一种非开挖装配式水平围护结构的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种非开挖装配式水平围护结构。


背景技术：

2.在城市地下空间及地铁车站建设过程中，往往会碰到有些车站及地下空间的上部地面存在设计中难以避开重要建筑物、地下管线、绿化设施等。以前通常做法是对古建筑进行整体平移、对古树采取异地栽培后再移回的方式、对地下管线进行迁改等，但这种施工方法逐渐被淘汰了，或者采用暗挖法，但对于土层较差的地质条件，存在较大的施工风险，应用受到一定的限制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种非开挖装配式水平围护结构，在古建筑及古树的地面以下一定深度以非开挖方式装配水平围护结构支托古建筑、古树及其影响范围内的土体，确保古建筑不开裂、古树不会枯死。
4.根据本实用新型第一方面实施例的非开挖装配式水平围护结构，包括：
5.至少两个支护结构，分别间隔设置在待施工区域的两端；
6.围护本体，设置在待施工区域的底部，所述围护本体包括多根依次连接的管道，所述围护本体的两端分别连接两端的所述支护结构。
7.根据本实用新型的第一方面实施例的非开挖装配式水平围护结构，至少具有如下有益效果：通过在一定深度下非开挖方式的装配形成水平围护结构，利用水平围护结构支托古建筑、古树及其影响范围内的土体，确保古建筑不开裂古树不会枯死。
8.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，相邻的所述管道通过焊接连接。
9.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，各所述管道的接缝处预留相互对应的剪力键槽，所述剪力键槽用于设置连接用的剪力键，相邻的所述管道通过剪力键设置在所述剪力键槽的方式固定连接。
10.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，各所述管道的两端面设有连接涂层，相邻的所述管道通过粘结连接。
11.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述连接涂层包括环氧树脂。
12.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述管道预留有预应力筋孔道，所述预应力筋孔道穿设有预应力钢绞线。
13.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述管道内的中部位置设置有分隔梁，所述预应力筋孔道分别设置在管道底部和分隔梁上。
14.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述预应
力筋孔道包括直线孔道和曲线孔道，所述预应力钢绞线包括直线段和曲线段，所述直线段穿设于所述直线孔道，所述曲线段穿设于所述曲线孔道。
15.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述预应力筋孔道还包括用于抢险张拉的储备孔道，所述储备孔道预留孔位作为储备。
16.根据本实用新型的第一方面实施例所述的非开挖装配式水平围护结构，所述管道设置为钢管或钢筋混凝土管。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
19.图1为本实用新型实施例中支承跨度不大时的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中支承跨度较大时的结构示意图；
21.图3为图2中a-a的剖视图。
22.附图标记：
23.支护结构1、管道2、接缝3、待施工区域4、预应力钢绞线5、锚具6、直线孔道7、曲线孔道8、储备孔道9。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.参照图1至图3，本实用新型第一方面实施例的非开挖装配式水平围护结构，应用于目前地下空间及地铁车站施工中碰到古建筑及古树的保护，非开挖装配式水平围护结构包括至少两个支护结构和围护本体。
29.其中各支护结构分别间隔设置在待施工区域的两端，支护结构可为支护桩或地连墙，管道设置为钢管或钢筋混凝土管，围护本体设置在待施工区域的底部，围护本体包括多
根依次连接的管道，围护本体的两端分别连接两端的支护结构。通过在一定深度下非开挖方式的装配形成水平围护结构，利用水平围护结构支托古建筑、古树及其影响范围内的土体，确保古建筑不开裂古树不会枯死。
30.在本实用新型的一些实施例中，具体参照图1，若具体的待施工区域的支承跨度不大时，相邻的管道通过焊接连接。
