一种顶推装置的后背墙结构的制作方法

本发明涉及顶管施工中顶推装置的支撑技术领域，特别涉及一种顶推装置的后背墙结构。

背景技术：

顶管法是一种非开挖施工技术，盾构顶管法施工工艺的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。而支撑钢组件往前挖掘以及推进的水平力通过千斤顶作用在后背墙上，该水平力非常大。

一般来讲，盾构顶管法施工工艺所采用的后背墙均为天然山体，其能有效的承担盾构千斤顶巨大的水平力，从而为顶推施工提供受力保障。但在某些特定条件下，如无良好的天然山体条件，不能为盾构千斤顶提供有效的支撑或者控制不住变形等，又如场地条件限制，无作业空间等，这些条件就会限制后背墙的设置从而影响盾构顶管施工的顺利进行。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种顶推装置的后背墙结构，结构稳定，使用安全合理，适用性好，特别是在无良好的天然山体或场地条件限制的情况下，为顶推装置提供了稳定的支撑保障，能够很好地保证顶推施工的顺利进行。

本发明采用的技术方案如下：一种顶推装置的后背墙结构，包括若干竖桩和基板，所述竖桩用于与地基固定连接，所述竖桩上部固定连接有基板；所述基板上固定设置有至少两块相互平行的侧墙，所述侧墙包括左边的安装部和右边的支撑部，所述安装部的顶面低于支撑部的顶面，进而形成一个台阶，所述安装部的顶端均与同一块底板固定连接，所述支撑部的左端均与同一块背板固定连接，所述支撑部的顶端均与同一块顶板固定连接，所述底板用于安装顶推装置，所述背板用于支撑顶推装置，所述顶推装置的施力结构与背板的接触位置与支撑部的左端面相对应。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述侧墙之间固定连接有连接梁，所述侧墙通过连接梁串连在一起。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述底板下端面与安装部的连接处、背板右端面与支撑部的连接处、背板右端面与顶板下端面的连接处以及顶板下端面与支撑部的连接处均分别设置有加腋部。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述安装部与支撑部的直角交界处均与同一直角暗梁固定连接，所述底板和背板分别与直角暗梁的两边固定连接，所述直角暗梁将各侧墙串接在一起。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述底板和背板的厚度均小于所述直角暗梁两边的厚度，所述底板下端面与直角暗梁的连接处、背板右端面与直角暗梁的连接处均分别设置有加腋部。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述加腋部为等腰直角三角形结构。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述底板与安装部的顶端之间通过矩形暗梁固定连接，所述矩形暗梁的上部位于底板内、下部位于安装部内，所述矩形暗梁沿安装部长度方向设置；所述支撑部的中部和顶部均具有矩形暗梁，其中，顶部的矩形暗梁的上部位于顶板内、下部位于支撑部内，所述矩形暗梁沿支撑部长度方向设置；所述背板顶端具有矩形暗梁，所述矩形暗梁沿背板长度方向设置。

本发明所述的一种顶推装置的后背墙结构，所述安装部的上端内部、左端内部和右端内部均固定设置有型钢骨，所述支撑部的左端内部固定设置有型钢骨，支撑部左端内部的型钢骨与安装部右端内部的型钢骨为一个整体。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明结构稳定，使用安全合理，适用性好，特别是在无良好的天然山体或场地条件限制的情况下，为顶推装置提供了稳定的支撑保障，能够很好地保证顶推施工的顺利进行。

