1.本发明涉及一种预制管状构件、顶管工作井及其施工方法。
背景技术：2.现有的微型顶管工作井结构形式主要有钢板桩、smw工法桩(水泥土搅拌桩)、灌注桩支护以及现浇沉井等。其中，钢板桩、smw工法桩、灌注桩等支护形式支护刚度较小，须配合使用支撑，不便于顶管施工，顶管完成后施工检查井，工期长且工序繁琐。现浇沉井整体性好、强度高且可兼作顶管井和永久检查井，但须在现场浇筑，施工工期长。
技术实现要素：3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中顶管工作井采用的结构形式支护刚度较小不便于顶管施工并且施工工期长的缺陷，提供一种预制管状构件、顶管工作井及其施工方法。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.本发明提供了一种预制管状构件，所述预制管状构件包括至少一个预制管状单元，其中一个所述预制管状单元的侧壁开设通孔。
6.在本方案中，采用上述结构形式，由一个或多个预制管状单元叠合组成的预制管状构件可兼作微型顶管工作井的基坑支护结构和使用过程中的检查井，即进入预制管状构件内进行顶管施工时，预制管状单元可以作为基坑支护结构，中空的预制管单元也可以作为检查井井室，不需要分别进行基坑支护和检查井主体施工，且预制管状单元在工厂内施工完成，质量及精度得以保证，无需在施工时现场制造，大大缩短了施工周期，节约了时间和工程费用。另外，为适应不同深度、不同管道标高的情形，可以将一个预制管状单元作为预制管状构件，也可以将多个预制管状单元叠合形成预制管状构件，根据所需顶管洞口的位置，可以调节设有通孔的预制管状单元的位置，适用范围广，避免针对特定条件设计及施工，施工设备统一，制造成本较低。除此之外，预制管状单元用作基坑支护结构时，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。
7.较佳地，所述预制管状单元的数量为若干，若干个所述预制管状单元拼接形成所述预制管状构件，相邻的两个所述预制管状单元之间通过连接件连接。
8.在本方案中，采用上述结构形式，多个预制管状单元叠合组成预制管状构件时通过连接件连接，能够保证相邻的预制管状单元之间的有效连接。
9.本发明还提供了一种顶管工作井，所述顶管工作井包括底板和如上所述的预制管状构件，所述预制管状构件的内壁连接所述底板，且所述通孔高于所述底板。
10.在本方案中，采用上述结构形式，在进行顶管施工时，施工人员或者顶进设备可以放置在底板上，再通过通孔进行顶管施工。
11.较佳地，所述预制管状构件包括第一预制管状单元，所述第一预制管状单元的内壁连接所述底板；
12.所述第一预制管状单元的内壁上设置插筋，所述底板通过所述插筋与所述预制管状构件连接。
13.在本方案中，采用上述结构形式，能够保证底板与预制管状构件之间的有效连接，以及底板与预制管状构件之间密封良好。
14.较佳地，所述第一预制管状单元处于所述预制管状构件的最下方。
15.在本方案中，采用上述结构形式，在预制管状构件中最下方的预制管状单元内连接底板，通孔设置在最下方的预制管状单元上，在实现能够进行顶管施工的同时，能够节省制造成本。
16.较佳地，所述预制管状单元的一端部具有凹口，另一端部具有与所述凹口相匹配的凸起。
17.在本方案中，采用上述结构形式，一预制管状单元端部的凹口与相邻的预制管状单元端部的凸起配合形成将两个相邻的预制管状单元连接起来的连接件，以保证预制管状单元之间的有效连接，同时凹口与凸起之间的配合连接使得预制管状单元之间具有良好的严密性，也便于施工人员装配，装配便捷。
18.较佳地，所述顶管工作井包括盖板，所述盖板用于与所述预制管状构件的上端部连接。
19.在本方案中，采用上述结构形式，预制管状构件的顶部安装盖板，防止杂物掉入预制管状构件内，以防影响施工以及使用过程中的检查。
20.较佳地，所述盖板的上方设有井筒，所述井筒的上方设有井盖，所述盖板上还开设与所述井筒直径一致的贯穿孔，使得所述井筒能够与所述预制管状构件的内腔连通。
21.在本方案中，采用上述结构形式，施工完成后，检查人员可以通过井筒进入预制管状构件的内腔，将井筒和井盖作为检查井的入口，只需满足下人要求即可，能够缩小检查井的口径，打开入口时省时省力。
22.较佳地，所述盖板的下表面具有与所述凹口配合的凸出部，或所述盖板的下表面具有与所述凸起配合的凹陷部。
23.在本方案中，采用上述结构形式，通过最上方的预制管状单元的凹口与凸出部之间的配合，或者通过最上方的预制管状单元的凸起与凹陷部之间的配合，盖板与预制管状构件之间连接紧密，便于安装。
24.本发明还提供了一种顶管工作井施工方法，采用如上所述的顶管工作井进行施工，包括如下步骤：
