专利名称：直接在顶管管道上设井建管道的方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑城市地下管道、窨井的方法，尤其涉及用顶管施工建筑地下管道和窨井的方法。
随着城市现代化程度的提高，对城市给排水、煤气、通讯设施的要求也日益提高，为此在城市道路上埋管排线的工程大量增加。长期以来，人们一般都采用开槽埋管的方式建造地下管道，但是开槽埋管的施工现场往往占地较多，而严重影响了环境卫生，并对附近的地面建筑造成破坏。近年来，随着环保意识的增强，以及人工费、机械设备使用费的上涨，越来越多的施工单位开始采用顶管施工方法建筑地下管道;顶管施工方法在施工中不需开槽埋管，并能集中一点出土，故对环境卫生的破坏较小;此外，采用长距离顶管施工法设置大口径地下管道的经济效益也优于以往开槽埋管法。
然而，一般的地下管道、窨井都建筑在城市道路上，而长距离顶管施工后，由于管道本身无法直接作为基础在其上设置窨井，故路面排水及沿线单位排水等所需的连管和支管就无法直接接入管道，因此需另外排设路面排水截流管，或在管道间开挖设置另设基础的窨井;这二种方式的造价都较高，而削弱了顶管施工的优点。为此，人们急需寻求一种既可用顶管法施工，又不需再排设路面截流管或再建另设基础的窨井的地下管道及窨井建筑方法。
因此，本发明的目的在于提供一种直接在顶管管道上设井建管道的方法，其既可采用长距离顶管方法埋设地下管道，又可将连接路面雨水进水管及沿线单位排水支管所需的窨井直接建造在管道上而不需另做井基础，从而充分发挥顶管施工的优势，降低造价，并创造良好的社会效益。
为实现上述目的，本发明的方法如下在预定距离两端设置为顶管施工所需的工作井和接收井;
在工作井和接收井之间的地下预定深度处进行顶管施工;
其特点在于，还包括所述顶管管道的一段管节由易切除的材料制成，所述管节处于需设置窨井的位置上，且其轴向长度大于连接路面连管和支管所需的窨井口径的底部最大处尺寸;
在道路上对应所述顶管管道的所述管节的位置上，向下开挖井位直至露出所述管节;
将所述管节对应窨井口的部分管壁切除，以使所述窨井可与所述管道连通;
以所述管道的管壁为基础，建造为连接支管及连管所需的窨井的井体，所述窨井上端口与地面间留有一定距离;
在所述窨井上端口上方的道路结构层中，与所述窨井上端口分离地设置一抗沉降组合窨井盖，所述窨井盖由井盖和支承井盖的支承板构成，所述支承板的与井体上口相对之表面的面积至少比井体上口的面积大，且其最大外围尺寸比井体上口的大。
在本发明中，所采用的抗沉降组合窨井盖为本申请人的一项专利号为92234613.5的实用新型专利，该组合窨井盖所受的地面载荷传递到支承板，且由于支承板面积比井盖大得多，而使载荷分散传递到道路结构层中，而不会引起井盖与路面不一致的下沉，从而可实现井体与井盖分离，这样井体也不会受路面载荷作用出现沉降;故在本发明中，可以顶管管道作为基础将窨井直接建筑在其上而不会发生由于路面载荷作用所引起的管道、井体下沉，因而可不再需要另排截流管或再建另设基础的窨井，节约了造价，增加了效益。
以下结合附图对本发明的方法作详细的说明，其中
图1为用现有技术的方法在顶管施工后另设截流管所建成的地下管道;
图2为用本发明的方法直接将窨井建造在顶管管道上所建成的地下管道;
图3为本发明所用的在其上直接设窨井的管子的立体图;
图4为本发明所用的抗沉降组合窨井盖。
请参见图1，图1所示为用现有的顶管施工法建造成的地下管道，其中，为使路面排水窨井1能与主管道2连通，而在顶管施工后再开槽埋设截流管3，从而实现窨井1和主管道2的连通;虽然在此方法中采用的在地面下进行的长距离顶管法施工节约了人力、物力，改善了施工环境，但其后开槽埋设截流管仍浪费了许多财力，并再次破坏了环境卫生和附近的地面建筑物，因而大大削弱了长距离顶管施工的优点。
再请参见图2，图2中所示为用本发明的方法建成的地下管道和窨井，从图中可见，连接排水支管和连管的窨井是直接建筑在顶管管道上，而不存在如图1所示的截流管。
以下较详细地描述本发明的施工方法在道路上预定距离的两端设置为顶管施工所需的工作井4和接收井5;其预定距离的长度可根据施工图及现场施工条件等因素来确定;
在工作井4和接收井5之间的地下预定深度处进行顶管施工;
