[发明专利]矩形大断面钢结构拼装临时支撑管节顶进机构

说明书

技术领域

    本发明属于地铁建设工程技术领域，具体涉及一种矩形大断面钢结构拼装临时支撑管节顶进机构。

背景技术

顶管施工是一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、地面建筑物以及地下管线等。它最早始于1986年美国的北太平洋铁路铺设工程施工中。据了解我国顶管施工始于1953年的北京，后来上海也在1956年开始顶管试验。目前，顶管施工技术已成为一种常规的施工方法被采用，自来水管、煤气管、动力电缆、通信电缆和发电厂循环系统等许多管道也采用了顶管施工技术。近年来，顶管施工技术也逐渐应用到地铁工程中，但受地质条件及断面尺寸的限制，顶管掘进机在城市轨道交通工程中的应用并不多见，只有上海、杭州等以软土为主的地层，才有可能使用顶管掘进机，而结构形式多为拼装预制管片。

发明内容

    本发明的目的是提供一种大幅减小结构自重及顶力的矩形大断面钢结构拼装临时支撑管节顶进机构。

本发明具有以下优点：

本发明在通道两侧施做工作井及接收井，工作井内设置顶管后背墙及传力架，顶管形式采用矩形大断面钢结构拼装临时支撑管节，管节内设置临时支撑体系。利用钢结构拼装临时支撑管节代替传统顶管预制管片，千斤顶传力架取代顶管掘进机，此方式可有效减小顶管结构自重及顶力，避免了不能利用顶管掘进机的弊端，实现了矩形大断面钢管节顶进法工艺在浅埋地铁附属工程中的应用，合理降低了工程造价。本发明具有较高的经济效益和社会效益，在地铁、铁路、公路、水利等类似工程中有广泛的应用价值。 

附图说明

图1为工作井、顶管段、接收井与周边环境位置关系示意图。

图2为1-1截面示意图。

图3为管节剖面图（C-C剖面图）。

图4为管节平面图（A-A剖面图）。

图5为管节立面图（B-B剖面图）。

图6为A节点大样图。

图7为a-a剖面图。

图8为b-b剖面图。

图9为B节点大样图。

图10为C节点大样图。

图11为首节管节示意图。

图中，1-面板，2-角面板，3-横向加劲板，4-纵向加强板，5-横向肋板，6-纵向肋板，7-端板，8-注浆孔，9-螺栓孔，10-工字钢，11-顶管后背墙，12-既有结构，13-顶管滑道，14-工作井，15-顶管段，16-分界处，17-接收井，18-地铁出入口通道，19-钢管节，20-传力架，21-管线，22-连接钢板，23-槽钢，24-首节挡土钢板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明所涉及的矩形大断面钢结构拼装临时支撑管节顶进机构，包含有工作井14和接收井17，工作井14和接收井17之间设置有顶管段15，顶管段15由多个钢管节19组成。

钢管节19由钢板拼接组装而成，整体截面呈矩形；钢管节19外管表面的钢板为面板1，钢管节19外管表面位于矩形四角处的钢板为倒圆角的角面板2。面板1上设置有注浆孔8，用以往地层土层中注浆进行加固，并在顶管顶进过程中起润滑作用。面板1的内表面上设置有与面板垂直且平行于通道截面的横向肋板5，边跨位置的横向肋板5之间设置有垂直于横向肋板5且平行于通道方向的纵向肋板6，即横向肋板5沿钢管节环周贯通设置，纵向肋板6沿通道方向为非贯通设置。

纵向肋板6的端面上设置有平行于面板1的纵向加强板4，纵向加强板4的宽度大于纵向肋板6的厚度；横向肋板5的端面上设置有平行于面板1的横向加劲板3，横向加劲板3的宽度大于横向肋板5。

钢管节19的一个管端面处设置有与钢管节19截面形状一致的端板7，端板7上设置有螺栓孔9，各钢管节19通过螺栓相连接固定。

钢管节19的管道内壁设置有平行于通道方向的槽钢23，槽钢23顶部设置有连接钢板22，连接钢板22上通过螺栓固定有垂直于管壁的工字钢10，横竖方向上的工字钢10交叉固定，形成临时支撑结构。

工作井14内设置有顶管后背墙11，顶管后背墙11与顶管段15端部之间设置有传力架20，传力架20与顶管段15端部之间设置有千斤顶。

本发明的施工由以下步骤实现：

步骤一：施做工作井及顶管后背墙；

步骤二：加工钢管节；

步骤三：施做接收井；

步骤四：搭设传力架；

步骤五：破除始发洞门、钢管节顶进；

步骤六：顶管接收、施做二衬结构。