专利名称：复合式顶管工作井的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在机械顶管施工中方便制作与使用的复合式顶管工作井。
背景技术：
随着人类社会文明的发展，人们开始在地上及地下修建各种人工构筑物，由此产 生了各种各样的施工技术，其中非开挖技术就是针对地下人工构筑物修建的种种施工技术 中的一种，非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的 堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。非开挖技术是利用少开挖即工作井与接收井开挖、管道不开挖技术来进行地下 管线的铺设或更换，通过工作井把要埋设的管子顶入土内。该技术在我国广泛用于城市地 下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、 桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、 减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。而工作井则是顶管施工中关键的环节，工作井的作用在于确定地下工程的位置、 输送完成地下工程所需的各种材料、为将各种材料进行加工形成最终构筑物提供操作空 间。传统顶管工作井采用沉井法施工，是利用预制钢筋混凝土井体的自重并以人工或 机械井内掏土配合井体进行下沉来完成工作井就位的。这样做虽然也保证了井体周围土 体的相对稳定从而为以后的顶管施工打下良好基础，但是沉井施工本身具有一定的质量风 险，如沉井过程中井体停止下沉、井体偏斜、下沉失速甚至下沉过量等，虽然也有应对上述 质量风险的相应措施，但毕竟操作相对复杂，风险因素较多，而且施工时劳动强度大、成本 较高。锚杆喷射混凝土支护方法是一种常见的支护方法，但多用于隧道、山岩等处的施工， 目前没有使用锚杆喷射混凝土支护结构与方法的顶管工作井。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种更为安全可靠、易于施工且成本较低的复合式工 作井。为实现上述目的，本实用新型的复合式顶管工作井包括钢筋混凝土制成的工作井 井体，井体外环设有锚杆喷射混凝土支护结构，所述锚杆喷射混凝土支护结构的底端低于 所述井体的底板，所述锚杆喷射混凝土支护结构的顶端高于所述井体的顶端，所述锚杆喷 射混凝土支护结构在工作井的洞口不设锚杆。所述井体包括侧墙、顶壁及底板，底板底端浇注有混凝土垫层，顶壁向上连通设有 供人通过的井筒；所述锚杆喷射混凝土支护结构为圆环形，并在垂直方向上由基坑底部延 续到地面；所述井体侧墙为圆环形且井体侧墙的外径与锚杆喷射混凝土支护结构的内径相 同。本实用新型具有如下的优点[0010]1.本实用新型结构简单，使用方便。由于外侧的锚杆喷射混凝土支护结构在充当 基坑围护结构的同时，还可兼做工作井侧墙浇筑施工时的模板，因此在井体制作过程中减 少了模板、支架、穿墙螺栓等材料的使用量，从而相应的降低了劳动强度和施工成本。2.在井体预制完成后，锚杆喷射混凝土支护结构和井体一起共同起到围护作用， 从而为井内施工人员提供更加切实可靠的双重安全保障。3.由于本实用新型无须采用沉井法施工，因此能够避免以往沉井过程中出现的井 体停止下沉、井体偏斜、下沉失速、下沉过量等问题，同时施工时也无须进行下沉观测工作， 降低了施工时的质量风险、提高了施工时的工作效率、相应降低了施工难度、节省了施工所 需的人力资源。4.本结构减少了以往沉井结构大量的混凝土、钢筋用量，材料节约，可以降低工程 造价。
