阅读说明：本技术 支护桩与管道墙体合二为一的地下管道及施工方法 (Underground pipeline with integrated supporting piles and pipeline wall and construction method ) 是由 战福军 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种支护桩与管道墙体合二为一的地下管道,包括由顶板、底板和两侧板组成的管节,相邻管节沿轴向拼接成管廊,所述两侧板下端向下延伸插入土基中,同时充当支护桩与管道墙体。本发明将钢板结替代传统支护结构,既起到支护作用,又充当管廊侧壁,大大节省造价,极大地减少了施工量,使施工工期缩短。(The invention discloses an underground pipeline integrating a support pile and a pipeline wall body, which comprises pipe joints consisting of a top plate, a bottom plate and two side plates, wherein adjacent pipe joints are spliced into a pipe gallery along the axial direction, and the lower ends of the two side plates extend downwards and are inserted into a soil foundation and serve as the support pile and the pipeline wall body. The steel plate knots replace the traditional supporting structure, not only play a role in supporting, but also serve as the side wall of the pipe gallery, greatly save the manufacturing cost, greatly reduce the construction amount and shorten the construction period.)

支护桩与管道墙体合二为一的地下管道及施工方法

技术领域

本发明涉及一种地下管道及施工方法，尤其涉及一种支护桩与管道墙体合二为一的地下管道及施工方法。

背景技术

现在的地下大口径管廊，特别是矩形管廊，大部分是钢筋混凝土结构。一般首先进行基坑开挖，基坑有桩支护基坑和无桩支护的放坡开挖基坑。基坑施工完毕后，在基坑内开始管廊的建筑施工，支模板御扎钢筋、浇筑混凝土等等。混凝土强度达标后，进行管廊两侧的土方回填及管顶的土方回填。大部分地下管廊的安装方法存在施工工期较长、施工成本较高、对周围结构影响较大等缺点。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种施工方便、施工周期短、强度高的支护桩与管道墙体合二为一的地下管道及施工方法。

技术方案：一种支护桩与管道墙体合二为一的地下管道，包括由顶板、底板和两侧板组成的管节，相邻管节沿轴向拼接成管廊，所述两侧板下端向下延伸***土基中，同时充当支护桩与管道墙体。所述顶板、侧板和底板为钢板。

所述顶板、侧板和底板为平直钢板或波纹钢板。

所述相邻侧板通过法兰密封连接。

所述底板和顶板两侧边分别连接有法兰片，该法兰片分别与底板、顶板垂直；所述底板和顶板分别通过法兰片连接至侧板。

当侧板为波纹钢板时，所述法兰片为波纹形，该法兰波纹弧度与波纹钢板柱波纹弧度相同。

所述侧板为组合式钢板，在竖直方向设有上段侧板和下段侧板，上、下段侧板之间采用可拆卸连接方式连接。优选的，采用夹板与螺栓进行连接。

所述底板和/或顶板向外起拱。

所述顶板上部设有回填层。

所述底板下部设有混凝土层。

本发明的一种支护桩与管道墙体合二为一的地下管道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、根据管廊设计宽度，将至少两排侧板平行打入目标地块；

B、将每排钢板之间的土基挖除至管廊设计深度，密封连接相邻的侧板(2)，并在平行钢板之间设置横撑；

C、在基坑底部设置底板，将底板与侧板密封连接；

D、向基坑底与底板之间的空隙内填充混凝土；

E、在每片侧板上部设置顶板，顶板安装高度等于管廊设计高度，顶板与侧板密封连接；

F、向管廊顶板上部填充回填材料与地面平齐。

所述步骤B中的相邻侧板连接方式为法兰连接。

所述侧板为组合式钢板，在竖直方向设有上段侧板和下段侧板，上、下段侧板外部采用可拆卸连接方式连接。优选的，采用夹板与螺栓连接。

在步骤E中，所述顶板连接下段侧板；在实施步骤E后，实施步骤F1：拆除夹板上的螺栓，拔出上段侧板。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明将侧板向下延伸***土基中，替代传统支护结构，既起到支护作用，又充当管廊侧壁，大大节省造价，极大地减少了施工量，使施工工期缩短。

(2)本发明的底板与顶板为钢板，与传统混凝土管廊或侧板为钢板底板为混凝土结构的管廊相比，连接更加方便，更容易密封且密封性更强；施工工作面小，减少了对周围地基及构造物的影响，施工过程更加环保。

