng)尾部支擋底部設(shè)置尾部底板時(shí)，在預(yù)制管節(jié)安裝后，先在預(yù)制管節(jié)兩側(cè)和底部與尾部支擋之間的間隙中注入填充材料18，管節(jié)脫出尾部支擋的過程中進(jìn)行二次注入填充材料18；當(dāng)尾部支擋采用無尾部底板設(shè)置時(shí)，在管節(jié)安裝前要事先鋪設(shè)好墊層20，在管節(jié)脫出尾部支擋的過程中對(duì)管節(jié)兩側(cè)與地層之間的間隙用填充材料18回填密實(shí)；在預(yù)制管節(jié)脫出尾部支擋后，在預(yù)制管節(jié)頂部用開挖的渣土進(jìn)行土方回填19。

重復(fù)上述推進(jìn)過程，該移動(dòng)支擋裝置沿綜合管廊設(shè)計(jì)線路掘進(jìn)至接收井，完成剩余結(jié)構(gòu)及回填施工，該分段綜合管廊施工結(jié)束；直到各分段綜合管廊施工完成，從最后一個(gè)接收井中吊出該移動(dòng)支擋裝置設(shè)備，完成剩余結(jié)構(gòu)及回填施工，整體綜合管廊施工結(jié)束。

頂進(jìn)裝置通過頂在已施工完成的預(yù)制管節(jié)上來提供移動(dòng)支擋裝置向前的頂推力，在地層條件合適情況下，也可以利用移動(dòng)支擋裝置的自重向前推進(jìn)。

所用的預(yù)制管節(jié)5結(jié)構(gòu)可以整體預(yù)制或分上、下兩塊預(yù)制或多塊預(yù)制拼裝組成。

實(shí)施例二：以斷面尺寸為寬4m、高3m的單艙綜合管廊施工為例，管廊覆土2m，總長度為800m,擬建于城市道路中央綠化帶下方，由于環(huán)境條件限制難以采用放坡開挖，而采用傳統(tǒng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式將增加工程造價(jià)，采用本發(fā)明施工則可以經(jīng)濟(jì)快速地完成施工任務(wù)，在具體應(yīng)用中，先構(gòu)筑移動(dòng)支擋裝置始發(fā)工作井和接收工作井；根據(jù)場地和設(shè)計(jì)條件，將待施工的地下綜合管廊分為兩段，每段長度為400m，在每一段的兩端設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井和接收井，首尾相連的兩個(gè)段，后施工的一段可以利用前一段的接收井作為該段的始發(fā)井；本實(shí)施例一共需要施做3個(gè)工作井，兩端2個(gè)工作井分別為始發(fā)井和接收井，中部1個(gè)兼做前一段的接收井和后一段的始發(fā)井；移動(dòng)支擋裝置一次施工的長度為400m。

移動(dòng)支擋裝置在始發(fā)井內(nèi)始發(fā)，沿設(shè)計(jì)線路向接收井推進(jìn)；采用反鏟挖機(jī)從地面向下分層開挖移動(dòng)支擋裝置前方施工范圍內(nèi)的土體，在開挖過程中，可伸縮式前部擋板分塊向前伸出，及時(shí)支護(hù)已開挖的基坑側(cè)壁；移動(dòng)支擋裝置在推進(jìn)系統(tǒng)的頂推下向前推進(jìn)，可伸縮式擋板則相對(duì)縮回。

地下綜合管廊結(jié)構(gòu)采用預(yù)制管節(jié)，移動(dòng)支擋裝置每向前推進(jìn)一個(gè)管節(jié)長度，即進(jìn)行一個(gè)新管節(jié)的安裝；移動(dòng)支擋裝置的千斤頂脫開頂緊的管節(jié)向前方縮回，預(yù)制管節(jié)結(jié)構(gòu)由地面上的起重設(shè)備通過移動(dòng)支擋裝置尾部支擋上部開口吊放入尾部支擋內(nèi)，并完成與已施工管段的連接；在管節(jié)安裝前，需要先鋪設(shè)填充墊層，然后在管節(jié)脫出尾部支擋的過程中對(duì)管節(jié)兩側(cè)與地層之間的間隙用土等回填密實(shí)。管節(jié)脫出尾部支擋后，在管節(jié)頂部用開挖的渣土進(jìn)行土方回填。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。