本發(fā)明涉及一種零平面上，頂進下穿高邊坡條件下，無天然后背時箱涵頂進的始發(fā)裝置。

背景技術：

1、箱涵頂進法是新建箱涵下穿公路、鐵路或市政道路等，常用的一種施工方法。在頂進始發(fā)端修建工作坑，工作坑處于零平面以下，在坑內(nèi)作滑板，滑板上預制鋼筋混凝土箱涵，箱涵頂板及側(cè)墻的前段設置刃腳，其上安裝鋼刃，在箱涵尾部后修筑后背，然后在后背與箱涵底板之間安設千斤頂，同時對公路、鐵路或市政道路進行必要的加固，以保證箱涵頂進下穿時上方路線的安全，最后依靠千斤頂并借助天然后背的將箱涵頂入。頂進時，箱涵端部刃腳始終埋在土中，隨頂隨挖，直至箱涵按設計要求的位置全部頂入為止。

2、箱涵頂進時，千斤頂作用于后背，常規(guī)的箱涵始發(fā)裝置設置于零平面以下的工作坑內(nèi)，箱涵頂進后背支撐于工作坑的圍護結(jié)構(gòu)或主體結(jié)構(gòu)上，依靠工作坑外的土壓力平衡頂進力，使箱涵向前移動。

3、而在高邊坡條件下，箱涵位于零平面上，無法設置工作坑，箱涵無直接支撐結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的處理方法為人工制造后背，通過設置支擋結(jié)構(gòu)，背后回填素土或者填砂，作為頂進后背?，F(xiàn)有頂進裝置存在以下問題：1)回填及挖除土方工程量大，造價高；2)回填土體疏松，難以完全壓密實，容易發(fā)生失穩(wěn)；3)占地面積大，在市政工程中周邊條件復雜、空間小，無法實施，應用范圍受限；4)市政工程中環(huán)保要求高，大體量的回填及挖除土方，產(chǎn)生揚塵，污染環(huán)境且影響美觀。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置。結(jié)合零平面上箱涵頂進下穿高邊坡的特點，設計適用于該條件的滑板自錨式頂進始發(fā)裝置，滑板與后背梁澆筑為整體，利用鋼筋混凝土肋板，保證后背梁的穩(wěn)定性；后背梁前方設置頂鐵，與千斤頂連接，千斤頂另一端連接箱涵；滑板下方設置縱橫向地錨梁用于固定滑板；滑板下方設置自錨梁，自錨梁與后背下方均設置抗滑樁，用于平衡頂進力，防止整體滑動；同時應保證抗滑樁的長度，防止頂進裝置傾覆。本發(fā)明具有簡單易行、施工質(zhì)量可控的特點。

2、上述滑板與后背梁澆筑為整體，利用鋼筋混凝土肋板，保證后背梁的穩(wěn)定性；所述滑板水平布置，后背梁垂直于滑板，肋板為直角三角形，垂直于滑板與后背梁。

3、上述后背梁一側(cè)設置頂鐵及千斤頂，另一側(cè)設置鋼筋混凝土肋板，下方設置抗滑樁，抗滑樁與后背梁連接為整體。

4、上述滑板下方設置縱橫地錨梁及自錨梁，防止頂進過程中滑板的滑動，地錨梁及自錨梁的高度大于滑板厚度，自錨梁的高度大于地錨梁的高度。

5、上述自錨梁下方設置抗滑樁，與后背梁下方的抗滑樁，共同平衡箱涵頂進力，抗滑樁的數(shù)量、深度以及豎向角度需要滿足箱涵頂進的抗滑移要求。

6、上述箱涵滑板兩側(cè)設置導向墩，導向墩位于橫向地錨梁端部，垂直于地錨梁且與地錨梁整體澆筑。

7、上述滑板的尺寸應滿足頂進箱涵、后背梁、肋板的裝配需要，其中長度方向與箱涵頂進方向一致，其長度方向應大于肋板、后背梁、頂鐵及千斤頂、箱涵長度的平面投影長度之和；其中寬度方向應大于箱涵寬度平面投影、導向墩寬度之和。

8、本發(fā)明的目的是通過利用滑板，通過設置后背梁打設抗滑樁，為零平面上，下穿高邊坡的箱涵頂進提供始發(fā)裝置。與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：

9、1)可運用于零平面上，無天然后背條件下的頂進，整體結(jié)構(gòu)安全可靠，可得到廣泛運用；

10、2)利用滑板，設置自錨梁及抗浮樁，形成自錨式始發(fā)裝置。結(jié)構(gòu)簡單，工程量小，受力清晰，充分利用滑板自身摩擦力，穩(wěn)定性好。

11、3)滑板與后背梁澆筑為整體，兩者之間澆筑鋼筋混凝土肋板連接，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好。

