一种矩形顶管施工临时后靠支座结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种矩形顶管工程领域，具体涉及矩形顶管法中临时后靠支座结构及施工方法，可应用于矩形顶管施工中受条件限制而无法设置常规始发井的情况，为顶管始发及顶进施工提供有效反力。


背景技术：

2.矩形顶管始发施工主要是利用支承于基坑后座上的液压千斤顶，通过传力顶铁与导向轨道将顶管管节顶入土中，然而，随矩形顶管法越来越多的应用于地下综合管廊、市政过街通道、地下车行隧道及地下车库等地下空间开发中，众多矩形顶管工程受到了地面已有建(构)筑物影响，特别是下穿高速公路、铁路等路堤状土体路段的节点工程中，并不具备始发井建设条件，因此，在不具备始发井建设条件下，摒弃原有的矩形顶管机始发思路，寻求一种新型始发结构，将为矩形顶管法在更宽的领域发展提供新技术。
3.矩形顶管施工过程中始发井建设存在的局限性：1.随矩形顶管法应用领域的拓宽，当应用于城市地下工程建设时，通常城市内施工场地狭小，受有限的场地和周边环境影响，将难以满足始发井开挖条件；2.矩形顶管机需穿越如高速公路、铁路等高路基堤坝状土体时，现场施工条件将无法满足常规始发井的建造要求。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型旨在公开一种矩形顶管工程领域，具体指一种矩形顶管施工临时后靠支座结构。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种矩形顶管施工临时后靠支座结构，所述后靠支座结构包括支护桩基础、结构底板、后靠墙和肋墙；所述支护桩基础包括前后平行设置的前排支护桩段和后排支护桩段，每排支护桩段均由冠梁和多根支护桩组成，所述冠梁连接在支护桩的顶部使多根所述支护桩连接形成一个整体；所述结构底板设置在支护桩基础上方，其前后两端分别连接前排支护桩段和后排支护桩段；所述后靠墙竖直设置在结构底板中部上方，与结构底板垂直设置，后靠墙的后端面顶部与肋墙顶部相连接，所述肋墙的底部与结构底板以及后排支护桩段的冠梁相连，以使后靠墙与结构底板连接。
7.优选地，所述前排支护桩段的支护桩ⅰ呈等间距布置，后排支护桩段的支护桩ⅱ相对于前排支护桩段的支护桩ⅰ呈跳桩布置。
8.优选地，所述前排支护桩段的支护桩ⅰ与其相对的后排支护桩段的支护桩ⅱ的中心点连接线始终与顶管管节中轴线平行。
9.优选地，所述后靠墙的顶部设置有暗梁与肋墙顶部相连接。
10.优选地，所述肋墙设置在前、后排相对的两个支护桩ⅰ、ⅱ的中心连接线上，垂直后靠墙等距布置。
11.优选地，所述结构底板与后靠墙的交角处设置附加钢筋。
12.优选地，所述结构底板的下表面设置有垫层。
13.优选地，所述后靠支座结构还包括矩形顶管始发装置，所述矩形顶管始发装置包括顶进导轨、后靠钢盒、主顶油缸、u形顶铁、环形顶铁与顶管机；所述顶进导轨安装在结构底板上表面、紧靠后靠墙的前端面底部；在所述顶进导轨的上方依次安装所述后靠钢盒、主顶油缸、u形顶铁、环形顶铁与顶管机，其中后靠钢盒安装在后靠墙的前端面上。
14.本实用新型的有益效果体现在：
15.1、本实用新型中的矩形顶管施工临时后靠支座结构，由支护桩基础、结构底板、后靠墙和肋墙四部分相互连接形成整体，构造简单、易于施工，可以较好地发挥材料的强度性能，能有效增强整体结构的水平承载力、抗倾覆能力与抗拔承载力，并能有效控制整体结构的不均匀沉降，在矩形顶管施工中，在受条件限制而无法设置常规始发井的情况下，为顶管始发及顶进施工提供有效反力。
16.2、本实用新型中的矩形顶管施工临时后靠支座结构，作为现有矩形顶管法施工的技术补充，当矩形顶管施工中不具备始发井建设条件或顶管机需穿越如高速公路、铁路等高路基堤坝状土体时，为矩形顶管法施工提供了新的解决思路，将助力于矩形顶管法向更宽领域拓展，并且对比现有技术而言，该结构节省了大面积基坑开挖、支护及止水降水等费用，经济效益良好。
附图说明
17.图1为本实用新型的矩形顶管临时后靠支座结构侧视示意图；
18.图2为本实用新型的矩形顶管临时后靠支座结构与矩形顶管始发装置示意图；
19.图3为本实用新型的矩形顶管临时后靠支座结构俯视示意图；
20.图4为本实用新型的矩形顶管临时后靠支座结构正视示意图。
21.附图标注说明：
[0022]1‑
支护桩基础，2
‑
冠梁，3
‑
结构底板，4
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后靠墙，5
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暗梁，6
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肋墙，7
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支护桩ⅰ，8
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支护桩ⅱ，9
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顶进导轨，10
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后靠钢盒，11
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主顶油缸，12
