一种横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置和施工方法与流程

本发明涉及横穿管廊基坑处理的，特别是涉及一种横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置和施工方法。

背景技术：

1、随着国家发展迅速，地上建筑空间趋于限制，需将地上部分空间进行释放转移至地下，给地上腾空间，故需建设地下管廊，对于管廊的建设分为明挖法和非开挖法，非开挖法适用于穿越河道、铁路、公路等构筑物，通常采用顶管法和浅埋暗挖法等工艺施工。

2、又如中国发明专利公开了一种隧道明挖段施工中横穿隧道基坑的现有电力管廊保护结构及其施工方法（公告号：cn109137998b），包括基坑围护结构、顶托板、防撞墙和盖板，所述顶托板与基坑围护结构固定连接并支顶电力管廊，所述防撞墙设置在所述顶托板上并位于电力管廊的两侧并且高度高于所述电力管廊，所述盖板搭接在防撞墙上。其施工方法，步骤如下：（1）探沟开挖；（2）基坑围护结构施工；（3）顶托板施工；（4）电力管廊保护结构的形成；（5）在上述施工中需要对断口处土方进行开挖时，要分层开挖。其保证了在隧道施工过程中电力电缆的安全运营；节约了人力物力，对后续类似施工具有较高的借鉴意义。

3、然而，本发明人具体实施此装置时，发现存在以下缺陷：地下管廊浅埋暗挖法施工，多为基坑上方存在构筑物，而浅埋暗挖法施工周期长，安全隐患大，对施工工艺及地质要求极高；而采用上述管廊保护结构施工周期长，重复利用率低；需明挖的管廊两侧坑道宽度大，增加了土方工程量，施工成本高。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供一种结构布局更为科学合理，有效防止现状管廊沉降，可重复利用，施工周期短的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置和施工方法。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，包括两支撑件、横跨于两支撑件上的贝雷架、多根均布于贝雷架上的横梁和多个位于现状管廊下方的承托件，所述贝雷架与现状管廊平行布置，所述横梁与对应的承托件平行布置并与现状管廊的走向垂直，所述横梁的两侧对称布置有牵引件，所述横梁和承托件通过牵引件一体连接；进一步的，相邻横梁之间间距不大于1m；承托件可采用方钢梁、槽钢梁或者工字钢梁；牵引件可采用调整螺杆、钢丝绳等。

5、优选的，所述支撑件包括两组底座护板和至少两组斜撑组件，所述斜撑组件包括冠梁和两支撑腿，两支撑腿分别位于冠梁的两侧，所述支撑腿的一端与冠梁连接，所述支撑腿的另一端与底座护板连接，所述底座护板安装于现在管廊两侧开挖的坑道放坡处。

6、优选的，所述支撑腿的一端与冠梁铰接，所述支撑腿的另一端与底座护板铰接；进一步的，支撑腿的两端转动安装有铰轴，支撑腿通过铰轴与冠梁和底座护板铰接，两支撑腿之间呈倒“v”型布置。

7、优选的，所述牵引件包括千斤顶和连接件；所述千斤顶固定安装于横梁顶部，所述连接件的一端与千斤顶连接，所述连接件的另一端与承托件连接；进一步的，所述连接件可采用杆体或者钢丝绳。

8、优选的，所述千斤顶采用机械螺旋式千斤顶，所述连接件采用螺纹钢；所述螺纹钢的顶部与机械螺旋式千斤顶上的升降螺杆底部转动连接。

9、优选的，所述承托件包括筒体、转动安装于筒体一端端部的筒钻头和转动安装于筒体中部并与筒钻头固定连接的驱动杆；所述筒体上设有水平承托部。

10、优选的，所述筒体中部安装有外扩支撑件，所述外扩支撑件包括中空管体、滑动安装于中空管体上的两滑块、连接杆组和两撑座，所述连接杆组包括两连杆，所述连杆的一端与滑块铰接，所述连杆的另一端与撑座铰接，所述中空管体上与两滑块接触处设有互为反扣的螺纹部，所述滑块与中空管体螺纹传动连接，所述撑座远离中空管体一侧设有锥型头部，所述撑座顶部与筒体顶部的水平承托部平齐，所述驱动杆自中空管体内穿过；进一步的，所述筒体上设有容许外扩支撑件收合的容置槽。

11、优选的，所述连接件的端部螺装有卡件，所述筒体上设有容许卡件进入的环孔和卡槽；进一步的，所述卡件包括螺帽以及与螺帽一体焊接的环板。

12、一种横穿现状管廊基坑挖掘的施工方法，采用上述横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置对现状管廊进行保护；包括以下步骤：

