一种地下预制综合管廊的拼装施工方法与流程

技术领域

本发明涉及地下综合管廊的施工，具体地指一种地下预制综合管廊的拼装施工方法。

技术背景

目前，随着我国城镇化建设发展迅速，各种市政管线因容量不够，需大量的完善和扩建各种管线，传统的直埋管线占用道路地下空间较多，并且，各管线铺设不在同一时期且经常维修，造成了道路频繁开挖，严重地影响了交通通行，并污染了周围环境，在经济上产生巨大的浪费。现多采用城市地下综合管廊，布局合理、有效利用城市地下空间、减少了交通拥堵且经济环保。目前，地下综合管廊的施工大部分采用现浇方式施工，但这种方式需在施工现场进行钢筋加工绑扎、支模、混凝土浇筑、养护、拆模等。施工工期长，需要大量原材料堆放、加工及设备占用场地，这对交通通行、环境污染等造成不利影响。因此，为解决这一问题现在正在推广预制管廊拼装施工方法。

预制管廊施工，采用在专业工厂将综合管廊分片预制后用大型平板车运往现场，再用大型吊车按设计要求装配完成地下综合管廊。对于整体式预制管廊结构拼装施工方法由于其每片体积大、重量重，为了保证安全主要在安装地下综合管廊位置沿线需提供大型吊车站位的临时场地进行吊装工作，但对于老城区将要建的综合管廊道路附近大多有建筑物及市政设施，因此，成为了吊装管廊施工的障碍，对施工的管廊基坑、周边建筑、设施及交通等造成了不安全的隐患，或者采取迁移和阻断交通等措施以满足施工要求，这样又增加了大量费用和时间，影响了交通正常通行。另外一种方法是采取坑内沿管廊纵向移动大型门式吊车进行拼装，同样，要增加施工占地面积和更多土方工程量，并且，受到深基坑水平支撑的阻碍而无法实施。

技术实现要素：

本发明就是针对现有技术的不足，提供了一种地下预制综合管廊的拼装施工方法，该方法施工方便，安全性高，不扰民，成本低，效率高，节省大型设备费用和拆迁费，节能环保。

为了实现上述目的，本发明所设计的地下预制综合管廊的拼装施工方法，包括以下步骤：

S1提供一种自行式运输拼装车，包括车体和供车体行驶的轨道，所述车体包括结构框架、车轮、千斤顶、驱动装置和同步控制液压顶升装置，所述车轮安装在结构框架底部，所述结构框架顶面的四周分别设置有支撑梁，前后两边还分别设置有槽型梁，其中结构框架前后两边分别为双支撑梁结构，槽型梁设置在双支撑梁之间，所述槽型梁通过滚轮安装在千斤顶顶部，所述千斤顶安装在结构框架上，所述驱动装置和同步控制液压顶升装置均安装在结构框架上，所述驱动装置用于对车轮、滚轮提供驱动力，控制车轮使得车体前进或者后退，控制滚轮同步正转或者反转，所述同步控制液压顶升装置用于控制千斤顶的整体顶升或者下降，其中驱动装置和同步控制液压顶升装置均采用电力驱动；

S2在预制管廊装卸点与施工点之间铺设供自行式运输拼装车行驶的轨道；

S3利用自行式运输拼装车将每段预制管廊的第一片预制管廊管节从装卸点运输到施工点，并按设计基准使用临时固定装置固定好第一片预制管廊管节后，退出自行式运输拼装车并回到装卸点，准备下一个预制管廊管节的运输和拼装；

S4将第二片预制管廊管节利用自行式运输拼装车运送到第一片预制管廊附近，通过自行式运输拼装车的千斤顶及槽型梁结构调整第二片预制管廊管节的位置，以满足第二片预制管廊管节与第一片预制管廊管节在同一个水平标高和纵向轴线上，然后驱动自行式运输拼装车将第二片预制管廊管节与第一片预制管廊管节进行拼装，拼装完后使用临时固定装置固定第二片预制管廊管节，退回自行式运输拼装车到装卸点，准备下一个预制管廊管节的运输和拼装；