顶管管道2′的一段管节21′由易切除的材料制成，将该管节设于需设置窨井的位置上，且其轴向长度大于该连接路面连管和支管的窨井口径的底部最大尺寸;如图3所示，该管道可由两层由不同材料制成的管壁构成，外层为钢材，内层衬砼层，且其中一段管节可以不衬砼层，这样该管节处的管壁就可据需要而易于切除;应该指出的是，用于本发明的顶管管道不局限于由图3所示的方式构成，它的全部管壁都可由钢材或砼层制成，并在预定位置处留设一个缺口，或者沿径向或轴向分别由两种不同材料制成，其中一种材料较易切除;
在道路上对应管道的上述管节21′的位置上向下开挖井位直至使上述管节21′露出，根据井口的形状和尺寸相应地切除上述管节的管壁，以使窨井与顶管管道2′连通;
在挖成的井位中以管道管壁为基础建造连接地面连管和支管所需的窨井1′，并使窨井1′的上端口处于路面结构层厚度中，而与路面隔开一定距离;
将一抗沉降组合窨井盖6设置在窨井上端口上方的路面结构层中，且与窨井1′上端口分离;如图4所示，该组合窨井盖6由井盖61和井盖支承板62组成，该支承板62的与井体上口相对之表面的面积至少比井体上口的面积大，且其最大外围尺寸比井体上口的外围尺寸大，由此，路面载荷通过井盖、支承板分散传递到路面结构层中，而不是传递到井体上，从而不会引起井体在载荷作用下的沉降，而解决了井体直接建造在管道上而不会使管道发生沉降的问题。
至此，即用本发明的方法建成了如图2所示的地下管道、窨井，从而实现了用长距离顶管施工并将窨井直接建造在顶管管道上，省却了再设另有基础的窨井或另排设截流管的施工过程，大大发挥了顶管施工的优势，并使造价大幅度下降。
据测算，假设用本发明的方法建造Φ2400下水道混凝土管道和窨井，其中所用的直接设置窨井的管节的造价比普通管高约每米2000元，所用抗沉降组合窨井盖及附加的路面结构加固措施费用按每座井算约为800元，长距离顶管650米，设窨井13座(不计工作井和接收井)，比较开槽埋管、顶管+截流管，顶管+抗沉降组合窨井盖+井体这三种方案的造价如下(其中采用排设截流管方案和采用抗沉降组合窨井盖方案中的井体尺寸一致)。
方案造价(万元)节约费用(万元)(与开槽埋管相比)开槽埋管650×1.8＝11700顶管＋截流管650×1.3＋76.95＝922248顶管＋组合窨井盖＋井体650×1.3＋3.64＝848.6321由此可见本发明方法的经济效益十分显著，同时由于用本发明方法施工时基本是在地下进行的，地面开挖范围小，故不会对环境卫生和附近地面建筑物造成破坏，可见其社会效益也令人满意，对于城市的给排水系统、煤气管道埋设工程及通讯管线的埋设工程等都有极大的意义。
权利要求
1.一种直接在顶管管道上设井建管道的方法，包括在预定距离两端设置为顶管施工所需的工作井和接收井；在工作井和接收井之间的地下预定深度处进行顶管施工；其特征在于，还包括所述顶管管道的一段管节由易切除的材料制成，所述管节处于需设置为连接路面连管和支管所需的窨井的位置上，且所述管节的轴向长度大于窨井底部口径的最大尺寸；在道路上对应所述管子的所述管节位置上向下开挖井位直至露出所述管节；将所述管节对应窨井底口的部分管壁切除，以使窨井可与所述管道连通；以所述管道的管壁为基础，建造为连接支管及连管所需的窨井的井体，所述窨井上端口与路面间留有一定距离；在所述窨井上端口上方的路面结构层中、与所述窨井上端口分离地设置一抗沉降组合窨井盖，所述组合窨井盖由井盖和支承井盖的支承板构成，所述支承板的与井体上口相对之表面的面积至少比井体上口的面积大，且其最大外围尺寸比井体上口的大。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道由两层不同材料构成，其中，外层由钢材制成，内层衬砼层，且其上一段管节不具有内层。
全文摘要
一种直接在顶管管道上设井建管道的方法，包括先以传统的顶管法在地层下预定深度处设置主管道，其中主管道上具有一由可切除材料制成的特殊管节；在地面上对应特殊管节处开挖井位，并以主管道为基础建造窨井；将露出在窨井中的部分特殊管节的管壁切除以连接窨井和主管道；在井体上方分离地设置一抗沉降组合窨井盖；由此方法建成的地下管道系统造价低，施工文明程度高。
文档编号E03F3/06GK1100493SQ94112178
公开日1995年3月22日 申请日期1994年5月26日 优先权日1994年5月26日
发明者庞学雷 申请人:庞学雷