一种基坑挖掘时管道的保护装置及保护方法与流程

专利检索2024-12-03  35


本发明涉及基坑管道保护,特别是涉及一种基坑挖掘时管道的保护装置及保护方法。


背景技术:

1、随着城市化进程的加快,城市地下空间开发建设项目数量变得越来越多,就需要在地面向下开挖基坑,基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑,一般较大的地下空间开挖基坑时,需要做好边坡防护,基坑边缘一般使用支撑梁或者隔离墙体进行支撑防护,还需要在基坑开挖过程中对土坑进行支护,便于对基坑形成稳固的支撑空间。一般基坑支撑的结构需要通过立柱和横梁进行支撑,只是基坑的横梁是在贴近地面的位置,也就是基坑的顶部,而立柱是在坑底与横梁之间竖直支撑的建筑结构,通过边坡支护、立柱和横梁将整个挖开的基坑进行有效支撑。

2、在基坑开外的过程中,城市地下管线保护成了地下空间开发过程中需重点考虑的问题。城市地下管线通常包括通讯管线、电力管线、燃气管线、热力管线、供水管线等,尤其是在复杂的城市中,管线分布结构十分复杂。在地下空间开发施工中,常因缺乏地下管线的保护意识和相应的技术措施,导致地下管线损坏的现象时常发生。地下管线的损坏,不仅影响到人们的正常生活,而且还会带来不必要的经济损失。尤其是水管重量大,承压工作,在基坑开挖的过程中,水管线路依然在正常运行,还有排污管等都在正常运行,而在基坑开挖时,必须采取针对性的措施,加强施工过程中地下管线的保护。

3、目前,在软土深基坑周边管线的保护过程中,往往采用管线迁改等措施来对管线进行保护,避免对管线造成破坏。但对于大直径管道常因迁改涉及诸多民生问题,故常需进行原位保护,无法进行迁改。尤其是当基坑开挖过程中,管线暴露后如何进行有效保护,尤其是当管线悬于坑底标高以上时,也就是在基坑中悬空状态时,如何避免管体变形、下垂破裂、机械碰伤等破坏,最终有效保护管线安全,成为了基坑开挖的较大难题。

4、基于此,本发明设计了一种基坑挖掘时管道的保护装置及保护方法,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基坑挖掘时管道的保护装置及保护方法,能够不需要迁移管道,对原先埋在地下的管道进行原位保护,而且还能利用基坑内的支撑梁和立柱对管道进行支撑悬吊,进行双重保护,起到稳定管道的作用,有效避免在基坑开挖的过程中出现管道开裂沉降等情况,本装置能够对基坑开挖时的管道起到有效的防护和定位,并且整个基坑施工过程都不会影响管道的正常使用,不需要管线停运,降低基坑的施工影响,而且还能随时调整管道的支撑悬吊情况,对管线及时纠偏。

2、本发明是这样实现的:一种基坑挖掘时管道的保护装置,包括:

3、基坑内部设置了支撑梁和立柱,多个水平设置的所述支撑梁和多个竖直设置的立柱相互交错固定组成完整的支撑框架;管道保护结构包括:支撑管箍、吊拉管箍、悬吊拉索、支架纵梁和架管横梁;

4、所述支撑管箍和吊拉管箍都是半圆形环状结构,所述支撑管箍和吊拉管箍能分离的拼接组成完整的圆环状抱箍,所述支撑管箍和吊拉管箍环箍在管道外部;

5、所述悬吊拉索上设置了紧线器,所述悬吊拉索的下端与支撑管箍和吊拉管箍的拼接处锁定,所述悬吊拉索的上端锁紧在支撑梁上;

6、所述支架纵梁和架管横梁都是型钢,相邻的所述立柱之间稳定的水平横跨连接了多个支架纵梁,多个所述支架纵梁水平的固定架装在管道沿线下方的左右两侧,每个所述支架纵梁与需要架装的管道方向相同,且每根所述支架纵梁都在同一水平面上相互平行;

7、多根所述架管横梁水平的横向固定架设在支架纵梁顶部,每根所述架管横梁都与管道左右两侧的所有支架纵梁固定连接,所述架管横梁与管道铺设方向相互垂直,每根所述架管横梁都支撑托举在管道底部;

