矩形顶管接收平台的制作方法

1.本发明涉及地铁基建领域，尤其涉及用于顶管机接收端的接收平台。


背景技术：

2.顶管是目前轨道交通掘进的主要手段，顶管的基本工作原理就是一个钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面，挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行，顶管包括圆形顶管和矩形顶管，根据项目需求进行选择，例如天津地铁4号线北段工程郎园站顶管工程，即为矩形顶管。
3.在顶管施工的过程中，顶管机自发出平台发出，经过掘进段土层，进入接收平台，进而进行拆除，由于各地地质环境有所不同、且不同地域的设计尺寸不同，因此，每一工程需要单独设计顶管尺寸，进而相应的发出、接收平台结构不同，现有的接收平台主要包括设置在顶管接收井侧壁上的接收通道，由于顶管机在发出端和接收端易发生涌水、坍塌危险，在接收通道末端设置有防护模块，所述防护模块包括防水模块、防坍塌模块，其中，防水模块主要包括施工在接收通道末端的搅拌加固层，同时通过降水井降低承压水水头，避免涌水及坍塌，防坍塌模块包括安装顶管机接收井内衬上的防护网，在防护网外安装有钢环，所述顶管机接收井内还设置有顶管机支撑架，顶管机支撑架一般安装在接收井底部，通过地螺栓固定在地基上，顶管机接收井通常露天，进而能够为吊装、拆卸提供通道，顶管机接收井内容易积水，且顶管机贯通的过程中，破碎土堆积在顶管机支撑架的进口端，需要进行清理，当混合水时，清理难度大，顶管机移动至顶管机支撑架上后，进行拆除时从上端进行拆除，拆除的过程中也会排出碎土，清理难度大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种为施工、清理提供空间，同时能够为顶管机提供稳定的接收架的矩形顶管接收平台。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种矩形顶管接收平台，包括设置在顶管机接收井侧壁上的接收通道，所述接收通道末端设置有防护模块，所述防护模块包括防水模块、防坍塌模块，所述顶管机接收井内还设置有顶管机支撑架，所述顶管机接收井内底部对应接收通道处设置有操作井，所述操作井下端设置有水浆层，所述操作井上端设置有操作层，所述操作层上端设置有支撑平台，所述支撑平台上端设置有顶管机支撑架。
6.进一步地，所述水浆层包括设置在操作井底部的筏板一，所述筏板一上方设置有筏板二，所述筏板一和筏板二之间设置有支撑架一，所述筏板一和筏板二之间形成水浆层。
7.进一步地，所述筏板二上方设置有支撑架二，所述支撑架二上端设置有支撑平台。
8.进一步地，所述筏板二中间位置设置有回填土通道。
9.进一步地，所述支撑平台包括筏板三，所述顶管机支撑架下端与筏板三连接。
10.进一步地，所述支撑平台包括横梁，所述横梁上端两侧设置有纵梁，所述顶管机支
撑架与纵梁连接。
11.进一步地，所述顶管机支撑架包括连接座，所述连接座上设置有向上的支撑柱，所述支撑柱上端设置有用于支撑顶管机的托梁。
12.进一步地，所述托梁的工作面上设置有开口向上的容槽。
13.进一步地，所述操作井侧壁设置有阻水层。
14.本发明的有益效果在于：矩形顶管接收平台，包括设置在顶管机接收井侧壁上的接收通道，所述接收通道末端设置有防护模块，所述防护模块包括防水模块、防坍塌模块，所述顶管机接收井内还设置有顶管机支撑架，所述顶管机接收井内底部对应接收通道处设置有操作井，所述操作井下端设置有水浆层，所述操作井上端设置有操作层，所述操作层上端设置有支撑平台，所述支撑平台上端设置有顶管机支撑架，通过防护模块对顶管机贯通的过程进行保护，防止涌水、坍塌，设置操作井，在操作井内设置水浆层，操作井内的水浆落入水浆层内，保证顶管机支撑架清洁，在施工防护模块时，还能够扩大操作空间，在操作井底部能够开挖降水井，获得水源，同时能够控制承压水水头，设置操作层和支撑平台，操作层用于施工防护网、钢环，在顶管机接收完成后，对操作井进行回填，减少建筑垃圾的外排。
附图说明
