一种复合材料工井的施工方法与流程

本发明属于管道工井技术领域，涉及一种工井的施工方法。

背景技术：

工井主要是为城市地下基础设施的供电、给水、排水、通讯、有线电视、煤气管、路灯线路等维修，安装方便而设置的。一般设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处及直线管段上每隔一定距离处，是便于定期检查的附属构筑物。工井分为手孔井和人孔井。手孔井，就是不能进人，只能伸手进去的井，用于暗敷时，方便穿线。人孔井就是人能进去操作的井，规格尺寸都较大。

传统工井一般采用钢筋混凝土结构或砌体结构等。其中，砌体工井对劳动力技术要求高，且使用寿命短。而浇钢筋混凝土工井施工工序繁琐，需要立模板、绑扎钢筋等多道工序，而且预制钢筋混凝土工井体积及质量大，不便于运输和安装。传统工井施工时间长，劳动力需求大，施工受环境影响大，且施工质量难以保证，后期维护成本高。复合材料多为脆性材料，采用复合材料制造的工井不适用于尺寸较大的过人井。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种复合材料工井的施工方法，本发明所要解决的技术问题是：如何扩大复合材料工井的适用范围，保证施工的质量，降低所需的成本。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种复合材料工井的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、基坑开挖：在相应的地点挖出一个基坑并根据该处的地质条件夯实工井基础；

b、工井筑造：选取呈方形框状的标准节，标准节采用高密度聚乙烯材料或聚丙烯注塑而成、或采用高强复合材料模压而成，标准节的上端面具有凸出的凸块，下端面具有内凹的安装槽，最底层的标准节固定在基坑中，下一层标准节上的凸块嵌入上一层标准节的安装槽内，从而将标准节依次叠合固定形成工井毛坯，工井毛坯与基坑的内壁之间留有间隙，叠合标准节的同时在标准节上安装踏板，在对应的标准节上开设可供各类缆管穿过的预留管口；

c、盖板安装：在工井毛坯的计算标高处安装盖板框架，定义计算标高为路面标高与盖板框架高度之差，然后再在盖板框架上安装对应的盖板；

d、回填：通过回填材料在工井毛坯和基坑内壁之间的间隙内回填并夯实，浇注路面。

本申请采用方形框状的标准节来进行施工筑造工井，标准节采用高密度聚乙烯材料或聚丙烯注塑而成、或采用高强复合材料模压而成即可，应用标准节施工工序简单，标准节体积和质量均相对较小、承载力较高、便于运输和安装。施工时，在挖好基坑后，标准节配合其独特的结构设计依次叠合固定形成工井毛坯，然后装上盖板回填夯实即可，扩大复合材料工井的适用范围，极大的缩短了所需的施工周期，提高了施工的效率，同时又能够保证较好的施工质量。同时，在加工标准节时即可一同安装好踏板，或者在安装标准节的同时进行踏板的安装，方便施工或后期维护时人员出入，进一步提高了施工效率，同时也便于后期维护，降低了所需的维护成本。而且整个工井的施工只需在工井处开挖基坑，装入标准节，回填夯实即可，施工受环境的影响较小，同时对环境的影响也较小。本工井在标准节上还设有预留管口，能够供地下的线缆穿过，预留管口可在标准节加工时就预设好或者也可以施工现场加工。

在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中将踏板紧贴在标准节的内壁上，同时在标准节的外壁上对应设有条形垫片，踏板通过螺栓依次穿过踏板、标准节和条形垫片固定。踏板可以安装在单个标准节上，也可以安装在两个标准节之间的连接处，踏板包括安装板和脚踏板，安装板贴合固定在标准节的内壁上，安装板和脚踏板之间还可以设置加强筋，增加强度。在标准节的外壁上对应设置条形垫片，能够增加安装后的稳定性，而且安装也较为方便。

在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中踏板分布在通过标准节依次叠合固定形成工井毛坯的其中两个相邻的侧壁上且靠近转角处，两个侧壁上的踏板上下交叉错开分布。踏板的上下间距以使人上下时舒适为准，一般为30cm左右，而将踏板分布安装在两个侧壁上并交叉错开分布能够便于施工人员踩踏上下。