25.s10、将至少一个所述预制管状单元依次下沉，并且在下沉的过程中挖除所述预制管状构件内部的土体；
26.s20、下沉至设计标高后，停止下沉所述预制管状单元；
27.s30、在所述预制管状构件内浇筑所述底板。
28.在本方案中，采用上述结构形式，组成预制管状构件的预制管状单元实现工厂预制，现场拼装，无需现场制造，施工简单快捷。另外，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。
29.本发明的积极进步效果在于：由一个或多个预制管状单元叠合组成的预制管状构件可兼作微型顶管工作井的基坑支护结构和使用过程中的检查井，不需要分别进行基坑支
护和检查井主体施工，且预制管状单元在工厂内施工完成，质量及精度得以保证，无需在施工时现场制造，大大缩短了施工周期，节约了时间和工程费用。另外，为适应不同深度、不同管道标高的情形，可以将一个预制管状单元作为预制管状构件，也可以将多个预制管状单元叠合形成预制管状构件，根据所需顶管洞口的位置，可以调节设有通孔的预制管状单元的位置，适用范围广，避免针对特定条件设计及施工，施工设备统一，制造成本较低。除此之外，预制管状单元用作基坑支护结构时，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。
附图说明
30.图1为本发明较佳实施例的顶管工作井的结构示意图。
31.图2为本发明较佳实施例的预制管状单元的结构示意图。
32.图3为本发明较佳实施例的顶管工作井的施工方法的流程示意图。
33.附图标记说明：
34.预制管状构件 1
35.预制管状单元 11
36.第一预制管状单元 111
37.插筋 1111
38.凹口 112
39.凸起 113
40.通孔 12
41.连接件 13
42.底板 2
43.盖板 3
44.贯穿孔 31
45.凸出部 32
46.井筒 4
47.井盖 5
48.顶管 6
具体实施方式
49.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在以下的实施例范围之中。
50.本发明提供了一种预制管状构件1，如图1和图2所示。预制管状构件1包括至少一个预制管状单元11，其中一个预制管状单元11的侧壁开设通孔12，通孔12作为顶管6的预留洞口，可以通过通孔12进行顶管施工。由一个或多个预制管状单元11叠合组成的预制管状构件1可兼作微型顶管工作井的基坑支护结构和使用过程中的检查井，即进入预制管状构件1内进行顶管施工时，预制管状单元11可以作为基坑支护结构，中空的预制管单元11也可以作为检查井井室，不需要分别进行基坑支护和检查井主体施工，且预制管状单元11在工厂内施工完成，质量及精度得以保证，无需在施工时现场制造，大大缩短了施工周期，节约了时间和工程费用。另外，为适应不同深度、不同管道标高的情形，可以将一个预制管状单
元11作为预制管状构件1，也可以将多个预制管状单元11叠合形成预制管状构件1，根据所需顶管6洞口的位置，可以调节设有通孔12的预制管状单元11的位置，适用范围广，避免针对特定条件设计及施工，施工设备统一，制造成本较低。除此之外，预制管状单元11用作基坑支护结构时，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。
51.具体地，预制管状单元11为钢筋混凝土结构，由预制管状单元11组成的预制管状构件1支护强度大，安全性高，并且便于制造。
52.预制管状单元11的数量为若干，若干个预制管状单元11拼接形成预制管状构件1，相邻的两个预制管状单元11之间通过连接件13连接。多个预制管状单元11叠合组成预制管状构件1时通过连接件13连接，能够保证相邻的预制管状单元11之间的有效连接。
53.本发明还提供了一种顶管工作井，顶管工作井包括底板2和如上述任一实施例所述的预制管状构件1，预制管状构件1的内壁连接底板2，且通孔12高于底板2。在进行顶管施工时，施工人员或者顶进设备可以放置在底板2上，再通过通孔12进行顶管施工。
54.具体地，底板2为钢筋混凝土结构，支撑强度大。
55.预制管状构件1包括第一预制管状单元111，第一预制管状单元111的内壁连接底板2。第一预制管状单元111的内壁上设置插筋1111，底板2通过插筋1111与预制管状构件1连接，以保证底板2与预制管状构件1之间的有效连接，以及底板2与预制管状构件1之间密封良好。
56.在具体实施时，插筋1111在第一预制管状单元111制作时即设置，在插筋1111上绑扎底板2的钢筋，浇筑底板混凝土以形成底板2。
57.第一预制管状单元111处于预制管状构件1的最下方。即在预制管状构件1中最下方的预制管状单元11内连接底板2，通孔12设置在最下方的预制管状单元11上，在实现能够进行顶管施工的同时，能够节省制造成本。
