一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程的地下洞室開(kāi)挖技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市綜合管溝(廊)也稱(chēng)為共同溝，是在城市地下建造市政公用隧道空間，將電力、通信、供水等市政公用管線(xiàn)，根據(jù)規(guī)劃的要求集中敷設(shè)在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理。作為城市的地下生命線(xiàn)，綜合管溝的修建給城市的交通與經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的活力，但同時(shí)也不能忽視綜合管溝帶來(lái)的巨大的安全隱患。供熱管道、給水排水管道、煤氣管道以及通信管道等重要城市管道都敷設(shè)在綜合管溝之中，而一旦遇到人為因素或自然災(zāi)害造成綜合管溝的破壞，很可能由于溝內(nèi)管道的破壞而引發(fā)火災(zāi)、爆炸、泄毒以及疫情傳播等次生災(zāi)害，這一隱患嚴(yán)重威脅了城市的安全及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。綜合管溝一般埋設(shè)于地表以下1.5?2.0m，屬于淺埋管溝，由于土的傳力特性，淺埋管溝需要特別注意外部荷載作用下主體結(jié)構(gòu)的承載能力；同時(shí)地質(zhì)條件為軟土，管溝受場(chǎng)地條件、管溝結(jié)構(gòu)的影響尤為明顯。所以淺埋軟土綜合管溝被破壞的可能性相比一般低下洞室而言大大增加，造成破壞的因素主要考慮外部荷載、場(chǎng)地條件和管溝結(jié)構(gòu)三個(gè)方面。在外部荷載方面，主要考慮自重荷載及動(dòng)荷載，動(dòng)荷載一般包括地震波與施工過(guò)程中的車(chē)輛荷載；在場(chǎng)地條件方面，主要考慮地基的土質(zhì)、斷層及周邊建筑影響；在管溝結(jié)構(gòu)方面，主要考慮綜合管溝的受力特性、承力類(lèi)型及接頭處理。
[0003]有鑒于此，目前亟需從上述三個(gè)方面設(shè)計(jì)一種方法來(lái)減小淺埋軟土中綜合管溝破壞的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置及施工方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置，包括設(shè)置在基坑內(nèi)的土工格柵、綜合管溝主體、連接鋼板和預(yù)埋螺桿，所述土工格柵設(shè)置在基坑內(nèi)的底端和頂端，所述綜合管溝主體設(shè)置在土工格柵之間，所述預(yù)埋螺桿豎向焊接在綜合管溝主體頂板和底板的的中心處的鋼筋上，綜合管溝主體的頂板下端呈井字形安裝有橫向工字鋼梁和縱向工字鋼梁，橫向工字鋼梁和縱向工字鋼梁交叉處的下方設(shè)置有鋼管柱，綜合管溝主體外側(cè)壁上設(shè)置有呈菱形狀分布的斜拉角鋼，在菱形狀的斜拉角鋼內(nèi)側(cè)焊接有豎向鋼板，所述連接鋼板焊接在斜拉角鋼兩端，預(yù)埋螺桿穿過(guò)連接鋼板的預(yù)留孔洞并通過(guò)螺帽固定。
[0006]一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置的施工方法，包括以下步驟:
(1)場(chǎng)地放線(xiàn)，基坑放坡開(kāi)挖呈梯形，基坑外設(shè)排水溝；
(2)在基坑底由下至上呈梯形往復(fù)分層鋪設(shè)土工格柵與碎石層至實(shí)際施工所需高度，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)兩側(cè)的土體回填；
(3)鋪設(shè)碎石砂層，澆筑混凝土墊層；
(4)綜合管溝主體施工，綜合管溝主體的外墻頂板與底板縱向中心處安裝預(yù)埋螺桿，施工縫處預(yù)埋止水鋼板；
(5)綜合管溝主體內(nèi)部安裝橫向工字鋼梁和縱向工字鋼梁，橫向工字鋼梁和縱向工字鋼梁交叉中心處安裝鋼管柱；
(6)綜合管溝主體側(cè)墻外表面呈菱形狀安裝斜拉角鋼，菱形中焊接四道豎向鋼板，斜拉角鋼兩端焊接于連接鋼板兩側(cè)，用螺帽將連接鋼板固定在預(yù)埋螺桿上；
(7)施工第二層土體回填；
(8)在第二層回填土體表面由下至上往復(fù)分層鋪設(shè)土工格柵與碎石層至設(shè)計(jì)標(biāo)高，進(jìn)行結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第三層土體回填。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(2) (8)中，在碎石層上鋪設(shè)土工格柵時(shí)，先在碎石層上鋪灑5cm的碎土 ；碎石層厚度均為0.3m，碎石層的碎石粒徑為土工格柵孔眼當(dāng)量直徑的0.5?0.8 ;所述土工格柵采用聚丙烯雙拉塑料格柵，每段土工格柵沿基坑水平橫向鋪設(shè)，相鄰?fù)凉じ駯诺拇罱娱L(zhǎng)度應(yīng)不小于20cm。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(3)中，碎石砂層與混凝土墊層的厚度均為0.15m0
