一种用于城市管囊建造的移动式支护护盾的减阻方法与流程

本发明涉及建造工程领域，特别是涉及一种用于城市管囊建造的移动式支护护盾的减阻方法。

背景技术

管囊是指在地下用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。

目前，在管囊的建造施工中，基本采用在管囊坑道两侧浇筑护壁桩进行临时支护，在护壁桩的保护下，开挖中间的土体，形成结构物预制拼装或现浇的作业空间，进行城市管囊结构物的浇注施工。按照间距3米，平均深度12米计算，每公里需要7200米护壁桩，按照每米1600元每米计算，每公里城市管囊结构物需要投入临时支护工程费用达到1200万。

高昂的临时支护工程费用，拉高了管囊建造工程的建设投资，并且采用全面开挖的施工组织方式，会切断城市道路交通，因此在施工期间必须进行交通疏解与分流，严重干扰了居民的出行和正常生活，造成城市道路交通混乱。而且在管囊建造完工后，残留在地下的护壁桩为以后的城市地下空间再次开发利用留下后患。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于城市管囊建造的移动式支护护盾，能够在无需浇筑护壁桩的条件下形成管囊坑道的支护。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于城市管囊建造的移动式支护护盾，所述移动式支护护盾包括多个依次设置的护盾单元，所述护盾单元包括设置在管囊坑道两侧壁的护盾壁以及设于护盾壁外立面的护板，所述相邻两个护盾单元能够在管囊坑道的掘进方向上相互相对移动，且所述相邻两个护盾单元的护板在护盾单元移动过程中始终相互交错搭接，所述减阻方法包括以下步骤：在所述护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆。

作为优选地，所述在所述护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤具体包括：在所述护板和管囊坑道的侧壁之间填充粘土；通过所述护板面向粘土的表面上设置的喷嘴向所述粘土喷射高压水，以使得粘土液化为泥浆，进而形成液化粘土界面。

作为优选地，所述在所述护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤还包括：在喷射高压水的同时，通过所述护板面向粘土的表面上设置的气嘴向所述粘土喷射高压气流，以使得所述护板与粘土之间形成空气膜。

作为优选地，所述在所述护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤还包括：在喷射高压水的同时，控制所述护板背向粘土的表面上设置的震动源进行震动，以使得震动源的激振力促进粘土液化，并增加泥浆的流动性。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明具有多个依次设置的护盾单元，相邻两个护盾单元包括护盾壁设于护盾壁外立面的护板，相邻两个护盾单元的护板在护盾单元移动过程中始终相互交错搭接，通过在护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆，泥浆可以降低护板和管囊坑道的侧壁之间的摩擦阻力，为护盾单元的移动、维护和拆卸创造有利条件，通过这种方式，从而能够在无需浇筑护壁桩的条件下形成管囊坑道的支护，具有建造投资低、工期短、城市道路交通影响小等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的用于城市管囊建造的移动式支护护盾的减阻方法的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

参阅图1，是本发明实施例的用于城市管囊建造的移动式支护护盾的减阻方法的应用场景图，图1为该应用场景的俯视示意图，移动式支护护盾包括多个依次设置的护盾单元1，护盾单元1包括设置在管囊坑道两侧壁的护盾壁11以及设于护盾壁11外立面的护板12，护盾壁11的外立面为面向管囊坑道侧壁的表面，相邻两个护盾单元1在管囊坑道的掘进方向上相互相对移动，且相邻两个护盾单元1的护板12在护盾单元1移动过程中始终相互交错搭接。在本实施例中，护盾单元1的移动方向(即掘进方向)如图1中的箭头方向。

本实施例的减阻方法包括以下步骤：在护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆。

本实施例的移动式支护护盾在管囊建造施工时，多个依次设置的护盾单元1放置在管囊坑道中，由于在放置护盾单元1的初始阶段，管囊坑道没有支护防护，因此可以先开挖一节土体，将一个护盾单元1放入后形成支护后，再向前开挖一节土体，然后将下一个护盾单元1。如此，按照该流程，最终放入多个护盾单元1进行支护，护盾单元1的数量例如为三个。

多个护盾单元1形成支护后，在第三个护盾单元1所形成支护空间内完成管囊结构物的现浇或拼装作业。管囊结构物作业完工后，将第一个护盾单元1前面的预定长度的断面土体挖空后，第一个护盾单元1向前移动，移动的距离需要保证第一个护盾单元1的护板12与第二个护盾单元1的护板12始终相互交错搭接。接着第二个护盾单元1也向前移动，最后第三个护盾单元1在第二个护盾单元1移动后也向前移动。经过多次移动后，使得已经完工的管囊结构物裸露，再对已经完工的管囊结构物进行防水层施工及回填等作业，以便恢复城市道路。

由于护盾单元1所形成的支护空间内需要进行施工作业，护板12可以防止坑道侧壁的泥水进入支护空间内影响施工。在实际施工中，坑道的侧壁并非绝对的水平面，相邻护盾单元1在移动过程中，可能会受到坑道侧壁的挤压而产生横向于移动方向(即掘进方向)的偏移，从而造成护板12变形或断裂的情形发生，而采用本发明的减阻方法后，护板12与管囊坑道的侧壁之间为泥浆，即护板12与泥浆接触，在护盾单元1移动时，护板12与泥浆的摩擦阻力大幅降低，在护盾单元1需要起吊脱离管囊坑道时，护板12与泥浆的摩擦阻力也大幅降低，因此可以节省移动式支护护盾移动、拆除、起吊脱离坑道时消耗的能量，起到保护移动式支护护盾整体结构以及节省能源的作用。

泥浆填充方式可以有多种，例如直接在护板和管囊坑道的侧壁之间灌注现成的泥浆，也可以在现场制造出泥浆。本实施例优选为在现场制造出泥浆。

具体而言，在护板12和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤具体包括：在护板12和管囊坑道的侧壁之间填充粘土；通过护板12面向粘土的表面上设置的喷嘴向粘土喷射高压水，以使得粘土液化为泥浆，进而形成液化粘土界面。

由于每个护盾单元1的护板12均相互交错搭接，那么每个护盾单元1的护板12与管囊坑道的侧壁之间形成了一个几乎封闭的空间，在护板12和管囊坑道的侧壁之间填充粘土后，通过向粘土喷射高压水，可以使得粘土液化为泥浆，从而在泥浆与护板12之间形成液化粘土界面。

进一步的，在护板12和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤还包括：在喷射高压水的同时，通过护板12面向粘土的表面上设置的气嘴向粘土喷射高压气流，以使得护板12与粘土之间形成空气膜。空气膜将护板12与泥浆进行隔离，可以进一步护板12与泥浆的摩擦阻力。

在其他一些实施例中，在护板12和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆的步骤还包括：在喷射高压水的同时，控制护板12背向粘土的表面上设置的震动源进行震动，以使得震动源的激振力促进粘土液化，并增加泥浆的流动性。其中，震动源的激振力可以促进粘土在高压水的作用下液化，而泥浆的流动性提高后，可以迟缓泥浆的凝固。

需要注意的是，本发明实施例中喷射高压气流和控制震动源进行震动的过程可以一起进行。

通过上述方式，本实施例的移动式支护护盾的减阻方法通过在护板和管囊坑道的侧壁之间填充泥浆，泥浆可以降低护板和管囊坑道的侧壁之间的摩擦阻力，为护盾单元的移动、维护和拆卸创造有利条件，通过这种方式，从而能够在无需浇筑护壁桩的条件下形成管囊坑道的支护，具有建造投资低、工期短、城市道路交通影响小等优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。