專利名稱：一種電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)及其盾構(gòu)機切削施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圍護結(jié)構(gòu)，尤其涉及了一種電纜隧道豎井圍擴結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及了該電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化建設(shè)不斷發(fā)展進步，電力、通信等電纜地下化發(fā)展成為必然的趨 勢，地下電纜隧道的修建代替了大型高壓鐵塔和相應(yīng)的架空線路，為城市化進程騰出更多 的地上空間。電纜隧道的豎井通常采用鋼筋或鋼板作為增強體的圍護結(jié)構(gòu)，以達到止水、防 滲、和承重的目的，在進行電纜隧道施工必然會選擇盾構(gòu)法施工。但在盾構(gòu)法隧道施工中， 隧道掘進至豎井位置時，用盾構(gòu)機的刀具直接切削以鋼筋或鋼板為增強體的圍護結(jié)構(gòu)極為 困難，很容易造成刀具損壞、鋼筋卡塞刀盤等問題，因此，為方便盾構(gòu)機進、出電纜隧道豎 井，一般采用人工破筋的方法鑿去相應(yīng)位置處的圍護結(jié)構(gòu)，這種方法不僅作業(yè)環(huán)境艱苦、勞 動強度大，同時由于圍護結(jié)構(gòu)的開鑿破壞，極易出現(xiàn)地下水涌入、土體塌方等問題，危險性 極大。 在采用人工破筋以時，為了確保施工安全，在人工開鑿前還必須對盾構(gòu)機進、出電 纜隧道豎井位置外的土體進行加固或做臨時支護。目前采用的處理有高壓旋噴法、深層攪 拌法、化學(xué)注漿法或冰凍法等，這不僅增加了豎井圍護的建設(shè)費用，延長了施工周期；還對 豎井施工的工作面提出了更高的要求，對周圍交通和建筑的影響增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服上面所述的技術(shù)缺陷，提供一種施工周期 短、工程造價低、勞動強度低以及施工安全系數(shù)高的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，同時提供電纜 隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法。 為了解決上面所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 本發(fā)明提供一種電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，具有增強體結(jié)構(gòu)，所述的增強體結(jié)構(gòu)為 由上部鋼筋籠、中部FRP筋籠和下部鋼筋籠聯(lián)接而成的增強體結(jié)構(gòu)。 其中，所述的FRP筋籠在圍護結(jié)構(gòu)中的位置與盾構(gòu)機進、出電纜隧道豎井的位置 對應(yīng)，且FRP筋籠的高度大于盾構(gòu)機的進出高度。 所述的圍護結(jié)構(gòu)采用樁的形式，鋼筋籠為圓筒形鋼筋籠，F(xiàn)RP筋籠為圓筒形FRP筋 籠，上、下部鋼筋籠與FRP筋籠聯(lián)接。上、下部鋼筋籠與FRP筋籠通過直接綁扎進行聯(lián)接。
所述的圍護結(jié)構(gòu)采用墻體的形式，鋼筋籠為矩形鋼筋籠，F(xiàn)RP筋籠為矩形FRP筋 籠，上、下部鋼筋籠與FRP筋籠通過聯(lián)接板和鋼螺栓聯(lián)接。 所述的FRP筋籠為GFRP筋籠或CFRP筋籠，其中，F(xiàn)RP為纖維增強聚合物，GFRP為 玻璃纖維增強聚合物，CFRP為碳纖維增強聚合物。 本發(fā)明還提供了上述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法，包括如下 步驟將下部鋼筋籠、中部FRP筋籠和上部鋼筋籠吊裝、搭接、綁扎后，澆注混凝土，形成電
3纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機掘進至電纜隧道豎井的FRP筋籠位置時，將盾構(gòu)機的刀盤更 換為滾刀、齒刀或刮刀后，再進行電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的切削。 本發(fā)明針對現(xiàn)行電纜隧道盾構(gòu)法施工中，盾構(gòu)機穿越豎井的以鋼筋為增強體的圍 護結(jié)構(gòu)時由于人工破筋和對進、出洞口外土體臨時支護等作業(yè)造成的安全、造價提高、工期 延長等問題，通過盾構(gòu)機直接切削電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的FRP筋籠，避免了使用人工破 筋的方法鑿去相應(yīng)位置處的鋼筋混凝土圍護，從而縮短了施工周期，降低了勞動難度與強 度、提高了施工安全性。采用本發(fā)明的圍護結(jié)構(gòu)及施工方法，既加快了電纜隧道的施工進 度，也在一定程度上減少了盾構(gòu)機刀片的磨損，適合于在盾構(gòu)機進、出電纜隧道豎井處的圍 護結(jié)構(gòu)中推廣使用。