8、所述架管横梁顶部还设置了垫块,所述垫块楔紧在架管横梁与管道之间;

9、所述管道上还设置了水平传感器。

10、进一步地,所述立柱上还固定设置了撑梁架杆和补强架板,所述补强架板为角钢,所述立柱的左右两侧都水平的固定焊接了一个补强架板,所述补强架板支撑在撑梁架杆底部;

11、所述立柱的前后两侧还都水平的固定焊接了一个撑梁架杆在,所述撑梁架杆支撑在架管横梁底部;

12、每根所述立柱的左右两侧也都各设置了一个架管横梁;

13、所述立柱为钢格构柱。

14、进一步地,所述垫块为木质楔形块,同一个所述架管横梁上至少设置了两个垫块,两个所述垫块分别楔紧在管道的左右两侧。

15、进一步地,所述悬吊拉索为钢绞线,所述悬吊拉索上端向外倾斜设置;

16、所述支撑管箍和吊拉管箍的左右两侧各设置了一个法兰挂耳,所述支撑管箍和吊拉管箍通过法兰挂耳和螺栓锁紧;

17、所述支撑管箍和吊拉管箍左右两侧的法兰挂耳各锁紧了一个悬吊拉索。

18、一种基坑挖掘时管道的保护方法,该方法需提供一种基坑挖掘时管道的保护装置,方法包括以下步骤:

19、步骤s1,标定基坑开挖范围,对基坑范围内的管道的管位进行探测,并对管道的管位坐标和初始标高进行采集;

20、步骤s2,对基坑的边沿构造地下连续墙和临时的立柱,并对基坑边沿和底部的土体注入混凝土进行加固;

21、步骤s3,对基坑标定范围内的土方分层开挖,开挖至第一道支撑梁垫层底部标高位置,浇筑钢筋混凝土凝结形成支撑梁,并在浇筑所述支撑梁时再其内部预埋钢绞线作为悬吊拉索;

22、步骤s4,对基坑范围内的土方分层、分段开挖,直至开挖至管道位置后,将管道顶面露出,即刻布设管道沉降及水平传感器,对管道稳定性进行监控,也对管道是否发生位移和偏斜进行实时监控;

23、步骤s5,逐段开挖将管道露出,并对开挖露出的管道通过支撑管箍和吊拉管箍抱箍锁定,所述支撑管箍和吊拉管箍都是半圆形环状结构,所述支撑管箍和吊拉管箍在两个管道之间的接缝处进行安装,并将管道套箍锁紧,从而对管道进行有效保护,所述支撑管箍和吊拉管箍之间的拼接面确保水平,所述支撑管箍和吊拉管箍的左右两侧各设置了一个法兰挂耳,并且所述支撑管箍和吊拉管箍的拼接锁定的法兰挂耳处于管道的左右两侧,每侧法兰挂耳通过悬吊拉索与支撑梁进行吊装,并且所述悬吊拉索上安装紧线器;

24、步骤s6,基坑内的土方继续逐步向下开挖,在每个所述立柱的左右两侧上焊接补强架板,并且焊接时使所述补强架板顶部保持水平,在所述立柱的前后两侧焊接撑梁架杆,同时所述撑梁架杆底部与补强架板顶部焊接固定,且所述撑梁架杆顶部保持水平,在所述立柱左右两侧各焊接一个支架纵梁,并且管道沿线左右两侧的全部所述立柱之间都焊接支架纵梁进行连接,在所述立柱之间的间隙通过支架纵梁铺设为水平的支撑钢架,所述支架纵梁的铺设方向与管道线路平行,在所述支撑管箍底部水平放置一个架管横梁,且每个所述架管横梁需要横跨架设在同一竖直截面上的每个支架纵梁,且所述架管横梁与支撑管箍在同一竖直截面上,并将所述支架纵梁顶部与架管横梁底部焊接稳定,使所述架管横梁顶部与支撑管箍底部齐平,并形成有效支撑,在所述架管横梁顶部的支撑管箍左右两侧各楔入一个垫块,所述垫块为楔形块,通过所述垫块将支撑管箍两侧楔紧,确保稳定支撑。