15.图1为实施例1俯视示意图；图2为实施例1主视示意图；图3为图2中a处局部放大图；图4为实施例1结构示意图；图5为实施例1顶管机支撑架结构示意图；图6为支撑梁俯视示意图；图7为支撑梁主视示意图；图8为实施例1筏板三与顶管机支撑架连接关系示意图；图9为实施例2支撑平台俯视示意图；图10为实施例2纵梁与顶管机支撑架连接关系示意图；图11为实施例3纵梁与顶管机支撑架连接关系示意图；图12为实施例3预制件结构示意图。
16.其中：1-弱加固层，2-顶管通道，3-搅拌加固层，4-旋喷桩加固，5-接收井内壁，6-混凝土加固圈，7-顶管机支撑架，8-顶管机接收井，9-降水井，10-筏板一，11-支撑架一，12-筏板二，13-回填土通道，14-支撑架二，15-筏板三，16-夯实土层，17-钢圈，18-阻水层，19-支撑梁，20-补充压浆，21-连接座，22-支撑柱，23-托梁，24-筋板，25-锚杆，26-地螺栓，27-横梁，28-纵梁，29-调整楔，30-螺柱，31-定位板，32-定位柱，33-抗拉板，34-斜撑，35-容槽，36-硬化地基。
具体实施方式
17.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
18.下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1如图1-8所示，一种矩形顶管接收平台，包括施工在顶管机接收井侧壁上的接收通道，接收通道末端施工有防护模块，防护模块包括防水模块、防坍塌模块，具体的，在接收通道末端附近开挖降水井，控制承压水水头，对接收通道末端附近的素土进行振实，得到弱加固层1，在正对顶管通道的边缘处进行搅拌加固，得到搅拌加固层3，接收井内壁5施工混凝土墙，混凝土墙向下延伸至顶管机接收井底部以下1米，进而能够起到很好的隔断效果，进而限制振实、搅拌加固的区域，在接收通道的末端施工混凝土加固圈6，在混凝土加固圈与接收井侧壁之间施工补充压浆20，补充压浆为混凝土浆，进而保证接收通道末端的连续性及稳定性，且在接收通道末端处施工旋喷桩加固4，在混凝土加固圈外施工钢圈17，钢圈能够对混凝土加固圈进行支撑，防止顶管施工贯通的过程中接收井侧壁及混凝土加固圈的破坏，进而保证顶管机能够稳定移出顶管通道，由于接收通道施工弱加固层、搅拌加固层、旋喷桩加固，能够降低顶管贯通过程中的土层挤压变形，进而降低涌水、坍塌的风险。
20.顶管机接收井8内还安装有顶管机支撑架7，本实施例中，施工过程中，在顶管机接收井底部进行夯实得到夯实土层16，在靠近接收通道处开挖操作井，在操作井侧壁施工阻水层18，阻水层为阻水砂浆层，不仅能够阻水，还能够提供稳定的支撑，在操作井底部开挖降水井9，为前期施工提供水源，在操作井底部铺设筏板一10，筏板一由混凝土浇筑，对上方施工结构形成稳定支撑，在筏板一上方架设支撑架一11，支撑架一选用脚手架，具体可以选用碗扣式脚手架，架设方便，同时能够形成稳定的支撑，在支撑架一上方支模浇筑混凝土，得到筏板二12，筏板二其中一端延伸至与顶管机接收井侧壁连接，另一端延伸至夯实土层内，进而能够提供更稳定的支撑，在筏板二中间位置预留有回填土通道13，安装支撑架一，能够对筏板一和筏板二形成支撑，筏板一和筏板二之间形成水浆层，在筏板二上方架设支撑架二14，支撑架二包括向上的支撑梁19，本实施例中，支撑梁由外径600-800mm的钢管制成，支撑梁上端外缘焊接固定有多个竖向的筋板24，进而为支撑梁上方结构提供稳定的支撑，在支撑梁下端焊接固定有固定板，固定板与筏板二贴合并通过锚杆25固定，锚杆下端预埋至筏板二中，进而保证支撑梁稳定，夯实土层上表面施工硬化地基36，硬化地基为混凝土地基，支撑架二上方施工支撑平台，支撑平台包括筏板三15，本实施例中，在支撑梁上端支模，混凝土浇筑成型有筏板三，筏板三与混凝土地基连接，筏板二和筏板三之间形成操作层，在筏板三中间位置预留操作通道，方便将振实工具探入操作层、水浆层，在前期施工的过程中，先开挖操作井、降水井，然后施工筏板一、支撑架一、筏板二，筏板一上预留与降水井相对应的开口，进而方便安装排水管，当弱加固层、搅拌加固层、旋喷桩加固、混凝土加固圈、钢圈施工完成后，施工支撑架二及筏板三，在筏板三上方安装顶管机支撑架。
