[发明专利]一种减少箱涵顶进时土体纵向变形的反拖曳装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑隧道工程施工技术领域，尤其是涉及一种减少箱涵顶进时土体纵向变形的反拖曳装置。

背景技术

箱涵顶进工法是一种现场浇筑箱涵管节，借助千斤顶的推力将管节逐节顶进穿越土层至指定位置的一种非开挖施工方法，由于其断面利用率高，不影响上部交通等特点，广泛应用于中短距离大断面下穿越车行地道的工程实例中。二十一世纪以来，管幕法与触变泥浆技术的发展进一步扩大了箱涵法的应用范围，增强了其对地面变形的控制能力。

但管幕法施工较为繁琐，对施工精度要求较高，且地层变形不易控制，对于时间与经济成本的增加亦不可忽视。现有的触变泥浆技术虽然在箱涵与土体之间的润滑减阻方面卓有成效，但众多顶管群的顶进施工带来的扰动，尤其是在软土地层中所产生的后期固结沉降至今尚未得到较好的解决。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原理简明、成本低、施工方便，主要用于箱涵顶部，作为管幕法和触变泥浆的替代品，隔离土体与箱涵，达到控制对土体的扰动与避免箱涵上部地层变形作用的减少箱涵顶进时土体纵向变形的反拖曳装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种减少箱涵顶进时土体纵向变形的反拖曳装置，包括拖曳板、拖曳套内存放组件、拖曳套外锚固组件及减阻滑轮，

所述的拖曳板为在箱涵顶进时从箱涵前端拉出的薄板卷材，分隔箱涵与土层，

所述的拖曳套内存放组件位于箱涵内部，存放拖曳板，随箱涵顶进长度的增长同步释放拖曳板，

所述的拖曳套外锚固组件位于箱涵出发井内，固定拖曳板的外端，

减阻滑轮位于箱身前端，替代刃角，以滚动摩擦替代滑动摩擦降低拖曳板从前端拉出时的摩阻力，以及保护拖曳板不至于受到刃角较大的局部压力而破坏。

所述的拖曳板的材料为钢、铝合金或合成纤维。

所述的拖曳套内存放组件为可转动的滑轮。

所述的拖曳套内存放组件和减阻滑轮在第一节箱涵管节浇筑时预留预埋件，浇筑完成后通过预埋件连接于管节上，拖曳套内存放组件、减阻滑轮及释放的拖曳板构成长筒状结构，在管节横向延伸。

所述的拖曳板在拖曳套内存放组件和减阻滑轮安装完成后成卷存放于拖曳套内存放组件上，并经过减阻滑轮均匀布置于箱涵第一节管节顶部，并留出锚固的余量。

所述的拖曳套外锚固组件在箱涵第一节管节顶进一定距离后将箱涵顶部露出拖曳板锚固于箱涵出发井内，提供抵抗箱涵顶进时运动的箱涵与静止的拖曳板之间滑动摩擦力所需的拉力，以及保持拖曳板随时处于拉紧状态，消除箱涵对土体的纵向拖曳。

所述的拖曳板内还预埋有应力传感器，包括受拉传感器及掘进速度传感器，通过拖曳板的受拉传感器和掘进速度传感器协同作用，实现拖曳板自动释放。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)对土体变形控制好：拖曳套与土体之间不存在相对运动，可有效防止箱涵顶进对土体的水平向拖曳，且可以避免触变泥浆带来的后期固结沉降问题。

2)施工便利：只需在前期准备时安装完成拖曳套，箱涵顶进时利用受拉材料传感器和掘进速度传感器的协同技术从拖曳套内存放端同步释放拖曳板即可。

3)成本低：拖曳套技术的使用可替代地基加固、管幕法与触变泥浆，大大降低箱涵法施工的经济成本与时间成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-拖曳板，2-拖曳套内存放组件，3-拖曳套外锚固组件，4-减阻滑轮，5-箱涵管节，6-箱涵刃脚，7-箱涵出发井，8-千斤顶及液压系统

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种减小箱涵顶进时土体纵向变形的反拖曳装置，通常单独用于箱涵结构顶部，也可以用于箱涵结构四周，用以替代箱涵顶进技术中管幕法与触变泥浆等配套技术，其结构如图1所示，这种用于箱涵顶进工法的配套装置，主要由拖曳板1、拖曳套内存放组件2、拖曳套外锚固组件3和减阻滑轮4组成。

拖曳套内存放组件2和减阻滑轮4在第一节箱涵管节浇筑时预留预埋件，浇筑完成后通过预埋件连接于管节上，其中拖曳套内存放组件2可以是一个可转动的滑轮，拖曳套内存放组件2和减阻滑轮4是长筒状设备，在管节横向延伸，延伸长度为拖曳板2厚度。箱涵管节5的前面还可以设置箱涵刃脚6，后方连接千斤顶及液压系统8。