图1是本实用新型的剖视结构示意图；图2是图1的A — A剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的复合式顶管工作井包括钢筋混凝土制成的工作井井 体，所述井体包括侧墙1、顶壁2及底板3，底板3底端浇注有混凝土垫层4，顶壁2向上连 通设有供人通过的井筒5，井筒5内设有爬梯6。井体外环设有锚杆喷射混凝土支护结构， 锚杆喷射混凝土支护结构包括锚杆7和混凝土墙8。所述锚杆喷射混凝土支护结构为圆环 形，并在垂直方向上由基坑底部延续到地面；所述井体侧墙1为圆环形且井体侧墙1的外径 与所述混凝土墙8的内径相同。其中，所述混凝土墙8及锚杆7的基础底面低于工作井井 体基础，工作井井体顶端低于锚喷混凝土支护结构顶端，使锚杆喷射混凝土支护结构能够 对井体起到全方位的支护作用，同时便于制作井体时作为工作井侧墙浇筑施工时的模板。由于井体的外径与所述混凝土墙8的内径相同，因此锚杆喷射混凝土支护结构与 井体能够密切贴合，在施工过程中混凝土墙8可以直接作为钢筋混凝土井体预制时的外墙 模板，由此可以节约模板、支架、穿墙螺栓等材料的使用量，从而相应的降低了劳动强度和 施工成本，在井体预制完成后，锚杆喷射混凝土支护结构和侧墙1 一起共同为井内施工人 员提供更加切实可靠的双重安全保障。施工时，锚杆7孔成孔直径80毫米，成孔角度水平向下15°，锚杆7采用直径为 22毫米以上的螺纹钢筋；除顶层锚杆7及底层锚杆7外，其他锚杆7须施加预应力；锚喷混 凝土支护结构基础底面低于工作井井体基础，工作井井体顶端低于锚喷混凝土支护结构顶 端。具体的施工步骤如下(1)开挖基坑；开挖时在坡壁上留出5 - 10厘米厚的土层由人工修整。(2)采用洛阳铲成孔并置入锚杆7，成孔角度水平向下15度，成孔直径80毫米；(3)灌注砂浆；(4)钢筋网片绑扎；(5)喷射砼并养护；
4[0024](6)施加预应力；(7)工作井侧墙1钢筋混凝土浇筑；(8)工作井底板3钢筋混凝土浇筑以及混凝土垫层4浇筑；( 9 )工作井封口砌筑井筒5 ；(10)工作井回填，在底板3上进行中粗砂回填，形成中粗砂层9。本实用新型的复合式顶管工作井在使用时，先进行工作井设备安装；再进行工作 井管道11的顶进。初次使用，顶进前需要确保底板3的混凝土达到设计强度的100%。
权利要求1.复合式顶管工作井，其特征在于包括钢筋混凝土制成的工作井井体，井体外环设 有锚杆喷射混凝土支护结构，所述锚杆喷射混凝土支护结构的底端低于所述井体的底板， 所述锚杆喷射混凝土支护结构的顶端高于所述井体的顶端。
2.根据权利要求1所述的复合式顶管工作井，其特征在于所述井体包括侧墙、顶壁及 底板，底板底端浇注有混凝土垫层，顶壁向上连通设有供人通过的井筒；所述锚杆喷射混凝 土支护结构为圆环形，并在垂直方向上由基坑底部延续到地面；所述井体侧墙为圆环形且 井体侧墙的外径与锚杆喷射混凝土支护结构的内径相同。
专利摘要本实用新型公开了一种复合式顶管工作井，包括钢筋混凝土制成的工作井井体，井体外环设有锚杆喷射混凝土支护结构，所述锚杆喷射混凝土支护结构的底端低于所述井体的底板，所述锚杆喷射混凝土支护结构的顶端高于所述井体的顶端。由于外侧的锚杆喷射混凝土支护结构可兼做工作井侧墙浇筑施工时的模板，因此在井体制作过程中减少了模板、支架、穿墙螺栓等材料的使用量、降低了劳动强度和施工成本。井体预制完成后，锚杆喷射混凝土支护结构和井体一起共同起到围护作用，为井内施工人员提供双重安全保障。施工时无须采用沉井法施工，能够避免沉井过程中出现的井体停止下沉、井体偏斜、下沉失速、下沉过量等问题，无须进行下沉观测工作，降低了质量风险。
文档编号E02D29/12GK201883453SQ20102064156
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者任佩宏, 光军伟, 刘军, 刘勇, 吕黎涛, 吴纪东, 张双梅, 杨杰, 武刘伟, 王明远, 王松阳, 苏炳臣, 郭伟, 陈喆, 陈波 申请人:吴纪东, 郑州市市政工程总公司