附图说明

图1是本发明与顶推装置的安装示意图；

图2是本发明俯视图；

图3是本发明去掉底板和顶板后的俯视图；

图4是图3中a处放大图；

图5是图2中1-1向剖视图；

图6是图2中2-2向剖视图；

图7是图2中3-3向剖视图；

图8是图2中4-4向剖视图；

图9是本发明中型钢骨结构示意图；

图10是本发明示意图。

附图标记：1为竖桩，2为基板，3为安装部，4为支撑部，5为底板，6为背板，7为顶板，8为顶推装置，9为千斤顶，10为连接梁，11为加腋部，12为直角暗梁，13为矩形暗梁，14为型钢骨，15为销钉，16为加劲板，17为暗柱，18为封口梁，19为牛腿支撑部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至10所示，一种顶推装置的后背墙结构，包括若干竖桩1和基板2，竖桩1与地基固定连接，地基对竖桩1进行固定支撑，竖桩1上部固定连接有基板2；基板2上固定设置有至少两块相互平行的侧墙，侧墙的右上角通过一块封口梁18串接在一起，此处具体设置四块侧墙，分别为侧墙一、侧墙二、侧墙三和侧墙四，侧墙包括左边的安装部3和右边的支撑部4，安装部3的左上角通过一块封口梁18串接在一起，安装部3的顶面低于支撑部4的顶面，进而形成一个台阶，安装部3的顶端均与同一块底板5固定连接，支撑部4的左端均与同一块背板6固定连接，支撑部4的顶端均与同一块顶板7固定连接，顶板7右端与封口梁18固定连接，底板5用于安装顶推装置8，背板6用于支撑顶推装置8，顶推装置8的施力结构与背板6的接触位置与支撑部4的左端面相对应，其中，顶推装置8为方框形，方框形顶推装置8的竖边上设置施力结构，施力结构具体为千斤顶9，竖边长度方向间隔设置若干千斤顶9，此处两竖边分别具体设置四个千斤顶9，竖边的千斤顶9位置分别与中间的侧墙二和侧墙三的左端面相对应，即千斤顶9的施力点位置可分别向右投影到侧墙二和侧墙三的左端面上，在下部的横边两端也分别设置一个千斤顶9，为了方便对此两个千斤顶9进行更好的支撑，在侧墙二的前端面和侧墙三的后端面上固定设置牛腿支撑部19，牛腿支撑部19分别与横边两端的千斤顶9相对应；进一步地，侧墙之间固定连接有连接梁10，侧墙通过连接梁10串连在一起，具体地，沿支撑部4的长度方向间隔设置三块连接梁10，连接梁10位于支撑部4的中部位置；通过上述设置，方框形的顶推装置8安装在底板5上，其上的千斤顶9与背板6接触，并将千斤顶9的顶推水平力均匀地传递给侧墙一、侧墙二、侧墙三和侧墙四，其中主要受力的是中间的侧墙二和侧墙三，侧墙一和侧墙四起到了平衡整体结构的作用，连接梁10的设置增加了结构的整体性，加强各侧墙的平面外刚度，有效控制各侧墙的平面外翘曲变形，使得整个结构工作起来更加平衡稳定、结构强度更好，各受力侧墙通过下部的竖桩1及基板2与地基固定连接，进而为顶推装置8提供了安全稳定的支撑。

进一步地，由于底板5与各侧墙的安装部3的连接处、背板6与各侧墙的支撑部4的连接处、背板6与顶板7的连接处以及顶板7与各侧墙的支撑部4的连接处均存在直角的情况，因此进行如下的具体结构设置：底板5下端面与安装部3的连接处、背板6右端面与支撑部4的连接处、背板6右端面与顶板7下端面的连接处以及顶板7下端面与支撑部4的连接处均分别设置有加腋部11，具体地，底板5下端面与安装部3的连接处的加腋部11沿底板5长度方向设置（即左右方向），背板6右端面与支撑部4的连接处的加腋部11沿背板6高度方向设置（即上下方向），背板6右端面与顶板7下端面的连接处的加腋部11沿顶板7宽度方向设置（即前后方向），顶板7下端面与支撑部4的连接处的加腋部11沿顶板7长度方向设置（即左右方向），加腋部11均为等腰直角三角形结构；在安装部3与支撑部4的直角交界处均与同一直角暗梁12固定连接，底板5和背板6分别与直角暗梁12的两边固定连接，直角暗梁12将各侧墙串接在一起，且底板5和背板6的厚度均小于直角暗梁12两边的厚度，底板5下端面与直角暗梁12的连接处、背板6右端面与直角暗梁12的连接处均分别设置有加腋部11，且加腋部11为等腰直角三角形结构，具体地，底板5下端面与直角暗梁12的连接处、背板6右端面与直角暗梁12的连接处的加腋部11均沿直角暗梁12的长度方向设置（即前后方向）；通过上述具体设置，加腋部11使得局部刚度增大，有效控制应力和变形，增加传力的有效性，使得各个结构部分的连接强度更好，进而使得基板2上部的各侧墙、底板5、背板6和顶板7组成的整体结构的结构强度更好，承力性能更强，保证了整个结构在承受顶推装置8的水平推力时，更加安全可靠。