25、本发明的有益效果是:1、本发明通过开挖基坑的同时,对挖出的管道进行箍紧和保护,通过支撑管箍和吊拉管箍对管道进行定位,再通过悬吊拉索将其吊装在基坑的顶部支撑梁上,对管道进行原位保护吊装,避免在挖坑的过程中管道失去支撑,给管道提供持续有效的支撑力,不需要对管线进行改迁;

26、2、本装置还增加了支架纵梁、架管横梁和撑梁架杆,通过这些结构将管道与立柱进行连接支撑,从而使管道上方与支撑梁进行吊装固定,下方与立柱进行有效稳定支撑,双层保护,避免了在基坑开挖过程中拉索松脱导致管道失去支撑的情况出现,双重保护,其中一个失效,还有另一个进行保护,便于出现异常及时检修恢复;

27、3、本装置的悬吊拉索通过紧线器进行拉紧,可以实现对管道的每个节段进行预应力张拉,起到对管线水平度进行纠偏的作用,便于进行微调;

28、4、本装置管道与架管横梁是通过垫块进行支撑,不仅可以填补间隙,还能避免管道左右方向摇摆滚动的情况发生,还能通过垫块的调整,对管线纠偏微调进行适配支撑,使得架管横梁能够对管道始终保持有效支撑和限位,并且管道上的水平传感器,能够便于人员对管道保护情况进行实时监控,使得管道始终保持水平和稳定,使基坑施工不影响管线正常运行。


技术特征:

1.一种基坑挖掘时管道的保护装置,基坑内部设置了支撑梁(1)和立柱(11),多个水平设置的所述支撑梁(1)和多个竖直设置的立柱(11)相互交错固定组成完整的支撑框架;其特征在于,管道保护结构包括:支撑管箍(2)、吊拉管箍(21)、悬吊拉索(3)、支架纵梁(4)和架管横梁(41);

2.根据权利要求1所述的一种基坑挖掘时管道的保护装置,其特征在于:所述立柱(11)上还固定设置了撑梁架杆(42)和补强架板(43),所述补强架板(43)为角钢,所述立柱(11)的左右两侧都水平的固定焊接了一个补强架板(43),所述补强架板(43)支撑在撑梁架杆(42)底部;

3.根据权利要求1所述的一种基坑挖掘时管道的保护装置,其特征在于:所述垫块(22)为木质楔形块,同一个所述架管横梁(41)上至少设置了两个垫块(22),两个所述垫块(22)分别楔紧在管道的左右两侧。

4.根据权利要求1所述的一种基坑挖掘时管道的保护装置,其特征在于:所述悬吊拉索(3)为钢绞线,所述悬吊拉索(3)上端向外倾斜设置;

5.根据权利要求1所述的一种基坑挖掘时管道的保护方法,其特征在于,所述基坑挖掘时管道的保护方法需要提供如权利要求1-4所述的一种基坑挖掘时管道的保护装置,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了基坑管道保护技术领域的一种基坑挖掘时管道的保护装置及保护方法,包括支撑管箍和吊拉管箍能分离的拼接组成完整的圆环状抱箍,悬吊拉索的上端锁紧在支撑梁上,支架纵梁稳定的水平横跨连接在相邻的立柱之间,多根架管横梁水平的横向固定架设在支架纵梁顶部,架管横梁都支撑托举在管道底部,垫块楔紧在架管横梁与管道之间,能够不需要迁移管道,对原先埋在地下的管道进行原位保护,而且还能利用基坑内的支撑梁和立柱对管道进行支撑悬吊,进行双重保护,起到稳定管道的作用,有效避免管道开裂沉降等情况,对管道起到有效的防护和定位,并且整个基坑施工过程都不会影响管道的正常使用,不需要管线停运,降低基坑的施工影响。

技术研发人员:李志伟,方能榕,黄明,赵剑豪,郑刚,刁钰,周海祚,林志龙,许国平,刘鹭,俞伟,杨岳峰,余国梁,黄伟达,方家强,杨建学,朱建辉,吴茂明,周燕锋,周志桦,林君,李继光,蓝燕金,高洁
受保护的技术使用者:福建省建研工程顾问有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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