[发明专利]用于顶管工作井的基坑支护结构及方法

说明书

本发明公开了用于顶管工作井的基坑支护结构及方法，其中，所述基坑支护结构包括：主支护构件，所述主支护构件环绕基坑内壁而设以支撑基坑内壁；内衬支护构件，所述内衬支护构件设置于所述主支护构件内侧的顶管机头顶进区域，所述内衬支护构件预留供顶管机头通过的通孔；所述顶进区域对应的主支护构件设置为能够从基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔与所述内衬支护构件顶端之间的第二位置，其中，所述内衬支护构件在所述顶进区域对应的主支护构件拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁。本发明的主支护构件无须为顶管机头预留孔位，可完整地回收再利用。

技术领域

本发明涉及顶管施工领域，具体涉及用于顶管工作井的基坑支护结构及方法。

背景技术

顶管施工法是一项非开挖掘进式管道铺设施工技术，其原理是使用千斤顶机头顶入地层并沿着待掘进的管道路线推进。管道施工路径的两端须开挖两个工作井，用于机头的放入和收回，所述工作井在土木工程学领域被称作基坑。

在基坑的开挖施工过程中，为了保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，需要对基坑进行支挡、加固、保护与地下水控制的措施，这些措施便是基坑支护。

在顶管工作井的施工过程中，通常采用逆作法的基坑支护方式，自地面向下逐层开挖并逐层使用钢筋混凝土进行支护，当所在层的基坑支护加工完成后，再开挖下一层，直至封底，待管道施工结束后，再拆除逆作的支护结构。逆作法在施工前期的钢筋绑扎及混凝土浇筑和施工后期的拆除将耗费大量工期，所用的材料多且无法回收，经济效益较差。

CN115233703A公开了钢板桩在顶管工作井施工过程中的运用，但在该对比文件中，为了给机头的通过留出位置，须在钢板桩上开设通孔，这将破坏钢板桩的完整性，不利于钢板桩的回收利用。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种用于顶管工作井的基坑支护结构及方法，其中，用于顶管工作井的基坑支护结构包括：主支护构件，所述主支护构件环绕基坑内壁而设以支撑基坑内壁；内衬支护构件，所述内衬支护构件设置于所述主支护构件内侧的顶管机头顶进区域，所述内衬支护构件预留供顶管机头通过的通孔；所述顶进区域对应的主支护构件设置为能够从基坑底部的第一位置拔升至位于所述通孔与所述内衬支护构件顶端之间的第二位置，其中，所述内衬支护构件在所述顶进区域对应的主支护构件拔出时支撑顶进区域对应的基坑内壁。

优选地，所述主支护构件包括板桩结构，所述板桩结构包括桩体。

优选地，所述基坑支护结构还包括为所述主支护构件提供水平方向支撑的水平支护构件；所述顶进区域所在主支护构件桩体以外的其他桩体内壁上可拆卸地设置连接部，所述水平支护构件设置于所述连接部并与主支护构件的内壁相抵靠；所述水平支护构件设置在高于所述内衬支护构件顶端的位置。

优选地，所述内衬支护构件包括钢筋混凝土结构。

优选地，所述内衬支护构件与所述主支护构件之间设置有防止所述内衬支护构件与所述主支护构件之间产生粘连的间隔层。

优选地，所述通孔处设置有用于密封所述通孔与所述顶管机头之间缝隙的封口装置。

优选地，所述封口装置包括依次层叠设置的底板、弹性材料层和压板，所述底板固定于所述通孔周围，所述弹性材料层通过所述压板固定于所述底板，其中，所述的底板、弹性材料层和压板上均设置与所述通孔同轴线的开孔，所述底板与压板上的开孔大小≥所述通孔的大小，所述弹性材料层上的开孔大小＜所述通孔的大小；所述弹性材料层设置为能够贴合于所述顶管机头外表面。

相应地，本发明还公开了一种用于顶管工作井的基坑支护结构施工方法，包括：

S1.根据顶管机头的顶进方向与基坑的设计尺寸，施打主支护构件至基坑设计深度；

S2.开挖土方至基坑设计深度；

S3.对基坑底部进行封底；