圖1為盾構(gòu)切削電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為FRP筋籠與鋼筋籠聯(lián)接示意圖。
圖3為聯(lián)接板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請一并參閱圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的圍護結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的圍護結(jié)構(gòu)不同，傳統(tǒng)圍護 結(jié)構(gòu)通常以鋼筋或鋼板作為增強體，而本發(fā)明的增強體結(jié)構(gòu)則由上、下部鋼筋籠和中部FRP 筋籠2構(gòu)成；FRP筋籠2的位置與盾構(gòu)機7進、出電纜隧道豎井的位置對應(yīng)，且FRP筋籠2的 高度大于盾構(gòu)機7的進出高度，使盾構(gòu)機7能在FRP筋籠2中通行；上部鋼筋籠1、中部FRP 筋籠2、下部鋼筋籠3之間通過聯(lián)接形成一個完整的增強體結(jié)構(gòu)。其中，F(xiàn)RP筋籠2可以為 GFRP筋籠或CFRP筋籠；上部鋼筋籠1、中部FRP筋籠2、下部鋼筋籠3之間可以通過聯(lián)接板 4和鋼螺栓5聯(lián)接或者直接綁扎聯(lián)接，聯(lián)接板4上具有若干個螺栓孔6。
本發(fā)明電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法，包括如下步驟將下部鋼 筋籠3、中部FRP筋籠2和上部鋼筋籠1吊裝、搭接、綁扎后，澆注混凝土，形成電纜隧道豎井 圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機7掘進至電纜隧道豎井的FRP筋籠2位置時，將盾構(gòu)機7的刀盤更換為滾 刀、齒刀或刮刀后，再進行電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的切削。( — )若圍護結(jié)構(gòu)采用鋼筋籠為搭配增強的樁的形式，則具體施工方法如下
1、樁孔根據(jù)不同的地質(zhì)條件，可采用人工挖孔或鉆機成孔。樁孔完成前將已制作 的FRP筋籠和鋼筋籠搬運至施工現(xiàn)場； n、樁孔完成后，將下部鋼筋籠吊裝、插入樁孔，預(yù)留足夠的搭接長度在地表以上，
并做臨時支撐； ni、將中部FRP筋籠吊裝，與下部鋼筋籠對應(yīng)的鋼筋按設(shè)計長度搭接、綁扎； IV、將綁扎后中部FRP筋籠插入樁孔，預(yù)留足夠的搭接長度在地表以上，并做臨時 支撐； V、將上部鋼筋籠吊裝，與FRP筋籠對應(yīng)的FRP筋按設(shè)計長度搭接、綁扎； VI、將綁扎好的上部鋼筋籠插入樁孔至設(shè)計深度，并做臨時支撐； VII、插入導(dǎo)管澆注混凝土，形成電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)。 ( 二 )若圍護結(jié)構(gòu)采用鋼筋籠為搭配增強的現(xiàn)澆地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，則具體施工方法如下 A、施工準(zhǔn)備，包括單元槽劃分、設(shè)備進場安裝、鋼筋混凝土導(dǎo)槽構(gòu)筑、護壁泥漿池 設(shè)置和拌制及導(dǎo)孔施工； B、溝槽施工，挖槽機從一端到另一端有次序的施工，使槽深控制在同一標(biāo)高。
