一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒
阅读说明：本技术 一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒 (A kind of progressive steel pile casting of deep layer more piece of metro shield protection zone ) 是由 陈钢 陈梅琴 陆兴江 马永库 何宜龙 汤建红 黄益江 任海丹 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒,解决地铁盾构保护区对钢护筒的埋深要求大,传统的钢护筒埋设施工方式无法满足施工需求的问题。本装置钢护筒的节段包括最下端的底节、最上端的顶节、设置在顶节和底节之间的一个或者多个标准节,相邻节段上下对接处的外侧套设有腰带,腰带下半部分与下侧节段焊接固定,腰带上半部分与上侧节段焊接固定,腰带上半部分环周方向均匀设有四个抱抓孔,相邻的抱抓孔之间设有与上侧节段下端外壁满焊固定的上焊接孔,所述腰带的两侧壁在上焊接孔上方靠顶部对称开设有两个吊装孔。本发明采用分节递进旋转静压施工,可以完成大深度的深层钢护筒的施工,保证焊接连接的强度,方便对齐,提高了效率。(The present invention relates to a kind of progressive steel pile casting of deep layer more piece of metro shield protection zone, solve the problem of that metro shield protection zone requires big traditional protecting tube embedding form of construction work to be unable to satisfy construction demand the buried depth of steel pile casting.The segment of present apparatus steel pile casting includes the lowermost coxopodite, the epimerite of the top, one or more standard knot for being arranged between epimerite and coxopodite, outer sheath above and below adjacent segment at docking is equipped with waistband, waistband lower half portion is welded and fixed with downside segment, waistband top half is welded and fixed with upside segment, waistband top half ring circumferential direction is uniformly provided with four and embraces grasping holes, it is adjacent embrace to be equipped between grasping holes be fully welded fixed upper welding hole with upside segment lower end outer wall, the two sidewalls of the waistband symmetrically open up that there are two holes for hoist above upper welding hole by top.The present invention can be completed the construction of the deep layer steel pile casting of big depth, be guaranteed the intensity being welded to connect, facilitate alignment, improve efficiency using the progressive rotation static pressure construction of merogenesis.)
技术领域
本发明属于市政建设工程领域，涉及一种地下桩基施工结构，特别涉及一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒。
背景技术
随着我国经济的发展，城市人口密度不断提升，人均车辆拥有量不断提高，城市地面交通的压力越来越大，尤其是早晚高峰期，底面交通拥堵的情况越来越严重。针对上述情况，建设者们在地面上方建设高架、立交，地面下方建设地铁等轨道交通，形成立体的交通网络，缓解出行拥堵的情况。
地铁建设需要在地下进行盾构，为了保证地下建筑结构的稳定，在地铁沿线需要划定地铁盾构保护区，以确保施工安全。当地面的高架、立交等的桥梁设施，其桥梁桩设计的定位离地铁盾构边线过近时，根据地铁安评要求，必须采用微扰动方式进行施工。采用传统工艺：如回旋钻、旋挖钻、长螺旋取土等都能不满足要求。因此选择埋设深层钢护筒再行打桩作业。由于地铁盾构深度较深，通常设计埋设钢护筒深度一般在30米以上，深度大，施工难度大，常规的静压无法施工到设计标高，因此需要分节施工，采用旋转式静压法进行施工。如何分节施工中将各节段快速对接，并保证准确对齐、保证对接的高可靠性，是保障施工质量和提高施工效率的重点。
发明内容
