一种地下管线保护结构及其施工方法与流程

本发明涉及地下综合管廊施工领域，尤其涉及一种地下管线保护结构及其施工方法。

背景技术：

我国地下综合管廊建设在近几年取得了迅猛发展，地下综合管廊在基坑开挖过程中会遇到各类的市政管线，市政管线的迁改会耗费大量时间和金钱，施工单位遇见地下管线尽可能的采取保护方法，针对跨径小的地下管线，会采取悬吊保护方法；针对跨径大的地下管线，现有技术中采用大跨度钢桁架作为悬吊架进行悬吊地下管线，由于钢桁架本身自重较大，在大跨度条件下使用会造成本身结构下挠，给施工带来一定的安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种地下管线保护结构及其施工方法，结构设计合理、安全可靠、经济合理、施工简便。能够有效解决大跨度地下管线保护的难题。

本发明的具体技术方案为：

一种地下管线保护结构，包括保护管线、两侧立架和若干拉索，所述的立架固定于smw工法桩内，所述立架设有柱脚加强筋板，立架设有若干拉索和锚固索，所述的锚固索另一端固定于地面上的锚锭中；所述拉索另一端固定管线保护托架上的扣环内；所述保护管线安装在管线保护托架内，所述管线保护托架与保护管线之间设有橡胶垫。

进一步地，所述立架为h型钢制成。

进一步地，所述管线保护托架为u型钢托架通过若干纵梁进行连接，u型钢托架两侧设有专用吊耳。

进一步地，两侧所述立架工作的拉索数量相同、受力相同。

进一步地，所述smw工法桩深度为立架高度的两倍。

进一步地，所述smw工法桩地下以下50cm范围内为放大口。

进一步地，一种管线保护施工方法，包括以下步骤：

步骤一：进行smw工法桩施工，上部50cm留成放大口，插入立架，h型钢柱脚焊接柱脚加强筋板，用以抵抗弯矩；

步骤二：进行锚锭开挖、基础浇筑、养护，同时开挖至保护管线基底并清理干净，安装管线保护托架和橡胶垫；

步骤三：进行锚固索安装，同时对称穿入拉索固定管线保护托架；

步骤四：调整锚固索和拉索拉应力，观察立架工作、位移状态；

步骤五：立架工作正常，位移在可控范围之内，则分层向下开挖基坑，施工管廊；反之则重新调整锚固索和拉索拉应力；

步骤六：管廊施工完成分层回填至保护管线底标高时，对称拆除管线保护托架上的拉索，同时对称放张锚固索，直至全部拆除完；

步骤七：拔除、回收立架材料。

与现有技术相比，本发明的优点为：本发明的一种地下管线保护结构及其施工方法，通过在基坑两边设置立架，通过拉索固定管线保护托架，锚固索通过锚锭平衡拉索拉应力，适用于大跨径的地下管线保护；该结构设计合理、安全可靠、施工简便。

附图说明

图1为一种地下管线保护结构的示意图；

图2为管线保护托架结构示意图；

图中：1.管廊，2.smw工法桩，3.立架，4.保护管线，5.管线保护托架，6.锚锭，7.锚固索，8.拉索，9.橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书中的附图，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。

实施例一：如图1～2所示，提供了一种地下管线保护结构，其主要包括保护管线4、两侧立架3和若干拉索8，所述的立架3固定于smw工法桩2内，所述立架3设有柱脚加强筋板，立架3设有若干拉索8和锚固索7，所述的锚固索7另一端固定于地面上的锚锭6中；所述拉索8另一端固定管线保护托架5上的扣环内；所述保护管线4安装在管线保护托架5内，所述管线保护托架5与保护管线4之间设有橡胶垫9。

