專利名稱：用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于地下空間工程矩形頂管法、箱涵頂進法配套施工方法及裝置，涉及建筑物基礎柔性加固和托換方法。
背景技術：
現代地下空間施工已經拓展到包括立體交通、城市地下空間利用的諸多領域。在修建穿越公路、鐵路、城市地下管線下方的淺層覆土隧道時，如果采用明挖法，則需要道路、管線臨時或永久改線，會導致工程建設綜合成本激增。如用頂管法、箱涵法施工，這些方法對土層的擾動很大，很難解決背土效應引起的土體破壞以及由此對上方道路、管線產生的影響。
現有解決背土效應的方法，多通過注入觸變泥漿以減少土體與管道間的摩阻力，輔以密切監測，加強施工控制。例如，上海軌道交通六號線龍陽路
車站4號出入口采用矩形頂管法施工，在管節環設置壓漿孔，壓入觸變泥漿，使漿液在管片外壁形成泥漿套，以達到減摩效果。同時根據土質情況、頂進泥漿狀況及地面沉降等要求，進行動態調整。頂管施工完成后，再通過注漿管道注入雙液漿置換出觸變泥漿，對管節外的土體進行加固。這種方法屬于被動保護性措施，可控性較差，因此監測措施相對復雜，施工周期較長，成本偏高。
發明內容
有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、施工方便并且易于控制的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法及裝置，在地下施工時可以有效減少對覆土的擾動，解決了施工過程中產生的背土效應。為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案一種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其包括如下步驟第一步，將減摩隔板安裝在頂進法施工設備前進端，將支撐管固定連接
于頂進法施工i殳備后部；
第二步，施工設備頂進時，帶動減摩隔板及支撐管逐步就位，；第三步，減摩隔板完全就位后，用固定裝置對減摩隔板固定；第四步，解除頂進設備前進端對減摩隔板的約束，頂進設備退場；第五步，從出發工作井內用同步千斤頂頂進預制結構，在減摩隔板下方
托換空間將支撐管置換，直至預制結構就位。
進一步，在第一步中，所述支撐管在縱向多段連接，或者在橫向多管連
接組合而成。
進一步，在第一步中，所述減摩隔板通過焊接、栓接安裝在頂進施工設
備前進端，所述支撐管通過法蘭連接在頂進設備后部。
進一步，所述支撐管橫截面與施工設備橫截面基本相同。
進一步，所述第三步中，所述固定裝置包括固定梁和加勁板，所述固定
梁預埋在所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上，所述加勁板兩邊分
別與固定梁、減摩隔板固定連接。
進一步，所述固定梁和減摩隔板之間設置有固定用牛腿或街架梁。本發明還公開了 一種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，其特
征在于主要由減摩隔板、支撐管、固定裝置組成，所述減摩隔板和支撐管
通過頂進法施工設備進入地下通道，所述減摩隔板將上覆土層與支撐管頂面
隔開，所述減摩隔板通過固定裝置固定于圍護結構。
進一步，所述固定裝置主要由固定梁和加勁板組成，所述固定梁預埋在
所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上，所述加勁板兩邊分別與固定
梁、減摩隔板固定連接。
進一步，所述固定梁和減摩隔板之間設置有固定用牛腿或桁架梁。進一步，所述支撐管在縱向多段連接，或者在才黃向多管連接組合而成。本發明的有益效果
本發明主要解決既有道路、管線環境下采用矩形頂管、箱涵頂進法施工淺覆土隧道等地下建筑物時所產生的背土效應問題，利用減摩隔板托換方法及裝置，實現對背土效應的主動控制，環境適應性強，施工方便，對周邊環境影響較小，保證了既有道路、管線的正常運行，避免了管線搬遷、道路翻交等措施，降低了管線保護的難度，施工成本較低。即實現了對覆土很少擾動的情況下順利完成工程施工，達到保護原有公路、鐵路、管線以及周邊環境、降低措施成本和縮短整體工期的目的。
另外，采用的支撐管、固定桁架梁易于模塊化，能夠周轉使用，可組合斷面形式適應性強。
圖1是本發明用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置的結構示意圖；圖2是圖1的A部放大圖3是本發明用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置在始發井洞口的截面圖。
圖中l-減摩隔板，2-支撐管，3-固定裝置，31-固定梁，32-加勁板，33-牛腿，4-預制結構。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作清楚、完整地說明
請參閱圖1-3,其示出了本發明用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法的托換過程的剖面示意圖。這種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，用于配合矩形頂管、箱涵頂進法施工，其包括如下步驟
第一步，安裝減摩隔板1和支撐管2。將減摩隔板1通過焊接或栓接安裝在頂進法施工設備前進端，覆蓋在施工設備上部。將支撐管2通過法蘭連接于頂進法施工設備后部。所述減摩隔板1長度和厚度^J姿實際情況確定。所述支撐管2橫截面與施工設備橫截面基本相同。
第二步，施工設備頂進時，帶動減摩隔板1及支撐管2逐步就位。為滿足長度需要，減摩隔板1可多段焊接，支撐管2可采用螺栓多段連接。所述支撐管可根據需要在縱向多段連接，或者在橫向多管連接組合而成。請參閱圖l，本實施例中，支撐管2在縱向通過螺栓兩段連接。請參閱圖3，為滿足地下通道不同截面的不同尺寸需要，本實施例中，在橫向，四根支撐管2連接組合在一起，用于臨時支撐減摩隔板l。
