一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构的制作方法

本申请涉及顶管工作井中的一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构。

背景技术：

1、由于顶管法具有开挖面积小、不影响交通及对邻近既有建筑影响小等优点，而被广泛应用于地下管线的施工建设。而在顶管施工的过程中，最重要的便是起始工作井的施工，其为顶管施工的起点。

2、传统起始工作井支护结构主要有地下连续墙结构、钻孔灌注桩结构、沉井/逆作法支护结构、钢板桩结构等。上述结构在基坑支护工程中具有优良的性能，但在顶管施工中依然存在一些不足。地下连续墙结构虽然强度大、整体性好、施工安全性高，但是其造价高、工期长、接缝处易渗漏、开裂后不易修复；钻孔灌注桩结构虽然适用范围广、强度大，但是施工周期长、施工质量较难控制、泥浆处理困难；沉井结构虽然整体性好、能承受的荷载较大、施工简便，但施工中易发生沉井倾斜或下沉困难等问题；钢板桩结构虽然施工简单易操作、建设费用低、可实现材料的多次利用，但是其强度较小。传统的支护结构在顶管施工中会出现切割钢筋和钢板的情况、预留、开设孔洞困难，沉井倾斜及至支护结构承载力不足等问题，严重影响顶管施工的效率和安全性。

3、而且对于深软土层，由于其土体在受压时具有较强的形变幅度，在施工过程中容易发生沉降从而导致后续的顶管过程出现偏差，由此需要采用刚性更高的顶管工作井支护结构以维持工作井形态，同时又要求支护结构自重较轻以减少土体受压沉降。

技术实现思路

1、本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，能够在深软土层中完成顶管工作井的支护工作，同时减轻支护结构以及顶管工作时对周边土体的压强。

2、根据本申请实施例，提供一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，包括：

3、一级支护结构，所述一级支护结构包括第一搅拌桩和加固钢，所述第一搅拌桩的数量为多个且沿竖直方向延伸，所述第一搅拌桩沿水平方向彼此连结且围出一个用于进行顶管工作的工作井，所述工作井相对的两侧分别为反力墙侧和顶管侧；所述加固钢沿竖直方向安插至所述第一搅拌桩中以提升所述一级支护结构的刚性；

4、二级支护结构，所述二级支护结构包括多个第二搅拌桩，所述第二搅拌桩沿竖直方向延伸并紧密排列在所述工作井的反力墙侧和顶管侧；

5、底板，所述底板安置于所述工作井的底部。

6、根据本申请实施例，进一步地，所述加固钢具体为h型钢，所述加固钢的其中一个翼缘板朝向所述工作井。

7、根据本申请实施例，进一步地，所述二级支护结构的数量为至少两层且相互联结。

8、根据本申请实施例，进一步地，相邻的两个所述二级支护结构中靠近所述工作井的为第一层二级支护结构，远离所述工作井的为第二层二级支护结构，所述第一层二级支护结构的宽度大于所述第二层二级支护结构的宽度。

9、根据本申请实施例，进一步地，所述底板具体为钢筋混凝土板。

10、根据本申请实施例，进一步地，所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括素混凝土层，所述素混凝土层铺设在所述底板上方以硬化加固。

11、根据本申请实施例，进一步地，所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括横梁和斜撑梁，所述横梁沿水平方向延伸并安装在所述工作井的各个侧面，所述斜撑梁的两端分别连接至相邻的两个所述横梁。

12、根据本申请实施例，进一步地，所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括反力墙，所述反力墙设置在所述工作井内并与所述反力墙侧抵靠。

13、根据本申请实施例，进一步地，所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括顶管钢板，所述顶管钢板设置在所述工作井内并与所述顶管侧抵靠，所述顶管钢板开设有可供顶管通过的洞口。

14、根据本申请实施例，进一步地，所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括止水环，所述止水环套设安装于所述洞口以减少土体中的水渗入至所述工作井。

15、本申请实施例的有益效果至少包括：本申请通过在第一搅拌桩中插入加固钢以提升一级支护结构的刚性，同时又通过二级支护结构提升反力墙侧和顶管侧的结构强度，从而减少顶管过程中支护结构发生变形的概率；而且通过底部的底板增大工作井与土体的接触面积，减小对深软土层的压强。

技术特征：

1.一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述加固钢(120)具体为h型钢，所述加固钢(120)的其中一个翼缘板朝向所述工作井(130)。

3.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述二级支护结构(200)的数量为至少两层且相互联结。

4.根据权利要求3所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：相邻的两个所述二级支护结构(200)中靠近所述工作井(130)的为第一层二级支护结构(220)，远离所述工作井(130)的为第二层二级支护结构(230)，所述第一层二级支护结构(220)的宽度大于所述第二层二级支护结构(230)的宽度。

5.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述底板(300)具体为钢筋混凝土板。

6.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括素混凝土层(400)，所述素混凝土层(400)铺设在所述底板(300)上方以硬化加固。

7.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括横梁(500)和斜撑梁(600)，所述横梁(500)沿水平方向延伸并安装在所述工作井(130)的各个侧面，所述斜撑梁(600)的两端分别连接至相邻的两个所述横梁(500)。

8.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括反力墙(700)，所述反力墙(700)设置在所述工作井(130)内并与所述反力墙侧(131)抵靠。

9.根据权利要求1所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括顶管钢板(800)，所述顶管钢板(800)设置在所述工作井(130)内并与所述顶管侧(132)抵靠，所述顶管钢板(800)开设有可供顶管通过的洞口(810)。

10.根据权利要求9所述的适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，其特征在于：所述深软土层的装配式顶管工作井结构还包括止水环(900)，所述止水环(900)套设安装于所述洞口(810)以减少土体中的水渗入至所述工作井(130)。

技术总结
本申请公开了一种适用于深软土层的装配式顶管工作井结构，包括一级支护结构，其包括第一搅拌桩和加固钢，第一搅拌桩沿竖直方向延伸，第一搅拌桩沿水平方向彼此连结且围出一个工作井，工作井相对的两侧分别为反力墙侧和顶管侧；加固钢沿竖直方向安插至第一搅拌桩中；二级支护结构，其包括第二搅拌桩，第二搅拌桩沿竖直方向延伸并紧密排列在工作井的反力墙侧和顶管侧；底板，其安置于工作井的底部。本申请通过在第一搅拌桩中插入加固钢以提升一级支护结构的刚性，同时又通过二级支护结构提升反力墙侧和顶管侧的结构强度，从而减少顶管过程中支护结构发生变形的概率；而且通过底部的底板增大工作井与土体的接触面积，减小对深软土层的压强。

技术研发人员：刘赋安,王绍贵,周蓉,李湛,胡小俊
受保护的技术使用者：广东省冶金建筑设计研究院有限公司
技术研发日：20230831
技术公布日：2024/5/16