(3)本发明的管廊的重量轻，运输方便，各部分结构件可远距离运输。采用该装配式结构，便于进行标准化生产。

附图说明

图1为本发明步骤A的过程示意图；

图2为本发明步骤B的过程示意图；

图3为本发明步骤C的过程示意图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明的组合式钢板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

发明人经过研究不同的支护方式发现，如果是钢板柱支护，则要拔出钢板柱，如果是不能拔出的桩，则桩体会留在地基内。上述混凝土管廊工期长，工地施工的灰尘、噪音等环保问题多，对工地周围通行影响较大，对砂石等材料需求大。除此之外，因环保问题混凝土的价格越来越贵，管廊结构体造价越来越高。

如果基坑为无桩支护的放坡开挖基坑，在施工方面，放坡基坑对场地工作面需求大，开挖量和回填量大，若是钻孔桩或钢板支护基坑，则造价较高，支护结构体对周边地基及周边结构物影响大。另外，施工周期长，人员成本较大。

如图1所示，将两排平行侧板2用打桩机打入目标地块1，两排侧板打入深度大于管廊的高度，两排平行侧板之间的距离等于管廊设计宽度。两排钢板由若干片钢板单元片组成，钢板侧边设有法兰面与法兰孔。

将两排钢板中间的土基挖除，土基坑底部4达到一定深度时，两排侧板之间要设置横撑3，如图2所示。开挖过程中或开挖完成后，利用相邻的侧板上的法兰面及法兰孔，用螺栓将相邻的侧板密封连接。

侧板可为平直钢板，也可以为波纹钢板，提高结构的强度和抗侧土压力能力。

基坑达到该管廊所需深度后，在基坑底部设置管廊的钢结构底板5，底板5 的两侧焊接有法兰片6，法兰片与钢板垂直焊接。法兰片6上设有法兰孔，侧板上设有预留孔对应法兰孔，通过螺栓7将底板5与波纹钢板连接，如图3所示。法兰片6与侧板2之间的连接面可设置橡胶垫，增加管廊的密封性。上述连接的螺栓，可采用单向施工的螺栓，若采用普通螺栓，则需在侧板背面的孔上预先焊接螺母。

安装多片底板后，用管道向该底板5与基底之间的空隙填充混凝土12，该混凝土为泡沫混凝土。

在侧板2的上部设置顶板8，顶板连接方式与底板相同，也采用在顶板两侧焊接法兰片8的方式，用螺栓10将顶板8连接至侧板2。法兰片8与侧板2之间的连接面可设置橡胶垫，增加管廊的密封性。顶板与底板之间的距离等于管廊的设计高度。

顶板8与底板5可以为平直钢板，也可以为波纹钢板。顶板8与底板5还可以为向外起拱的拱板。顶板8与底板5在沿轴向方向连接时采用用法兰连接，法兰之间设有橡胶密封的垫片，增加管廊密封性。

安装完顶板后，回填管廊顶板上部基坑至地面，即完成所需埋地管廊工程。回填层11可以为挖除的土料，也可以为其它回填材料。

在具体实施中，法兰片与顶板或底板之间可设加强筋，增加板片强度，防止连接过程中板片变形。

钢板还可以是组合式侧板13，在高度方向分为两段，即上段侧板15和下段侧板14，如图5所示。上段侧板15和下段侧板14的外部设置夹板16及螺栓17 连接固定该组合式侧板13。上述组合式波纹侧板13，在施工过程中，下段侧板14与顶板、底板连接形成管节。在顶板与钢板连接安装完成后，拆除夹板上的螺栓，回填顶板上部至地面，拔出上段侧板15。当管廊预埋深度较深时，可采用组合式侧板13，拆除上段侧板可防止对钢材的浪费，同时增加了侧板打入土基时候的强度。

该组合式侧板13可以为波纹钢板，相应夹板16为波纹形，波纹形状与波纹钢板形状一致。

本发明将钢板结替代传统支护结构，既起到支护作用，又充当管廊侧壁，大大节省造价，极大地减少了施工量，使施工工期缩短。本发明的底板与顶板为钢板，与传统混凝土管廊或侧板为钢板底板为混凝土结构的管廊相比，连接更加方便，更容易密封且密封性更强。施工工作面小，减少了对周围地基及构造物的影响，施工过程更加环保。本发明的管廊的密封性强，重量轻，运输方便，各部分结构件可远距离运输。采用该装配式结构，便于进行标准化生产。