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(4)中，綜合管溝主體外側(cè)墻上頂板和底板的縱向中線(xiàn)處各2個(gè)豎向間距為0.12m的預(yù)埋螺桿，縱向間距為6m。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(5)中，縱向工字鋼梁沿綜合管溝主體的頂板內(nèi)面縱向分兩道布置，橫向間距為2m ;橫向工字梁沿綜合管溝主體頂板內(nèi)面橫向布置，間距為4m ;橫向工字鋼梁和縱向工字鋼梁在腹板處均設(shè)有豎向加勁肋，間距為Im ;鋼管柱的直徑為0.2m，鋼管柱兩端焊有方形鋼板，一端貼于鋼梁，一端貼于綜合管溝主體的底板。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(6)中，斜拉角鋼的型號(hào)為L(zhǎng)160X 100X 12，豎向鋼板縱向間距為1.2m。
[0012]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述步驟(2) (7) (8)中，回填土夯實(shí)時(shí)，先夯實(shí)基坑邊坡部分回填土及綜合管溝主體外側(cè)墻加固部位，再夯實(shí)溝槽回填土，綜合管溝主體兩側(cè)的填土高度差不大于0.5m。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明方法中坑底形成復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)能加固軟弱地層，大大增加地基承載能力，間接放大了基礎(chǔ)的底面積，減少了軟土地基的單位面荷載，從而改善了綜合管溝的不均勻沉降，達(dá)到了防止綜合管溝主體結(jié)構(gòu)破壞的問(wèn)題；
(2)使用本發(fā)明施工方法能形成綜合管溝主體內(nèi)外雙重加固結(jié)構(gòu)，能將綜合管溝原有的板式結(jié)構(gòu)承載體系變?yōu)榱褐匠休d體系，在由于人為因素或地震而造成溝體上覆荷載增大的情況下，通過(guò)合理改變溝體的承載模式使溝體能夠繼續(xù)安全工作；在溝體結(jié)構(gòu)外側(cè)墻的加固措施限制了施工縫與變形縫處溝體接頭兩側(cè)墻體的相對(duì)位移，從而大大減小了地下溝體在接頭處破壞的可能性，同時(shí)增加了側(cè)墻的整體性及對(duì)側(cè)向土壓力的承載能力；
(3)使用本發(fā)明方法在肯定形成的復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)能增大回填土層的承載能力，可直接將該復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)作為道路基礎(chǔ)；同時(shí)該復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)具有較好的剛度，能夠發(fā)揮跨越作用，將所承受的施工荷載由中部轉(zhuǎn)移至兩側(cè)邊緣，從而達(dá)到綜合管溝上部卸載作用，保證綜合管溝的安全使用，間接加固綜合管溝。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的綜合管溝主體的橫斷面示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的綜合管溝主體內(nèi)部加固的縱斷面示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的綜合管溝主體外側(cè)墻加固示意圖。
[0017]圖中:1_排水溝；2_土工格柵；3_碎石層；4_第一層回填土體；5_碎石砂層；6-混凝土墊層；7_施工縫；8_綜合管溝主體；9_橫向工字鋼梁；10_縱向工字鋼梁；11-鋼管柱；12-連接鋼板；13-斜拉角鋼；14-變形縫；15-預(yù)埋螺桿；16-豎向鋼板；17-第二層回填土體；18-第三層回填土體。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]請(qǐng)參閱圖1?3，本發(fā)明實(shí)施例中，一種淺埋軟土加固綜合管溝裝置，包括設(shè)置在基坑內(nèi)的土工格柵2、綜合管溝主體8、連接鋼板12和預(yù)埋螺桿15，土工格柵2設(shè)置在基坑內(nèi)的底端和頂端，綜合管溝主體8設(shè)置在土工格柵2之間，預(yù)埋螺桿15縱向焊接在綜合管溝主體8頂板和底板的的中心處的鋼筋上，綜合管溝主體8的頂板下端安裝有呈井字形分布的橫向工字鋼梁9和縱向工字鋼梁10，橫向工字鋼梁9和縱向工字鋼梁10交叉處的下方設(shè)置有鋼管柱11，綜合管溝主體8外側(cè)壁上呈菱形設(shè)置有斜拉角鋼13，在菱形狀分布的斜拉角鋼13內(nèi)側(cè)焊接有豎向鋼板16，連接鋼板12焊接在斜拉角鋼13兩端，預(yù)埋螺桿15穿過(guò)連接鋼板12的預(yù)留孔洞并通過(guò)螺帽固定。
[0020]該淺埋軟土加固綜合管溝裝