S5将这一施工段余下的预制管廊管节均按步骤S4进行操作，直到完成这一施工段预制管廊管节的合拢拼装；

S6拆除这一施工段自行式运输拼装车的轨道，并支好充填层的钢模，并将拼装完成后的这一施工段预制管廊进行整体永久固定，拆除临时固定装置完成该段预制管廊的施工。

进一步地，所述步骤S2中利用工程本体范围内地下预制管廊拼装前已施工形成的地下基坑作为铺设自行式运输装车的轨道地基，并在轨道下设置筏板基础。这样的设计，即使在地质条件不好的情况下也能满足自行式运输拼装车及预制管廊管节安全运输和拼装的地基要求。

更进一步地，所述步骤S4中，两片待拼装的预制管廊管节上部两侧对应位置设置有缓冲器。使得两片预制管廊管节在靠近时结合得更好并且防止碰撞时损坏预制管廊管节。

再进一步地，所述步骤S4中，两片预制管廊管节拼装面涂有环氧树脂。使得拼装更加牢固可靠。

再进一步地，在利用自行式运输拼装车运输预制管廊管节时，应使预制管廊管节纵向中轴线与轨道轴线基本吻合。使得预制管廊管节拼装时调整的幅度减小、更准确、时间更短。

再进一步地，所述预制管廊管节的临时固定装置包括临时液压千斤顶、三角支撑架、临时预应力钢绞线和制动器，临时液压千斤顶用于托换预制管廊管节，便于自行式运输拼装车脱离开预制管廊管节后，预制管廊管节保持在原有的拼装位置，然后用三角支撑架和制动器固定。整体机构简单，方便拆卸。

再进一步地，所述步骤S6的具体施工过程如下：采用钢绞线整体拉紧预制管廊，然后用同步控制装置同步缩回临时液压千斤顶，使该段预制管廊平稳调低到设计标高；充填预制管廊底部空隙混凝土并压浆密实；待混凝土达到设计强度后，采取同步装置缩回临时液压千斤顶并撤出，撤除三角支撑架、制动器和缓冲器，并撤出临时预应力钢绞线，完成该段预制管廊的施工。整体操作方便，结构牢固。

再进一步地，所述自行式运输拼装车的千斤顶有六个，均布在前后槽型梁下，能平稳安全的支托预制管廊管节，并且满足预制管廊管节的上下左右移动。

再进一步地，所述槽型梁下中间的滚轮为主动滚轮，其余为从动滚轮，所述主动滚轮由驱动装置驱动，所述滚轮中部设置有凸起的轮缘，所述槽型梁底部开有与轮缘配合的定位槽。使得预制管廊管节平行移动时更可靠。

再进一步地，所述自行式运输拼装车的槽型梁左右两端设置有螺旋杆限位装置，螺旋杆限位装置安装在支撑梁上，支撑梁远离拼装车行进方向的一端设置有限位挡板，螺旋杆限位装置和限位挡板共同作用，保证预制管廊管节拼装时安全和精确定位。

本发明的优点在于：在不增加临时地面施工场地的情况下利用工程本体范围内的地下预制管廊拼装前已施工形成的地下基坑作为预制管廊管节的运输通道，提供一种专用的自行式运输拼装车，在某个合适的装卸点从已施工的地下基坑内将预制管廊管节一片片的运往设计拼装施工点逐一拼装成整个地下综合预制管廊，并辅助于临时固定装置从而解决了上述施工中的关键施工问题。采用一种即能运输又能拼装的自行式运输拼装车对预制管廊进行一次性的拼装，预制管廊拼装施工中进行巧妙的支撑转换，能安全稳定且快速的完成预制管廊的拼装施工。具有施工简单方便，造价低、安全性高、工期短、不扰民、不阻塞交通、不破坏周围环境、节能环保，节省了大型吊车使用。