13、s1、利用挖机将既有现状管廊上方、两侧土方开挖，土方开挖后使现状管廊露出地面，现状管廊两侧坑道做放坡处理；进一步的，坑道两侧放坡角度根据土壤类别和挖土深度进行适应性调整，此处不作进一步限定；

14、s2、将两底座护板吊装至现状管廊两侧坑道的边坡处，底座护板与对应的坑道边坡平行，组装支撑腿和冠梁，吊装贝雷架至冠梁处固定安装就位，自现状管廊下部开挖贯穿通道，贯穿通道孔径大小在10cm-20cm，相邻两贯穿通道之间间距应小于1m；将承托件自贯穿通道内穿过，在贝雷架顶部布置横梁并将横梁固定安装于贝雷架上，横梁与承托件对应布置，安装千斤顶，通过连接件将千斤顶和承托件一体连接；

15、s3、根据设计要求，调整对应千斤顶的顶升高度，通过牵引件和承托件对现状管廊分级张拉，张拉完成后即完成现状管廊悬吊保护工作；

16、s4、随后开挖现状管廊中部下方的基坑，管廊下方的基坑开挖宽度应小于底座护板长度的1/3。

17、(三)有益效果

18、与现有技术相比，本发明提供了一种横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置和施工方法，具备以下有益效果：该横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置和施工方法，支撑件、贝雷架、横梁、牵引件和承托件之间可拆卸连接，拆装便捷，无需过多混凝土浇筑作业，结构布局更为科学合理，可重复利用，施工周期短；通过悬吊的方式实现对现状管廊的保护，两支撑件之间的贝雷架形成“桥梁”结构，有效防止现状管廊沉降，提高了在现状管廊下方横穿基坑的开挖安全性，对现状管廊起到较好的保护作用。

1.一种横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，包括两支撑件、横跨于两支撑件上的贝雷架（1）、多根均布于贝雷架（1）上的横梁（2）和多个位于现状管廊下方的承托件（3），所述贝雷架（1）与现状管廊平行布置，所述横梁（2）与对应的承托件（3）平行布置并与现状管廊的走向垂直，所述横梁（2）的两侧对称布置有牵引件（4），所述横梁（2）和承托件（3）通过牵引件（4）一体连接。

2.根据权利要求1所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述支撑件包括两组底座护板（5）和至少两组斜撑组件，所述斜撑组件包括冠梁（6）和两支撑腿（7），两支撑腿（7）分别位于冠梁（6）的两侧，所述支撑腿（7）的一端与冠梁（6）连接，所述支撑腿（7）的另一端与底座护板（5）连接，所述底座护板（5）安装于现在管廊两侧开挖的坑道放坡处。

3.根据权利要求2所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述支撑腿（7）的一端与冠梁（6）铰接，所述支撑腿（7）的另一端与底座护板（5）铰接。

4.根据权利要求1所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述牵引件（4）包括千斤顶（8）和连接件（9）；所述千斤顶（8）固定安装于横梁（2）顶部，所述连接件（9）的一端与千斤顶（8）连接，所述连接件（9）的另一端与承托件（3）连接。

5.根据权利要求4所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述千斤顶（8）采用机械螺旋式千斤顶，所述连接件（9）采用螺纹钢；所述螺纹钢的顶部与机械螺旋式千斤顶（8）上的升降螺杆底部转动连接。

6.根据权利要求5所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述承托件（3）包括筒体（10）、转动安装于筒体（10）一端端部的筒钻头（11）和转动安装于筒体（10）中部并与筒钻头（11）固定连接的驱动杆（12）；所述筒体（10）上设有水平承托部（13）。

7.根据权利要求6所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述筒体（10）中部安装有外扩支撑件，所述外扩支撑件包括中空管体（14）、滑动安装于中空管体（14）上的两滑块（15）、连接杆组和两撑座（16），所述连接杆组包括两连杆（17），所述连杆（17）的一端与滑块（15）铰接，所述连杆（17）的另一端与撑座（16）铰接，所述中空管体（14）上与两滑块（15）接触处设有互为反扣的螺纹部（18），所述滑块（15）与中空管体（14）螺纹传动连接，所述撑座（16）远离中空管体（14）一侧设有锥型头部（19），所述撑座（16）顶部与筒体（10）顶部的水平承托部（13）平齐；所述驱动杆（12）自中空管体（14）内穿过。

8.根据权利要求6所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置，其特征在于，所述连接件（9）的端部螺装有卡件（20），所述筒体（10）上设有容许卡件（20）进入的环孔（21）和卡槽（22）。

9.一种横穿现状管廊基坑挖掘的施工方法，其特征在于，采用上述权利要求1-8所述的横穿现状管廊基坑挖掘的保护装置对现状管廊进行保护；包括以下步骤：