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u形顶铁，13
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环形顶铁，14
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顶管机，15
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顶管管节，16
‑
内衬墙。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：
[0024]
本实用新型提出一种矩形顶管施工临时后靠支座结构，所述后靠支座结构包括支护桩基础1、结构底板3、后靠墙4和肋墙6；所述支护桩基础1包括前后平行设置的前排支护桩段和后排支护桩段，每排支护桩段均由冠梁2和多根支护桩组成，其中前排支护桩段包括冠梁2和支护桩ⅰ7，后排支护桩段包括冠梁2和支护桩ⅱ8；
[0025]
所述冠梁2连接在支护桩的顶部使多根所述支护桩连接形成一个整体，保证支护桩的共同支护作用；所述结构底板3设置在支护桩基础1上方，其前后两端分别连接前排支护桩段和后排支护桩段，连接形成整体，保证共同受力效果；
[0026]
所述后靠墙4竖直设置在结构底板3中部上方，与结构底板3垂直设置，后靠墙4的后端面顶部与肋墙6顶部相连接，所述肋墙6的底部与结构底板3以及后排支护桩段的冠梁2相连，以使后靠墙4与结构底板3连接，后靠墙4直接接受来自千斤顶的顶推反力，通过底板
将力最终传递给支护桩；
[0027]
本实用新型后靠支座结构通过支护桩基础1、结构底板3、后靠墙4和肋墙6相互连接成一个整体，后靠墙4直接承受来自千斤顶的顶推反力，并通过结构底板3最终将荷载传递给支护桩基础1，各部件的相互连接，增强了整体结构的水平承载力、抗倾覆能力与抗拔承载力，并能有效控制结构的不均匀沉降，能在矩形顶管施工中因受条件限制无法设置始发井的情况下为顶管始发及顶进施工提供有效反力；
[0028]
本实施例中，所述前排支护桩段的支护桩ⅰ7呈等间距布置，保证受力均匀；后排支护桩段的支护桩ⅱ8相对于前排支护桩段的支护桩ⅰ7呈跳桩布置；所述前排支护桩段的支护桩ⅰ7与其相对的后排支护桩段的支护桩ⅱ8的中心点连接线始终与顶管管节15中轴线平行；
[0029]
所述后靠墙4的顶部设置有暗梁5与肋墙6顶部相连接，加强后靠墙4与肋墙6的刚性连接，增强后靠墙4水平抗力；所述肋墙6设置在前、后排相对的两个支护桩ⅰ7、ⅱ的中心连接线上，垂直后靠墙4等距布置；所述肋墙6底部与结构底板3、后排支护桩段顶部冠梁2相连，肋墙6顶部与后靠墙4顶部暗梁5相连，使本后靠支座结构连接成整体，保证后靠墙4不受剪力破坏；
[0030]
所述结构底板3与后靠墙4的交角处设置附加钢筋；所述结构底板3的下表面设置有垫层，适当增大底板厚度，增加整体稳定性；
[0031]
所述后靠支座结构还包括矩形顶管始发装置，所述矩形顶管始发装置包括顶进导轨9、后靠钢盒10、主顶油缸11、u形顶铁12、环形顶铁13与顶管机14；所述顶进导轨9安装在结构底板3上表面、紧靠后靠墙4的前端面底部；在所述顶进导轨9的上方依次安装所述后靠钢盒10、主顶油缸11、u形顶铁12、环形顶铁13与顶管机14，其中后靠钢盒10安装在后靠墙4的前端面上,组成矩形顶管始发装置。
[0032]
一种矩形顶管施工临时后靠支座结构的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：
[0033]
s1、支护桩基础1施工：根据矩形顶管始发设计要求及现场施工条件，支护桩的数量和深度需满足设计要求和结构稳定性计算，等间距布置，后排支护桩段的支护桩ⅱ8相对于前排支护桩段的支护桩ⅰ7跳桩布置，待支护桩达到设计强度后，凿除桩顶部分，并在顶部设置冠梁2，冠梁2与支护桩顶部钢筋有效搭接，从而将支护桩连成整体；
[0034]
s2、结构底板3施工：根据施工设计要求，确定结构底板3的施工位置及尺寸；依据现场施工条件，在结构底板3的下方设置垫层；随后进行底板钢筋的绑扎与立模，并同时预埋后靠墙4与肋板钢筋，然后浇筑砼；结构底板3的设置，使前、后两排支护桩段连接形成整体结构，使前、后两排支护桩段共同受力；
[0035]
s3、后靠墙4施工：按设计要求，将后靠墙4与结构底板3连接处钢筋加密，并在两者交角处设置附加钢筋，防止后靠墙4与结构底板3的转角处在顶推反力作用下出现裂缝，发生局部破坏；后靠墙4顶部设有暗梁5，加强与肋墙6的刚性连接，提高后靠墙4的整体稳定性；
[0036]
s4、肋墙6施工：肋墙6与后靠墙4的砼浇筑同步进行，以减少施工缝的产生，加强结构整体性，肋墙6的设置，将后靠墙4、结构底板3和支护桩基础1进行有效连接，组成矩形顶管临时后靠支座结构；同时，肋墙6将后靠墙4与结构底板3连接能起到良好加筋作用，改善后靠墙4与底板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小后靠墙4的变形；
[0037]
s5、钢筋绑扎时，根据混凝土的保护层厚度，设置垫块，以保证底板钢筋、后靠墙4与肋板的模板的平直度与垂直度；垫块采用细石混凝土制作，需保证垫块与后靠支座结构所浇混凝土强度等级相同，每平方米范围内至少设置4个垫块，并在设定的时间段内，检查垫块位置。以上，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。