作为一种方案，在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中在预留管口内设置能够将预留管口封堵的管帽，所述管帽具有中空的管部和板状的头部，管部插入预留管口内，头部位于预留管口外。当预留管口为独立单根形式时，可在预留管口内设置管帽封堵，防止施工时预留管口被泥土等封堵，或者当该处地下还未埋线缆时，管帽能够防止回填时预留管口被泥土等封堵，以待后续能够使用，等需要使用时，去掉管帽或者直接切除管帽的头部即可，较为方便，进一步保证了较高的施工效率和较低的维护成本。

作为另一种方案，在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中在预留管口处安装排管接口支架，所述排管接口支架包括内板、外板和呈管状的内肋，内肋两端连接内板和外板且为一体式结构，内肋嵌在标准节内，内板和外板分别抵靠在标准节的内壁和外壁上并通过螺栓固定，内板上开设有与预留管口对应的开口，外板上具有一一对应的接管。排管接口支架的结构设计能够增强开设多排预留管口后的标准节处的支撑强度，可采用镀锌钢材或者高强塑料等材料制成。

作为优选，在上述的复合材料工井的施工方法中，所述排管接口支架还设有加强肋。加强肋的设计，能够进一步增加强度。

作为优选，在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中在对应的标准节内壁上设置用于支撑线缆的支撑架。支撑架的设计能够对穿过的缆管起到支撑的作用，便于线缆的铺设。

在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤b中在对应标准节处设置能够与地下排水管相接通的排水口，在排水口处设置连接管套。在对应的标准节处预留排水口，能够与地下的排水管接通，使得本工井能够同时用于排水系统，各标准节可在侧向回填材料的自重作用下实现结构自防水，也可在各节直接采用热收缩套实现防水。而连接管套的设计，便于与排水管的连接。

作为优选，在上述的复合材料工井的施工方法中，在所述步骤c之前，在通过标准节依次叠合固定形成工井毛坯内壁上设置若干垂直支撑柱，并在相对的两垂直支撑柱之间设置水平支撑柱。在回填之前通过设置垂直支撑柱和水平支撑柱，能够增加工井整体的承载力，能够在回填时抵消冲击荷载，提高了安全性。当然，若工井承载力足够，只是在回填时抵消下冲击荷载的情况下，垂直支撑柱和水平支撑柱可以采用木支撑柱，用来作为临时支撑使用，回填完成后可拆除取出。同时，垂直支撑柱和水平支撑柱也可以采用槽钢或角钢制成，与工井侧壁之间采用螺栓连接，作为永久支撑。

作为优选，在上述的复合材料工井的施工方法中，所述步骤c中在盖板框架的侧壁之间固定连接有横撑。横撑的设置能够增加顶部的承载力，适用于顶部承载力不足或需要永久支撑的工井。

与现有技术相比，本工井的施工方法具有以下优点：1、采用方形框状的标准节来筑造工井，标准节采用高密度聚乙烯材料或聚丙烯注塑而成、或采用高强复合材料模压而成即可，工序简单，体积和质量均相对较小，承载强度较高，便于运输和安装，施工时，在挖好基坑后，标准节配合其独特的结构设计依次叠合固定形成工井毛坯，极大的缩短了所需的施工周期，提高了施工的效率，同时又能够保证较好的施工质量。2、在加工标准节时即可一同安装好踏板，或者在安装标准节的同时同步进行踏板的安装，方便施工或后期维护时人员出入，进一步提高了施工效率，同时也便于后期维护，降低了所需的维护成本。3、施工受环境的影响较小，同时对环境的影响也较小。

