[发明专利]用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统及其施工方法

说明书

本发明属于地下工程支护技术，具体涉及用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统及其施工方法。本发明的技术方案如下：用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，包括矩形钢管、拐角钢管、支脚钢管、焊接钢板和封堵钢板，所述矩形钢管、拐角钢管、支脚钢管上设有翼缘板，所述翼缘板的端头处设有锁扣；所述矩形钢管的翼缘板对称设置在其两侧，所述拐角钢管的翼缘板互相垂直设置在其相邻的两面上，所述支脚钢管的翼缘板设置在其顶面上。本发明提供的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统及其施工方法，解决了现有管幕结构中相邻钢管连接处受力薄弱，需要架设大量临时支撑保护整体结构稳定性的问题。

技术领域

本发明属于地下工程支护技术，具体涉及用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统及其施工方法。

背景技术

地铁作为轨道交通的一种形式，由于具有运量大、环保、舒适、方便、快捷等优点，逐渐成为各城市优先发展的公共交通形式。随着城市人口越来越密集，大型建筑在城市中心越来越多，明挖法对车站周边的环境影响巨大，不能满足人们的要求。为了减少对周边环境的影响，管幕工法逐渐发展起来。管幕工法是以顶管技术为基础，在拟建的地下建筑物四周顶入钢管，钢管之间有锁口，在钢管内灌入混凝土，形成管幕支护结构。管幕法可以减少开挖时引起的地表变形，减少对周边建筑物的影响，特别适用于浅埋大断面软土、建筑物密集、环境保护要求高的工程。传统的管幕工法中，相邻的管幕钢管之间仅仅依靠锁扣连接，导致整个支护体系的横向刚度和承载力都很弱；NTR工法(新管幕工法)加强了相邻钢管间的连接，使得支护体系的横向刚度和承载力有所提升，但是NTR工法多为拱形结构，体系的空间利用率很低。

发明内容

本发明提供一种用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统及其施工方法，解决了现有管幕结构中相邻钢管连接处受力薄弱，需要架设大量临时支撑保护整体结构稳定性的问题。

本发明的技术方案如下：

用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，包括矩形钢管、拐角钢管、支脚钢管、焊接钢板和封堵钢板，所述矩形钢管、拐角钢管、支脚钢管上设有翼缘板，所述翼缘板的端头处设有锁扣；所述矩形钢管的翼缘板对称设置在其两侧，所述拐角钢管的翼缘板互相垂直设置在其相邻的两面上，所述支脚钢管的翼缘板设置在其顶面上；支脚钢管安放在地基处，多个矩形钢管依次竖直安放在支脚钢管上形成侧支撑，支脚钢管与矩形钢管及矩形钢管与矩形钢管之间通过所述锁扣咬合在一起；侧支撑上端的矩形钢管与拐角钢管之间通过所述锁扣咬合在一起；多个矩形钢管依次水平连接在一起形成顶棚支撑，矩形钢管与矩形钢管之间通过所述锁扣咬合在一起；顶棚支撑两侧的矩形钢管与拐角钢管之间通过所述锁扣咬合在一起；所述焊接钢板为直角弯板，所述锁扣咬合处通过所述焊接钢板焊接在一起；顶棚支撑与两个侧支撑构成管幕；所述矩形钢管、拐角钢管和支脚钢管的端头处安装所述封堵钢板，所述封堵钢板上设有混凝土灌注孔，通过所述混凝土灌注孔向管幕内灌注混凝土形成支护系统。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述封堵钢板上部设有二次注浆孔。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述支脚钢管的底面设有预留注浆孔。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述矩形钢管、拐角钢管和支脚钢管高0.9m-1.2m，宽0.7-0.9m。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述翼缘板宽0.3m-0.4m，厚0.01m；所述锁扣高度0.02m。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述焊接钢板上设有直角形台阶，所述直角形台阶与所述锁扣咬合处配合。

所述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统，其优选方案为，所述焊接钢板宽0.1m，厚0.02m，长1m。

上述的用于修建浅埋地下工程的矩形钢管支护系统的施工方法，包括如下步骤：