本发明的目的在于针对地铁盾构保护区对钢护筒的埋深要求大，传统的钢护筒埋设施工方式无法满足施工需求的问题，提供一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒，采用多节递进式的钢护筒施工方式，对相邻节筒采用腰带式固定，连接可靠，对齐效果好，施工难度低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒，钢护筒为多个节段上下串联的筒状结构，其特征在于：钢护筒的节段包括最下端的底节、最上端的顶节、设置在顶节和底节之间的一个或者多个标准节，相邻节段上下对接处的外侧套设有腰带，所述腰带下半部分与下侧节段焊接固定，腰带上半部分与上侧节段焊接固定，腰带上半部分环周方向均匀设有四个用于与动力源连接的抱抓孔，相邻的抱抓孔之间设有与上侧节段下端外壁满焊固定的上焊接孔，所述腰带的两侧壁在上焊接孔上方靠顶部对称开设有两个吊装孔。本方案采用腰带对相邻节段进行焊接固定，腰带与上侧节段、下侧节段均为间隙配合焊接固定。腰带和底节、顶节、标准节均为工厂预制成型，到施工现场组装。施工时，按设计将各腰带与对应的下侧节段焊接固定，先进行底节施工，将顶部焊接了腰带的底节焊接固定，而后利用腰带的吊装孔进行吊装定位，下侧节段采用旋转式静压法进行施工，此时腰带的抱抓孔可以作为抱抓定位点，底节静压到位后，而后将顶部焊接了腰带的标准节吊装到底节上方，将标准节的底端套入底节上方的腰带中进行焊接固定，如此分节递进施工，完成深层钢护筒的施工。
作为优选，所述腰带处的上侧节段的底端环周设有四个与抱抓孔对齐的销孔，所述销孔的孔径小于抱抓孔的孔径，所述抱抓孔和销孔处插设有销钉，销钉的外端与腰带抱抓孔孔壁之间满焊。腰带上的抱抓孔在下侧节段施工时候用于抱抓定位，在上侧节段施工时，抱抓孔作为外销孔使用，采用销钉将抱抓孔和销孔销接后满焊固定，保证连接强度。
作为优选，所述腰带的顶端与上侧节段的外壁环周角满焊连接。
作为优选，所述腰带底端与下侧节段外壁环周角满焊连接，所述下侧节段顶端与腰带内壁环周角满焊连接。
作为优选，所述腰带下半部分环周均匀开设有若干下焊接孔，下焊接孔与下侧节段的外壁满焊固定。
作为优选，所述底节的下端设有环形的底靴，所述底靴的壁厚大于底节的壁厚，底靴的内壁与底节的内壁平齐，所述底靴的底部均匀设置有若干牙床，所述牙床内嵌设有齿板。底靴的结构防止旋压过程中碰到有障碍物以保证底部不变形。齿板保证旋转静压的压入效果。
作为优选，所述齿板包括交替设置的内齿板和外齿板，所述内齿板向内倾斜凸出设置，最大凸出厚度不超过10mm；所述外齿板向外倾斜凸出设置，最大凸出厚度不超过10mm，所述内齿板和外齿板均为逆时针一端凸出。
作为优选，所述底节下端和底靴上端对接处环周采用V型满焊。
作为优选，所述顶节的顶端两侧壁对称设有两个吊装孔、吊装孔的下方环周均匀设有四个或者八个抱抓孔。顶节吊装和旋转静压时无腰带，直接吊装和抱抓定位。
本发明的钢护筒采用分节递进旋转静压施工，可以完成大深度的深层钢护筒的施工，本装置采用腰带作为上下节段的转接装置，既可以保证焊接连接的强度，又方便对齐，保障了工程质量；而且腰带的孔位结构可以作为分节施工时的吊装点和抱抓点，方便施工，提高了效率。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的底节作为下侧节段与腰带连接的半剖示意图。
图3是本发明的标准节作为上侧节段与腰带的连接结构半剖示意图。
图中：1、底节，2、标准节，3、顶节，4、腰带，5、吊装孔，6、抱抓孔，7、底靴，8、齿板，9、上焊接孔，10、下焊接孔，11、销孔，12、销钉。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种地铁盾构保护区的深层多节递进式钢护筒，如图1所示。本装置的钢护筒为多个节段上下串联的筒状结构，钢护筒的节段包括最下端的底节1、最上端的顶节3、设置在顶节和底节之间的一个或者多个标准节2，相邻节段上下对接处的外侧套设有腰带4，所述腰带下半部分与下侧节段焊接固定，腰带上半部分与上侧节段焊接固定。
如图2所示，底节1作为下侧节段与腰带焊接。腰带4上半部分环周方向均匀设有四个用于与动力源连接的抱抓孔6，相邻的抱抓孔之间设有与上侧节段下端外壁满焊固定的上焊接孔9，所述腰带的两侧壁在上焊接孔上方靠顶部对称开设有两个吊装孔5。腰带4底端与底节1外壁环周角满焊连接，所述底节1顶端与腰带4内壁环周角满焊连接。腰带下半部分环周均匀开设有若干下焊接孔10，下焊接孔与底节的外壁满焊固定。当标准节作为下侧节段与腰带焊接时，其连接结构与底节和腰带之间的连接结构相同。底节1的下端设有环形的底靴7，底节下端和底靴上端对接处环周采用V型满焊。所述底靴7的壁厚大于底节1的壁厚，底靴的内壁与底节的内壁平齐，所述底靴的底部均匀设置有若干牙床，所述牙床内嵌设有齿板8。齿板包括交替设置的内齿板和外齿板，所述内齿板向内倾斜凸出设置，最大凸出厚度不超过10mm；所述外齿板向外倾斜凸出设置，最大凸出厚度不超过10mm，所述内齿板和外齿板均为逆时针一端凸出。
如图3所示，标准节2作为上侧节段与腰带4焊接。腰带4的顶端与标准节2的外壁环周角满焊连接。标准节2的底端环周设有四个与抱抓孔对齐的销孔11，所述销孔的孔径小于抱抓孔6的孔径，所述抱抓孔6和销孔11处插设有销钉12，销钉12的外端与腰带抱抓孔6孔壁之间满焊。腰带上焊接孔9与标准节2下端外壁满焊。顶节作为上侧节段时采用以上相同的焊接结构。
施工时，按设计将各腰带与对应的下侧节段焊接固定，先进行底节施工，将顶部焊接了腰带的底节焊接固定，而后利用腰带的吊装孔进行吊装定位，下侧节段采用旋转式静压法进行施工，此时腰带的抱抓孔可以作为抱抓定位点，底节静压到位后，而后将顶部焊接了腰带的标准节吊装到底节上方，将标准节的底端套入底节上方的腰带中进行焊接固定，如此分节递进施工，完成深层钢护筒的施工。
本装置施工位置，距离地铁盾构保护区不足6m，根据地铁安评要求，必须采用微扰动方式进行施工。采用传统工艺：如回旋钻、旋挖钻、长螺旋取土等都能不满足要求，因此选择埋设深层钢护筒再行打桩作业。常规的静压无法施工到设计标高，因此需要分节施工，采用旋转式静压法进行施工。本实施例的施工方案中，钢护筒分三节，包括一个顶节、一个标准节、一个底节，每节长度10m。各节段的外径1180mm，采用16mm壁厚的钢材。腰带高度450mm，外径1210mm，壁厚12mm。底靴壁厚25mm。抱抓孔和吊装孔均为50mm孔径，上焊接孔和下焊接孔均为30mm孔径，销孔40mm孔径。