进一步地，底板5与安装部3的顶端之间通过矩形暗梁13固定连接，矩形暗梁13的上部位于底板5内、下部位于安装部3内，矩形暗梁13沿安装部3长度方向设置；支撑部4的中部和顶部均具有矩形暗梁13，其中，顶部的矩形暗梁13的上部位于顶板7内、下部位于支撑部4内，矩形暗梁13沿支撑部4长度方向设置；背板6顶端具有矩形暗梁13，矩形暗梁13沿背板6长度方向设置；安装部3的上端内部、左端内部和右端内部均固定设置有型钢骨14，安装部3上端内部的型钢骨14沿安装部3长度方向设置、且型钢骨14的上半部分位于底板5的内部，安装部3左端内部的型钢骨14沿安装部3高度方向设置、且型钢骨14上端延伸进底板5内、下端延伸进基板2内，安装部3右端内部的型钢骨14沿安装部3高度方向设置、且型钢骨14上端延伸进底板5内、下端延伸进基板2内，支撑部4的左端内部固定设置有型钢骨14，支撑部4左端内部的型钢骨14沿支撑部4高度方向设置、且型钢骨14的左半部分位于背板6的内部、上端延伸进顶板7内、下端延伸进基板2内，支撑部4左端内部的型钢骨14与安装部3右端内部的型钢骨14为一个整体，此处进一步具体将型钢骨14设置在中间的侧墙二和侧墙三的安装部3和支撑部4内部，在上述型钢骨14的翼缘板上固定设置有销钉15、腹板上固定设置有加劲板16，型钢骨14的设置增大结构刚度，增加了承载力，加强了结构的局部和整体稳定性，增加了传力的有效性；通过上述具体设置，矩形暗梁13和直角暗梁12增加了结构的整体性，加强了侧墙的平面外刚度，增强了侧墙的水平抗力，改善了应力分布；进一步对各个结构部件的连接节点处进行了相应的结构加强，进一步使得整体结构的结构强度更好，稳定性进一步提高。

进一步地，各安装部3的左端和右端均具有竖向的暗柱17，且暗柱17的上部延伸进底板5内；各支撑部4的左端均具有竖向的暗柱17，且暗柱17的左部延伸进背板6内、上部延伸顶板7内；各支撑部4上、对应于各连接梁10的位置也具有竖向的暗柱17，且暗柱17的上部延伸进顶板7内；通过上述设置，更进一步加了结构的整体性，加强了侧墙的平面外刚度，增强了侧墙的水平抗力，改善了应力分布。

上述整体结构采用在钢筋结构主体浇筑混凝土的结构形式，矩形暗梁13、直角暗梁12和暗柱17也为钢筋混凝土结构，但矩形暗梁13、直角暗梁12和暗柱17中钢筋的密度大于侧墙其他主体部分的钢筋密度，且矩形暗梁13、直角暗梁12和暗柱17中的钢筋采用了箍筋进行分区紧固,具体的钢筋布置密度和箍筋捆扎密度根据实际需要来进行具体布置，使得矩形暗梁13、直角暗梁12和暗柱17的结构更加紧密牢固。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。