附图说明

图1是本工井的结构示意图。

图2是踏板的安装结构示意图。

图3是内板的结构图。

图4是外板的结构图。

图5是标准节的结构图。

图6是盖板框架的结构图。

图7是管帽的结构图。

图8是本工井上装有支撑架的结构图。

图9是连接管套的主视图。

图10是连接管套的侧视图。

图中，1、基坑；2、标准节；21、凸块；22、安装槽；23、排水口；3、踏板；4、盖板；5、条形垫片；6、盖板框架；61、横撑；7、螺栓；8、排管接口支架；81、内板；82、内肋；83、外板；84、接管；85、加强肋；9、垂直支撑柱；10、水平支撑柱；11、管帽；11a、管部；11b、头部12、支撑架；13、连接管套。。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本工井的施工方法包括以下步骤：

a、基坑1开挖：在相应的地点挖出一个基坑1并根据该处的地质条件夯实工井基础；

b、工井筑造：选取呈方形框状的标准节2，标准节2采用高密度聚乙烯材料或聚丙烯注塑而成、或采用高强复合材料模压而成.如图5所示，标准节2的上端面具有凸出的凸块21，下端面具有内凹的安装槽22，最底层的标准节2固定在基坑1中，下一层标准节2上的凸块21嵌入上一层标准节2的安装槽22内，从而将标准节2依次叠合固定形成工井毛坯，工井毛坯与基坑1的内壁之间留有间隙，如图1所示。

叠合标准节2的同时在标准节2上安装踏板3方便施工或后期维护时人员出入，当然也可以在加工标准节2时即可一同安装好踏板3。踏板3可以安装在单个标准节2上，也可以安装在两个标准节2之间的连接处，踏板3包括安装板和脚踏板3，安装板贴合固定在标准节2的内壁上，安装板和脚踏板3之间还可以设置加强筋，增加强度。同时在标准节2的外壁上对应设有条形垫片5，踏板3通过螺栓7依次穿过踏板3、标准节2和条形垫片5固定。踏板3分布在通过标准节2依次叠合固定形成工井毛坯的其中两个相邻的侧壁上且靠近转角处，两个侧壁上的踏板3上下交叉错开分布，如图1-2所示。

同时还在对应的标准节2上开设可供缆管穿过的预留管口，当然也可以在加工标准节2时开设好预留管口。当预留管口为独立单根形式时，可在预留管口内设置管帽11封堵，管帽11具有中空的管部11a和板状的头部11b，管部11a插入预留管口内，头部11b位于预留管口外，能够防止施工时预留管口被泥土等封堵，或者当该处地下还未埋线缆时，管帽11能够防止回填时预留管口被泥土等封堵，以待后续能够使用，等需要使用时，去掉管帽11或者直接切除管帽11的头部11b即可，较为方便。

当然作为另一种替换方案，当缆管较多采用排管形式时，可在预留管口处安装排管接口支架8，如图3-4所示，排管接口支架8包括内板81、外板83和呈管状的内肋82，内肋82两端连接内板81和外板83且为一体式结构，内肋82嵌在标准节2内，内板81和外板83分别抵靠在标准节2的内壁和外壁上并通过螺栓7固定，内板81上开设有与预留管口对应的开口，外板83上具有一一对应的接管84，排管接口支架8还设有加强肋85，能够保证强度要求。

然后在对应的标准节2内壁上设置用于支撑线缆的支撑架12，便于线缆的敷设。然后在对应标准节2处设置能够与地下排水管相接通的排水口23，在排水口23处设置连接管套13，使得本工井能够同时用于排水系统，各标准节2可在侧向回填材料的自重作用下实现结构自防水，也可在各节直接采用热缩套实现防水。

在通过标准节2依次叠合固定形成工井毛坯内壁上设置若干垂直支撑柱9，并在相对的两垂直支撑柱9之间设置水平支撑柱10，能够提高工井的承载能力，提高了安全性。当然，若工井承载力足够，只是用来抵抗回填夯实过程中产生的冲击荷载，垂直支撑柱9和水平支撑柱10可以采用木支撑柱，用来作为临时支撑使用，回填施工完成后可拆除取出。同时，垂直支撑柱9和水平支撑柱10也可以采用槽钢或角钢制成，与工井侧壁之间采用螺栓7连接，作为永久支撑。

c、盖板4安装：在工井毛坯的井口处安装盖板框架6，然后在盖板框架6的侧壁之间固定连接有横撑61，如图6所示，然后再在盖板框架6上安装对应的盖板4；

d、回填：使用回填材料在工井毛坯和基坑1内壁之间的间隙内回填，夯实并铺设路面。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。