附图说明

图1为本发明中自行式运输拼装车结构示意图。

图2为本发明中自行式运输拼装车侧视结构示意图。

图3图2的右视图。

图4为本发明中千斤顶处于非工作状态时滚轮与槽型梁配合放大结构示意图。

图5为本发明中千斤顶处于工作状态时滚轮与槽型梁配合放大结构示意图。

图6为本发明拼装施工过程三维结构示意图。

图7为本发明拼装施工过程结构示意图。

图8为图7的侧视结构示意图。

图中：车体A，自行式运输拼装车C，预制管廊管节B，轨道1，车轮2，支撑梁3，槽型梁4，结构框架5，滚轮6，千斤顶7，驱动装置8，限位挡板10，临时液压千斤顶11，三角支撑架12，制动器13，临时预应力钢绞线14，缓冲器15，筏板基础16，螺旋杆限位装置17、同步控制液压顶升装置18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

本发明所设计的地下预制综合管廊的拼装施工方法，包括以下步骤：

1、提供一种自行式运输拼装车C，包括车体A和供车体行驶的轨道1，车体A包括结构框架5、车轮2、千斤顶7、驱动装置8和同步控制液压顶升装置18，车轮2安装在结构框架5底部，结构框架5顶面的四周分别设置有支撑梁3，前后两边分别设置有槽型梁4，其中结构框架5前后两边分别为双支撑梁3结构，槽型梁4设置在双支撑梁3之间，槽型梁4通过滚轮6安装在千斤顶7顶部，千斤顶7安装在结构框架5上，驱动装置8和同步控制液压顶升装置18均安装在结构框架5上，驱动装置8用于对车轮2和滚轮6提供驱动力，控制车轮2使得车体A前进或者后退、控制滚轮6同步正转或者反转，从而使得槽型梁4及上面的预制管廊管节B左右移动；同步控制液压顶升装置18用于控制千斤顶7的整体顶升或者下降。

其中本发明自行式运输拼装车的千斤顶7有六个，均布在前后槽型梁4下。六台千斤顶7均为30吨同型号千斤顶，且千斤顶7的油泵通过油管串联连接，再由液压顶升装置驱动，从而形成同步控制液压顶升装置。保证六台千斤顶7受力均匀、对称同步上升，从而保证了所顶升物的移动精度。千斤顶7处于非工作状态时，其上的槽型梁4顶面低于支撑梁3顶面，当千斤顶7处于工作状态时，顶升槽型梁4，使得槽型梁4顶抬升，超过支撑梁3，从而使支撑梁3上的预制管廊管节脱离支撑梁3，使整个预制管廊管节的重量落到槽型梁4上。且槽型梁4受千斤顶7的行程限制在双支撑梁3的框架内，槽型梁4下中间的滚轮6为主动滚轮，其余为从动滚轮，主动滚轮由驱动装置驱动。滚轮6中部制作成凸起的轮缘6.1，槽型梁4底部开有与轮缘6.1配合的定位槽9，保证槽型梁4在移动过程中不会偏移，从而保证了移动的精准度和安全性。槽型梁4左右两端设置有螺旋杆限位装置17，螺旋杆限位装置17安装在支撑梁3上，支撑梁远离自行式运输拼装车C行驶方向一端设置有限位挡板10，限位挡板10与螺旋杆限位装置17共同作用保证预制管廊管节拼装时的安全性和拼装精度。车轮2有六个，其中两个分布在车头，另外四个分布在车尾。为方便操作，本发明还设计了遥控操作装置，用于控制驱动装置和同步控制液压顶升装置，从而控制车轮、千斤顶和滚轮的运动，驱动装置和同步控制液压顶升装置均采用电力驱动。以上设计所使用的轨道1采用钢轨，滚轮6采用钢滚轮，槽型梁4采用槽型钢梁。

自行式运输拼装车具有运输一片大型预制管廊管节10~100t，较大的构件可采取双车组合方式运输。

2、以将要拼装的地下管廊施工段的基坑为运输每片管廊管节的通道，铺设供自行式运输拼装车运行的轨道1，通道中铺设的轨道1中心线要与将要拼装后的管廊中轴线重合，轨道1下的地基要有一定地耐力，根据具体地质情况可设置筏板基础16，在已开挖完后一段管廊基坑中的某个合适的集中地点，作为预制管廊管节B吊装上自行式运输拼装车的装卸点，轨道1连接装卸点到预制管廊施工点。