第三步，減摩隔板1完全就位后，用固定裝置3對減摩隔板1固定。請參閱圖2，所述固定裝置3包括固定梁31和加勁板32。所述固定梁31可以預埋在所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上。所述加勁板32兩邊分別與所述固定梁31、減摩隔板1固定連接。請參閱圖2，所述減摩隔板1通過加勁板32與固定梁31連系成整體。必要時，可以才艮據受力計算增加固定用牛腿、桁架梁等措施，使得減摩隔板l與固定梁31的連接更加牢固。
第四步，解除頂進設備前進端對減摩隔板1的約束，頂進設備退場。即將減摩隔板與頂進設備分離。
第五步，從出發工作井內用同步千斤頂頂進預制結構4，在減摩隔板l下方的托換空間將支撐管置換，即預制結構4逐漸取代支撐管2，至預制結構4就位。
請參閱圖1，這種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，主要由減摩隔板l、支撐管2、固定裝置3組成。所述減摩隔板1和支撐管2藉由頂進法施工設備進入地下通道。所述減摩隔板1將上覆土層與支撐管2頂面隔開，所述減摩隔板1通過固定裝置3固定于圍護結構。
所述固定裝置3主要由固定梁31和加勁板32組成，所述固定梁31可預埋在所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上，其間隙用水泥砂漿填充，所述加勁板32兩邊分別與固定梁31、減摩隔板1固定連接。所述固定梁31和減摩隔板1之間設置有固定用牛腿33或桁架梁。
本發明主要解決既有道路、管線環境下采用矩形頂管、箱涵頂進法施工淺覆土隧道等地下建構筑物時所產生的背土效應問題，利用減摩隔板托換方法及裝置，實現對背土效應的主動控制，環境適應性強，施工方便，對周邊環境影響較小，保證了既有道路、管線的正常運行，避免了管線搬遷、道路翻交等措施，降低了管線保護的難度，施工成本較低。即實現了對覆土很少擾動的情況下順利完成工程施工，達到保護原有公路、鐵路、管線以及周邊環境、降低措施成本和縮短整體工期的目的。另外，采用的支撐管、固定桁架梁易于模塊化，能夠周轉使用，可組合斷面形式適應性強。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1. 一種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其特征在于其包括如下步驟第一步，將減摩隔板安裝在頂進法施工設備前進端，將支撐管固定連接于頂進法施工設備后部；第二步，施工設備頂進時，帶動減摩隔板及支撐管逐步就位，；第三步，減摩隔板完全就位后，用固定裝置對減摩隔板固定；第四步，解除頂進設備前進端對減摩隔板的約束，頂進設備退場；第五步，從出發工作井內用同步千斤頂頂進預制結構，在減摩隔板下方托換空間將支撐管置換，直至預制結構就位。
2. 如權利要求1所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其特征在于在第一步中，所述支撐管在縱向多段連接，或者在橫向多管連接組合而成。
3. 如權利要求1所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其特征在于在第一步中，所述減摩隔板通過焊接、栓接安裝在頂進施工設備前進端，所述支撐管通過法蘭連接在頂進設備后部。
4. 如權利要求1所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其特征在于所述支撐管橫截面與施工設備橫截面基本相同。
5. 如權利要求1所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，其特征在于所述第三步中，所述固定裝置包括固定梁和加勁板，所述固定梁預埋在所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上，所述加勁板兩邊分別與固定梁、減摩隔板固定連接。
6. 如權利要求5所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔^反托換方法，其特征在于所述固定梁和減摩隔板之間設置有固定用牛腿或桁架梁。
7. —種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，其特征在于主要由減摩隔板、支撐管、固定裝置組成，所述減摩隔板和支撐管通過頂進法施工設備進入地下通道，所述減摩隔板將上覆土層與支撐管頂面隔開，所述減摩隔板通過固定裝置固定于圍護結構。
8. 如權利要求7所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，其特征在于所述固定裝置主要由固定梁和加勁板組成，所述固定梁預埋在所述圍護結構內或者安裝在所述圍護結構壁上，所述加勁板兩邊分別與固定梁、減摩隔板固定連接。
9. 如權利要求8所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，其特征在于所述固定梁和減摩隔板之間設置有固定用牛腿或桁架梁。
10. 如權利要求8所述的用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，其特征在于所述支撐管在縱向多段連接，或者在橫向多管連接組合而成。
全文摘要
一種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換方法，首先將減摩隔板和支撐管安裝在頂進法施工設備；然后施工設備頂進時，帶動減摩隔板及支撐管逐步就位；接著用固定裝置對減摩隔板固定；接著頂進設備退場；最后從出發工作井內用同步千斤頂頂進預制結構，在減摩隔板下方托換空間將支撐管置換。還公開了一種用于淺層地下空間施工的減摩隔板托換裝置，包括減摩隔板、支撐管、固定裝置，所述減摩隔板將上覆土層與支撐管頂面隔開，所述減摩隔板通過固定裝置固定于圍護結構。本發明解決了地下空間工程矩形頂管法、箱涵頂進法施工過程中產生背土效應問題，可以在對覆土很少擾動的情況下順利完成施工，達到保護周邊環境、降低措施成本和縮短整體工期的目的。
文檔編號E21D9/00GK101532386SQ200910049058
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者馮海濤, 浩 晏, 王祺國, 錚 鐘 申請人:上海建工(集團)總公司