31.在本实用新型的一些实施例中，具体参照图2和图3，各管道的接缝处预留相互对应的剪力键槽，保证管道在支承跨度较大的土体时能够具有更高的抗剪性能，剪力键槽用于设置连接用的剪力键，相邻的管道通过剪力键设置在剪力键槽的方式固定连接。进一步的，在连接前各管道的两端面设有连接涂层，相邻的管道通过粘结连接。其中连接涂层包括环氧树脂，在全断面涂刷厚度2mm以上的环氧树脂通过粘结连接。
32.在本实用新型的一些实施例中，管道预留有预应力筋孔道，预应力筋孔道穿设有预应力钢绞线，保证管道在支承跨度较大的土体时能够具有更高的承载能力。优选的，管道内的中部位置设置有分隔梁，预应力筋孔道分别设置在管道底部和分隔梁上。具体的，针对水平围护结构的跨度以及相邻管道之间的连接，预应力筋孔道包括直线孔道和曲线孔道，根据管道建模并模拟计算其在具体使用时的内应力情况，针对性设计直线孔道和曲线孔道的布置方式，同时针对性布置，预应力钢绞线包括直线段和曲线段，直线段穿设于直线孔道，曲线段穿设于曲线孔道，使得管道的承托效果更好。进一步的，预应力筋孔道还包括用于抢险张拉的储备孔道，储备孔道预留孔位作为储备。
33.参照图1至图3，本实用新型第二方面实施例的非开挖装配式水平围护结构的施工工艺，非开挖装配式水平围护结构的施工工艺包括以下步骤：
34.s1:在待施工区域4的两端施工工作井和接收井，并对应施工支护结构1，其中支护结构1可为支护桩或地连墙，具体为在待支护的古树及古建筑的两侧施工支护桩或地连墙；
35.s2:在工作井安装顶管机，在待施工区域4下方土体的一定深度挖掘成孔，同时顶入第一节的管道2，其中管道2可为钢管或钢筋混凝土管。
36.s3:吊装另一节的管道2进入工作井，将另一节的管道2与第一节的管道2对齐并连接，重复此步骤直至第一节的管道2到达另一端的接收井，整榀水平围护结构完成后吊出顶管机。
37.通过在一定深度下非开挖方式的装配形成水平围护结构，利用水平围护结构支托古建筑、古树及其影响范围内的土体，确保古建筑不开裂古树不会枯死。
38.在本实用新型一些实施例中，具体参照图1，若具体的待施工区域4的支承跨度不大时，相邻的管道2在之间的接缝3采用焊接连接，以形成完整的单榀水平围护结构，待水平围护结构全部施工完毕，就可以在其下进行车站或地下空间的土石方开挖。
39.在本实用新型一些实施例中，具体参照图2和图3，若具体的待施工区域4的支承跨度较大时，每节管道2的接缝3处预留相互对应的剪力键槽，相邻的管道2通过剪力键槽对准就位并连接，同时在每节管道2的全断面涂刷环氧树脂，涂刷完毕用顶管机顶紧，待环氧树脂胶固化后继续顶入管道2。具体的，管节之间的接缝3设有剪力键槽，然后在剪力键槽上设置起到抗剪作用的抗剪键，并在全断面涂刷厚度2mm以上的环氧树脂通过粘结连接。
40.进一步的，每节管道2预留有预应力筋孔道，整榀水平围护结构完成后，进行预应力钢绞线5下料，预应力钢绞线5穿过每节管道2上的预应力筋孔道，然后切割多余预应力钢
绞线5并封锚。在两端的支护结构1施加预应力使每节预制钢筋混凝土管形成整体即水平围护结构并承担上部土体及承托换建筑物、古树木等待保护体的重量。
41.优选的，管道2中间设置有分隔梁，预应力筋孔道分别设置在管道2底部和分隔梁上。预应力筋孔道包括直线孔道7、曲线孔道8和用于抢险张拉的储备孔道9，预应力钢绞线5包括直线段和曲线段，直线段穿设于直线孔道7，曲线段穿设于曲线孔道8，储备孔道9预留孔位作为储备。水平围护结构施工完成后，利用管道2分隔梁中预留的曲线孔道8穿入曲线布置的曲线段，在预制管道2的管壁下部中预留的直线孔道7穿入直线布置的直线段，每榀水平围护结构的预应力钢绞线5穿束完毕即可安装锚具6进行预应力张拉，张拉完毕用水泥净浆进行预应力筋孔道灌浆，预应力钢绞线5在分隔梁中预留多一到两个储备孔道9，先不穿钢绞线作为安全储备，以备水平围护结构位移报警时可以马上穿入钢绞线进行抢险张拉，待水平围护结构全部施工完毕，就可以在其下进行车站或地下空间的土石方开挖。
42.具体参照图2和图3，在本实用新型一些实施例中，s3后还包括以下步骤：
43.s4：用砂轮机进行大直径缓粘结的预应力钢绞线5下料；
44.s5：每节管道2预留有预应力筋孔道，在预应力筋孔道中穿入预应力钢绞线5后安装锚具6，用千斤顶实施预应力张拉及用水泥净浆进行预应力筋孔道灌浆；
45.s6：用小砂轮机切除锚具6夹片外的预应力钢绞线5，保证外露长度至少为50mm，并用细石混凝土封闭张拉端锚具6，直至所有水平围护结构的预应力钢绞线5张拉完成、预应力筋孔道灌浆及封锚完成后，即可以在水平围护结构下进行车站或地下空间的土石方开挖。
46.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
47.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。