C、清底及增強籠體施工，增強籠體按設(shè)計焊接、綁扎；要求下部鋼筋籠底端距槽底 10cm-20cm以上，籠體側(cè)面至混凝土表面留5cm-15cm的間隙。 D、溝槽完成后，將下部鋼筋籠吊裝、插入溝槽，接合部分預(yù)留在地表以上，并做臨 時支撐； E、將FRP筋籠吊裝，與下部鋼筋籠通過聯(lián)接板和鋼螺栓聯(lián)接； F、將聯(lián)接好的FRP筋籠插入樁孔，接合部分預(yù)留在地表以上，并做臨時支撐； G、將上部鋼筋籠吊裝，與FRP筋籠通過聯(lián)接板和鋼螺栓聯(lián)接； H、將聯(lián)接好的鋼筋籠插入溝槽至設(shè)計深度，并做臨時支撐； 1、插入導(dǎo)管澆注混凝土，形成電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)。 在上述(一 )、(二 )的盾構(gòu)法電纜隧道施工中，盾構(gòu)機掘進至電纜隧道豎井圍護 結(jié)構(gòu)的FRP筋籠位置時，將盾構(gòu)機刀盤的刀具更換為滾刀、齒刀或刮刀，便可直接切削電纜 隧道豎井的圍護結(jié)構(gòu)，進、出電纜隧道豎井。 盡管本發(fā)明已作了詳細(xì)說明并引證了實施例，但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，顯 然可以按照上述說明而做出的各種方案、修改和改動，都應(yīng)該包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，具有增強體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的增強體結(jié)構(gòu)為由上部鋼筋籠(1)、中部FRP筋籠(2)和下部鋼筋籠(3)聯(lián)接而成的增強體結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的FRP筋籠(2)在 圍護結(jié)構(gòu)中的位置與盾構(gòu)機(7)進、出電纜隧道豎井的位置對應(yīng)，且FRP筋籠(2)的高度大 于盾構(gòu)機(7)的進出高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圍護結(jié)構(gòu)采用 樁的形式，上、下部鋼筋籠為圓筒形鋼筋籠，F(xiàn)RP筋籠為圓筒形FRP筋籠，上、下部鋼筋籠與 FRP筋籠聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，其特征在于上、下部鋼筋籠與FRP 筋籠通過直接綁扎進行聯(lián)接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圍護結(jié)構(gòu)采用 墻體的形式，上、下部鋼筋籠為矩形鋼筋籠，F(xiàn)RP筋籠為矩形FRP筋籠，上、下部鋼筋籠與FRP 筋籠通過聯(lián)接板和鋼螺栓聯(lián)接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的FRP筋 籠(2)為GFRP筋籠或CFRP筋籠。
7. —種如權(quán)利要求l-6任一所述的電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法，包 括如下步驟將下部鋼筋籠(3)、中部FRP筋籠(2)和上部鋼筋籠(1)吊裝、搭接、綁扎后， 澆注混凝土，形成電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機(7)掘進至電纜隧道豎井的FRP筋籠(2) 位置時，將盾構(gòu)機(7)的刀盤更換為滾刀、齒刀或刮刀后，再進行電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的 切削。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，具有由上部鋼筋籠、中部FRP筋籠和下部鋼筋籠聯(lián)接而成的增強體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明同時也公開了電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機切削施工方法，包括如下步驟將下部鋼筋籠、中部FRP筋籠和上部鋼筋籠吊裝、搭接、綁扎后，澆注混凝土，形成電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機掘進至電纜隧道豎井的FRP筋籠位置時，將盾構(gòu)機的刀盤更換為滾刀、齒刀或刮刀后，再進行電纜隧道豎井圍護結(jié)構(gòu)的切削。采用本發(fā)明的圍護結(jié)構(gòu)及施工方法，既加快了電纜隧道的施工進度，也在一定程度上減少了盾構(gòu)機刀片的磨損，適合于在盾構(gòu)機進、出電纜隧道豎井處的圍護結(jié)構(gòu)中推廣使用。
文檔編號E21D9/06GK101725354SQ20081021700
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者何唯平, 成長青, 李偉新, 李明, 趙欣平 申請人:深圳市海川實業(yè)股份有限公司;深圳海川工程科技有限公司;上海啟鵬化工有限公司;河源海川科技有限公司