21.本实施例中，顶管机支撑架包括连接座21，连接座由矩管或者工字钢焊接成型，连接座上焊接有向上的支撑柱22，支撑柱也由矩管或者工字钢制成，支撑柱由两排，分布在连
接座的两侧，支撑柱写向内，进而能够防止承压的过程中向外弯折变形，支撑柱上端焊接固定有用于支撑顶管机的托梁23，托梁为与顶管机相对应的弧形，进而形成稳定支撑，托梁的工作面上有开口向上的容槽35，在容槽内填充干石英砂，进而对顶管机表面形成润滑，减小摩擦，还能够对顶管机表面进行打磨和干燥，进而方便拆卸顶管机，连接座通过地螺栓26与筏板三连接，稳定性高。
22.顶管贯通时，拦网、碎土落入顶管机接收井内，通过回填土通道落入操作层底部，进而落入水浆层底部，保持顶管机接收井内清洁，顶管机继续移动至顶管机支撑架上，然后进行拆卸施工，期间顶管机内碎土落入回填土通道，对操作井进行回填，顶管机拆卸完成后，回填水浆层及操作层下半区，然后在操作层顶部灌注砂浆，进而支撑筏板三。
23.支撑架一、支撑架二、顶管机支撑架均预制成型，吊装入操作井内，工期短。
24.值得注意的是，一般地铁的顶管机接收井开挖在车站附近，由于受周围环境的影响，部分车站并无合适空间开挖顶管机接收井，将矩形顶管接收平台设计在站内，而车站一般为地下两层站或地下三层站。
25.本实施例提供的支撑架一、支撑架二用于地下三层站的结构，如果是地下三层站，则地下负一层版预留孔洞架设接收钢平台，落在负二层中板，导致负二层中板负载大，需要进行支撑，如果做梁，会侵占下层空间，下层空间都是设计好的，后期走地铁通道及接触网等，不能占用。或者加大车站高度，以增加负二层中板的厚度，或者临时做混凝土梁，施工完成之后凿除，施工成本高，本实施例提供的支撑架一、支撑架二，用于地下三层站时，形成临时梁，对负二层中板进行支撑，还能够为顶管机的接收提供可拆卸的支撑，使用完成后吊装出接收井，重复使用。
26.本实施例提供的矩形顶管接收平台，可以用于圆形顶管机的接收，也能用于矩形顶管的接收。
27.实施例2如图9-10所示，一种矩形顶管接收平台，与实施例1不同的是，支撑平台包括横梁27，横梁由工字钢制成，结构稳定性高，横梁上端两侧固定有纵梁28，纵梁也由工字钢制成，顶管机支撑架与纵梁连接，具体的，纵梁有两组，分布在支撑平台两侧，任一组纵梁由两根相互平行的工字钢组成，支撑柱对应相应一组纵梁的中间位置，进而对顶管机支撑架进行稳定的支撑，在连接座边缘加工有长条孔，在长条孔处插装向下的调整楔29，通过调整砌，能够微调顶管机支撑架位置，调整后，通过焊接进行进一步固定。
28.本实施例提供的支撑架二、支撑平台、顶管机支撑架预制成型，其中支撑平台与顶管机支撑架通过简单焊接固定，吊装至操作井，经过调整后进行固定焊接，施工速度快，不施工筏板三，施工快，且物料更稳定的落入操作层及水浆层内。
29.顶管机拆卸完成后，将支撑架二、支撑平台、顶管机支撑架吊出，对水浆层及操作层进行回填，或者拆除顶管机支撑架后直接回填，然后在操作井顶部做混凝土层，与硬化地基连接。
30.实施例3如图11-12所示，一种矩形顶管接收平台，与实施例2不同的是，顶管机支撑架由多个预制件组成，预制件中，连接座21由矩管制成，支撑柱22上端固定有一斜向下的托杆，相对的两个托杆形成托梁23，进而支撑顶管机两侧，在托杆末端与连接座之间安装有斜撑34，
进而能够提高稳定性，在连接座下端固定有定位柱32，定位柱由矩管裁切制成，定位柱下端安装有抗拉板33，抗拉板延伸至定位柱外，通过定位柱及抗拉板能够将预制件卡装在相应的纵梁上，定位柱与纵梁之间压紧，进而防止移动及转动，为进一步的避免移动，可以进行焊接。
31.在连接座外侧还安装有抗拉平衡装置，抗拉平衡装置包括穿装在连接座外端的螺柱30，螺柱下端连接有横向的定位板31，螺柱上端套装螺母，定位板与工字钢外侧配合，由于预制件内侧受力，通过螺柱及定位板，能够提供反向力，进而减小定位柱及抗拉板的受力，提高使用稳定性，与实施例2相比，本实施例提供的预制件能够重复使用，进行现场调整，且拆卸更为容易，缺点在于调整较为麻烦。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。