在本实施例中，所述立架3为h型钢hw400*400，立架3高出地面3m。

在本实施例中，所述管线保护托架5为u型钢托架通过若干纵梁进行连接，u型钢托架两侧设有专用吊耳。

在本实施例中，两侧立架3工作的拉索8数量相同、受力相同。

在本实施例中，所述smw工法桩2深度为立架3高度的两倍。

在本实施例中，所述smw工法桩2地下以下50cm范围内为放大口。

在本实施例中，一种管线保护施工方法，包括以下步骤：

步骤一：根据基坑放坡开挖线及保护管线4的位置确定smw工法桩施工位置，进行smw工法桩2施工，在接近上口50cm范围留成放大口，插入h型钢，用经纬仪辅助定位，确保h型钢垂直度无偏差，h型钢锚固端与悬臂端长度比值2:l,在h型钢柱脚四个方向分别焊接柱脚加强筋板，用以抵抗弯矩。

步骤二：根据smw工法桩2位置确定锚锭6基础施工位置，确保锚锭6基础与smw工法桩2的位置在同一直线上，锚固索7与地面夹角宜为45～60°，开挖锚锭6基础，绑扎钢筋、浇筑混凝土。基坑放坡开挖至保护管线4基底并清理干净，将橡胶垫9置于保护管线4下部，再安装管线保护托架5。

步骤三：管线保护托架5上设有吊耳，锚固索7一端固定吊耳，另一端固定于立架3顶端，同时穿入拉索8，拉索8一端锚固于锚锭6中，另一端固定于立架3顶端。

步骤四：调整锚固索7和拉索8的拉应力，用经纬仪观察立架3的位移偏差情况，若立架3顶部朝基坑一侧有位移倾向，则加大拉索8的拉应力；若立架3顶部朝背离基坑一侧有位移倾向，则减小拉索8的拉应力。

步骤五：用经纬仪检查立架3位移稳定可控后，则分层向下开挖基坑，施工管廊1；在开挖过程和施工管廊过程中，防止施工机械对保护管线4的碰撞；

步骤六：管廊1施工完成后，分层回填至保护管线4底标高，对称拆除管线保护托架5上的拉索8，同时对称放张锚固索7，直至全部拆除完；

步骤七：拔除、回收h型钢，同时回填保护管线4至设计路面标高。

在进行上述步骤时，基坑两侧的smw工法桩2、立架3、锚锭6、锚固索7和拉索8的施工均是对称同时进行的。

实施例二：以如下工程施工为例，地下管线为dn300的污水管，覆土埋深为3m，基坑采用两级放坡，放坡比例均为1:0.75，基坑坡顶放坡开挖宽度为16m；污水管道迁改施工周期长，本工程暂不考虑污水管道迁改；基坑坡顶放坡开挖宽度达到16m，桁架搭设会受到自身重量产生下挠，采用桁架支撑悬吊污水管线既不经济也不安全；本发明提出的一种地下管线保护结构及其施工方法能很好的解决大跨度条件下地下管线悬吊保护的难题。在具体应用中，根据物探结合坑探确定污水管线位置、直径、材质，距离基坑两边3m分别进行直径850mm深度为8m的smw工法桩施工，在smw工法桩上部做成一个放大口，插入12m长的hw400*400的h型钢，用经纬仪检查、调整h型钢垂直度；h型钢柱脚四周焊接加强筋板，用于抵抗弯矩；在距离smw工法桩4m位置处，施工锚锭；土方开挖至污水管线下部，对污水管线做临时保护，在污水管线下部安装橡胶垫和保护托架，保护托架两侧每隔2m设置有吊耳，锚固索一端连接吊耳，一端固定于h型钢顶端；拉索一端锚入锚锭，一端固定于h型钢顶端；对锚固索和拉索施加拉应力，通过经纬仪对h型钢顶部位移监测，确定拉应力的调整；h型钢顶部位移稳定可控后，继续分层开挖至基底标高，施工地下综合管廊，管廊回填至污水管线底标高后，对称拆除管线保护托架5上的拉索8，同时对称放张锚固索7，直至全部拆除完；最后回收h型钢。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。