3、按设计要求将每段预制管廊的第一片预制管廊管节用自行式运输拼装车沿轨道从装卸点运到拼装的起始点，在装卸点用吊车将第一片预制管廊管节B吊装在自行式运输拼装车C的支撑梁3上，使其纵向中轴线与轨道1中轴线基本吻合，此时，两个平行的移动槽形梁4由于其下的千斤顶7处于非工作状态而低于支撑梁3的梁顶面，使得第一片预制管廊管节仅与支撑梁3接触，这样自行式运输拼装车C运输时处于稳定状态。到达施工点时，按设计要求测量控制好基准，通过临时液压千斤顶11将第一片预制管廊管节抬高直至脱离自行式运输拼装车C后用三角支撑架12和制动器13固定，便于自行式运输拼装车C从第一片预制管廊管节底部退出并回到装卸点，准备下一个预制管廊管节的运输和拼装。

4、在装卸点通过吊车将第二片预制管廊管节准确地吊装到自行式运输拼装车C支撑梁3上，使第二片预制管廊管节纵向中轴线与轨道1中轴线基本吻合，通过装有驱动装置的自行式运输拼装C车将第二片预制管廊管节运往第一片预制管廊管节附近；根据测量本次预制管廊管节与前一片预制管廊管节的高低左右差距，同步开启两个平行的移动槽形梁4下部的千斤顶7，顶升千斤顶7上的滚轮6装置及与其滚动连接的移动槽型梁4，使槽型梁4与第二片预制管廊管节底部接触并抬起脱离支撑梁3的梁顶面，这时第二片预制管廊管节可以根据需要在一定范围内随移动槽型梁4左右移动，移动槽型梁4是由驱动装置带动滚轮6从而实现左右移动，当上下左右位置与前一片预制管廊相同时拧螺旋杆，使螺旋杆限位装置17对槽型梁4两端进行定位。并在第一片预制管廊管节和第二片预制管廊管节上部两侧对应位置设置缓冲器15。

5、驱动自行式运输拼装车C使第二片预制管廊管节与第一片预制管廊管节合拢试拼，满足要求后驱动自行式运输拼装车C使第二片预制管廊管节与第一片预制管廊管节脱开一定距离，便于在两片预制管廊管节间接触面上涂刷环氧树脂和穿临时预应力钢绞线14，然后再驱动自行式运输拼装车C拼装合拢并张拉临时预应力钢绞线14锁紧。

6、在第二片预制管廊管节底部设置临时液压千斤顶11用于托换，使得第二片预制管廊管节重量在自行式运输拼装车C撤出时平稳转换；自行式运输拼装车C同步缩回车上千斤顶7使车体A顶面脱离第二片预制管廊管节底部并从中空车退出，回到装卸点进行下一片的拼装施工；第三片、第四片......如此类推，直到完成这一施工段预制管廊管节合拢拼装；

7、将这一预制管廊完成段的轨道拆出，并支好填充层的钢模，张拉永久钢绞线，永久钢绞线在预制管廊管节时已经预留有绞线孔，然后进行灌浆，采取同步装置缩回临时液压千斤顶11，使该段预制管廊平稳调低到设计标高；充填预制管廊底部空隙混凝土并压浆密实；待混凝土达到设计强度后，采取同步装置缩回临时液压千斤顶11并撤出，撤除三角支撑架12、制动器13和缓冲器15，并撤出临时预应力钢绞线14，完成该段地下综合预制管廊的施工。

本发明方法在不占用场地的情况下，充分利用了工程本体范围内的地下预制管廊拼装前已施工形成的地下基坑作为运输预制管廊管节的通道，采用一种即能运输又能拼装的自行式运输拼装车对预制管廊进行一次性的拼装，预制管廊拼装施工中进行巧妙的支撑转换，能安全稳定且快速的完成预制综合管廊的拼装施工。具有施工简单方便，造价低、安全性高、工期短、不扰民、不阻塞交通、不破坏周围环境、节能环保，节省了大型吊车使用。