[发明专利]一种管幕下土方开挖方法

权利要求书

1.一种管幕下土方开挖方法，其特征在于，步骤如下：

S1：对管幕下方土体实施格栅式冻结施工,将所述管幕下方土体划分成格栅状的若干个块区，为间隔设置的块区一和块区二，所述块区一土体为未冻结土体，所述块区二土体为冻结土体，所述块区一和所述块区二四周土体冻结后形成冻结壁，计算分析确定所述块区一和所述块区二的开挖尺寸，以及所述块区一和所述块区二四周冻结壁的尺寸；

S2：以跳仓开挖方式挖除所述块区一内未冻结土体，在所述块区一的顶部冻结壁与底部冻结壁之间安装临时支撑装置，然后，再挖除所述块区二内恢复到未冻结状态的土体，在所述块区二的顶部冻结壁与底部冻结壁之间安装临时支撑装置；

S3：挖除所述块区一和所述块区二顶部冻结壁中间部位土体并安装水平设置的支撑一，所述支撑一底部通过与其垂直固接的临时支杆支撑于底部冻结壁；

S4：挖除所述块区一和所述块区二顶部冻结壁两侧的剩余土体，分别在所述支撑一两侧安装水平设置的支撑二，且所述支撑一和所述支撑二固接，使所述临时支撑装置的顶部与所述支撑二相抵，拆除所述临时支杆；

S5：挖除所述块区一和所述块区二之间的侧面冻结壁，并在相邻两个所述支撑二之间安装支撑三，并将所述支撑一、支撑二和支撑三连接成一个整体的水平支撑；

S6：重复步骤S2至S5，沿所述管幕的长度方向逐步实施土方开挖及支撑施工。

2.根据权利要求1所述的管幕下土方开挖方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述临时支撑装置包括由至少四根竖杆及连接于相邻两根所述竖杆之间的斜撑构成的框架主体，沿所述管幕的长度方向安装于所述块区一或所述块区二底部冻结壁上的一对滑轨，以及分别连接于所述竖杆底部的至少四个滑动支座，所述滑动支座的凹槽与所述滑轨相匹配。

3.根据权利要求2所述的管幕下土方开挖方法，其特征在于：所述步骤S2中，先在所述块区一、所述块区二的顶部冻结壁与底部冻结壁之间安装至少四根竖杆，待所述步骤S4全部挖除所述顶部冻结壁并安装所述支撑二后，在相邻两根所述竖杆之间组装斜撑以构成框架主体，使所述竖杆顶端与所述支撑二相抵。

4.根据权利要求1所述的管幕下土方开挖方法，其特征在于：所述步骤S6中，沿所述管幕长度方向设置的相邻两个所述块区的滑轨之间螺纹连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的管幕下土方开挖方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述临时支撑装置每根竖杆的顶部均安装有一个竖向位移补偿装置，所述竖向位移补偿装置包括液压缸、支撑座、顶杆、至少两个支撑架、至少两个锁紧块、至少两个自锁油缸，以及PLC控制单元，所述顶杆的一端与所述液压缸的活塞杆螺栓连接，所述顶杆的另一端与所述支撑二的底部相抵，所述支撑座套设于所述顶杆外侧且与所述液压缸螺栓连接，至少两个所述支撑架均布于所述支撑座外壁并固接，每个所述支撑架上均安装一个自锁油缸，所述自锁油缸的一端与所述支撑架的端板铰接，所述自锁油缸的另一端与半圆形的锁紧块销连接，两个所述锁紧块相对设置并套设于所述顶杆外侧，所述锁紧块内壁的导槽与所述顶杆外壁的卡牙相互啮合，所述液压缸内设有位移传感器，且所述位移传感器与所述PLC控制单元信号连接；当所述竖向位移补偿装置与所述支撑二的间隙过大时，所述位移传感器将信号反馈给所述PLC控制单元，所述PLC控制单元发出指令使所述液压缸的活塞杆伸出，使得所述顶杆向上移动并与所述支撑二相抵后自锁；当所述竖向位移补偿装置与所述支撑二的间隙过小时，所述PLC控制单元发出指令使所述液压缸的活塞杆收缩，使得所述顶杆向下移动并与所述支撑二相抵后自锁。