12、4)經(jīng)濟效益分析：避免大面積土方工程，造價低，施工速度快，拆除方便；

13、5)社會效益分析：占地面積小，對周邊環(huán)境影響小，市政工程中周邊條件復雜、作業(yè)空間有限，本裝置可以充分發(fā)揮優(yōu)勢。

14、6)環(huán)境效應分析：工程量小，避免大面積土方工程，避免了揚塵，對環(huán)境污染小，更加環(huán)保。

技術特征：

1.一種用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，它包括鋼筋混凝土滑板（1）、鋼筋混凝土肋板（2）、碎石混凝土墊層（3）、鋼筋混凝土后背梁（4）、鋼筋混凝土抗滑樁（5）、頂鐵（6）、千斤頂（7）、地錨梁（8）、導向墩（9）、自錨梁（10）、箱涵（11）。其特征在于在零平面上將滑板（1）與后背梁（4）澆筑為整體，利用鋼筋混凝土肋板（2），保證后背梁的穩(wěn)定性，作為箱涵頂進的始發(fā)基座；后背梁前方設置頂鐵（6），與千斤頂連接（7），千斤頂（7）另一端連接箱涵（11）；滑板（1）下方設置縱橫向地錨梁（8）用于固定滑板（1）；滑板（1）下方設置自錨梁（10），自錨梁（10）與后背下方均設置抗滑樁（5），用于平衡頂進力，防止整體滑動；同時應保證抗滑樁（5）的長度，防止頂進裝置傾覆。頂進裝置的施工工藝為：鉆孔施工抗滑樁（5），施做墊層（3），綁扎鋼筋，支模澆筑滑板（1）、后背梁（4）、地錨梁（8）、自錨梁（10）、肋板（2），濕接縫處理抗滑樁（5）與后背梁（4）、自錨梁（10）的交界處，使其澆筑為整體，形成自錨式箱涵頂進裝置。滑板（1）上鋪設潤滑層、機油、滑石粉，安裝頂鐵（6）、千斤頂（7），頂進施工箱涵（11）。。

2.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：滑板（1）與后背梁（4）、肋板（2）澆筑為整體，保證整個裝置的穩(wěn)定性，利用肋板（2），保證頂進過程中后背梁的穩(wěn)定性。

3.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：滑板（1）下方設置縱橫地錨梁（8）及自錨梁（10），防止頂進過程中滑板的滑動。

4.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：后背梁（4）下方設置一排抗滑樁、自錨梁（10）下方設置一排抗滑樁，抗滑樁可根據(jù)頂進力大小調(diào)整數(shù)量、深度以及豎向角度。

5.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：所示后背梁（4）及自錨梁（10）下方抗滑樁（5）的數(shù)量、深度以及豎向角度需要滿足箱涵頂進的抗滑移要求，具體為箱涵頂進時，抗滑樁（5）的水平抗力與被動土壓力及滑板（1）的摩擦力保持平衡。

6.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：箱體兩側(cè)設置導向墩（9），導向墩與滑板（1）整體澆筑。

7.如權(quán)利要求1所述的用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，其特征在于：所示滑板（1）的尺寸應滿足頂進箱涵（11）、后背梁（4）、肋板（2）的裝配需要，其中長度方向與箱涵（11）頂進方向一致，其長度方向應大于肋板（2）、后背梁（4）、頂鐵（6）及千斤頂（7）、箱涵（11）的平面投影長度之和；其中寬度方向應大于箱涵（11）寬度平面投影、導向墩（9）寬度之和。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于高邊坡的滑板自錨式箱涵零平面頂進始發(fā)裝置，包括鋼筋混凝土滑板、鋼筋混凝土肋板、碎石混凝土墊層、鋼筋混凝土后背梁、鋼筋混凝土抗滑樁、頂鐵、千斤頂、地錨梁、導向墩、自錨梁。其特點為在高邊坡底部零平面處將箱涵頂進滑板與后背梁澆筑為整體，兩者之間同步澆筑鋼筋混凝土肋板，保證后背梁的穩(wěn)定性，作為箱涵頂進的始發(fā)基座；后背梁前方設置頂鐵，與千斤頂連接，千斤頂另一端連接箱涵；滑板下方設置縱橫向地錨梁用于固定滑板；滑板下方設置自錨梁，自錨梁與后背梁下方均設置抗滑樁，用于平衡頂進力，防止整體滑動及失穩(wěn)；同時應保證抗滑樁的深度，防止頂進裝置傾覆。本發(fā)明保證箱涵頂進裝置的自身穩(wěn)定性，解決了高邊坡底部零平面處箱涵無法頂進的問題，同時頂進裝置利用滑板自錨體系，結(jié)構(gòu)簡單可靠，施工方便，工程造價低，節(jié)能環(huán)保。

技術研發(fā)人員：盧志楷,王勇,趙智慧,劉洪洲
受保護的技術使用者：中交公路規(guī)劃設計院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19