58.如图2所示，预制管状单元11的一端部具有凹口112，另一端部具有与凹口112相匹配的凸起113。一预制管状单元11端部的凹口112与相邻的预制管状单元11端部的凸起113配合形成将两个相邻的预制管状单元11连接起来的连接件13，以保证预制管状单元11之间的有效连接，同时凹口112与凸起113之间的配合连接使得预制管状单元11之间具有良好的严密性，也便于施工人员装配，装配便捷。
59.具体地，预制管状单元11的上端部的外围凹陷以形成凹口112，下端部的外围凸出以形成与凹口112配合的凸起113，且凹口112的高度与凸出113的高度一致。
60.顶管工作井包括盖板3，盖板3用于与预制管状构件1的上端部连接。预制管状构件1的顶部安装盖板3，防止杂物掉入预制管状构件1内，以防影响施工以及使用过程中的检查。
61.盖板3的上方设有井筒4，井筒4的上方设有井盖5，盖板3上还开设与井筒4直径一致的贯穿孔31，使得井筒4能够与预制管状构件1的内腔连通。施工完成后，检查人员可以通过井筒4进入预制管状构件1的内腔，将井筒4和井盖5作为检查井的入口，只需满足下人要求即可，能够缩小检查井的口径，打开入口时省时省力。
62.具体地，井筒4搁置在盖板3上，下设防水水泥砂浆坐浆，抹三角灰。
63.在本实施例中，盖板3的下表面具有与凹口112配合的凸出部32，或盖板3的下表面具有与凸起113配合的凹陷部。通过最上方的预制管状单元11的凹口112与凸出部32之间的
配合，或者通过最上方的预制管状单元11的凸起113与凹陷部之间的配合，盖板3与预制管状构件1之间连接紧密，便于安装。
64.具体地，盖板3下表面的外围凸出以形成凸出部32，凸出部32的高度与凹口112的高度一致。
65.本发明还提供了一种顶管工作井施工方法，如图3所示，采用如上述任一实施例所述的顶管工作井进行施工，包括如下步骤：
66.s10、将至少一个预制管状单元11依次下沉，并且在下沉的过程中挖除预制管状构件1内部的土体；
67.s20、下沉至设计标高后，停止下沉预制管状单元11；
68.s30、在预制管状构件1内浇筑底板2。
69.在本实施例中，组成预制管状构件1的预制管状单元11实现工厂预制，现场拼装，无需现场制造，施工简单快捷。另外，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。
70.在具体实施时，根据施工需求，将一个预制管状单元11下沉，或者将多个预制管状单元11依次下沉并依次拼接，在下沉的过程中挖除预制管状构件1内部的土体，顶管工作井的主体结构装配形成。在施工过程中进行监测来判断下沉至设计标高，其中，设计标高依据顶管和检查井工作要求标高来确定，可以根据地面标高按相对标高确定也可取绝对标高。下沉至设计标高后在插筋1111上绑扎底板2的钢筋，浇筑底板混凝土以形成底板2。待强度达到要求后通过通孔12进行顶管施工。施工完成后，在预制管状构件1的顶部安装盖板3，在盖板3上安装井筒4和井盖5，在盖板3上覆土至地面标高。或者根据实际需求，若检查井井室要求至地面则不设置井筒4和井盖5，盖板标高与地面持平或高于地面标高。
71.另外，考虑到施工需求，井筒4有时不需要施工到地面，因此从地面降低一定高度至最上节的预制管状单元11处方便施工，而且从低于地面标高处起沉可以减小和土的接触面积，以减小下沉阻力。例如，从附图1中最上方的预制管状单元11的上端部处的水平面处开始施工，该处作为起沉标高。
72.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
技术特征：1.一种预制管状构件，其特征在于，所述预制管状构件包括至少一个预制管状单元，其中一个所述预制管状单元的侧壁开设通孔。2.如权利要求1所述的预制管状构件，其特征在于，所述预制管状单元的数量为若干，若干个所述预制管状单元拼接形成所述预制管状构件，相邻的两个所述预制管状单元之间通过连接件连接。3.一种顶管工作井，其特征在于，所述顶管工作井包括底板和如权利要求1或2所述的预制管状构件，所述预制管状构件的内壁连接所述底板，且所述通孔高于所述底板。4.如权利要求3所述的顶管工作井，其特征在于，所述预制管状构件包括第一预制管状单元，所述第一预制管状单元的内壁连接所述底板；所述第一预制管状单元的内壁上设置插筋，所述底板通过所述插筋与所述预制管状构件连接。5.如权利要求4所述的顶管工作井，其特征在于，所述第一预制管状单元处于所述预制管状构件的最下方。6.如权利要求3所述的顶管工作井，其特征在于，所述预制管状单元的一端部具有凹口，另一端部具有与所述凹口相匹配的凸起。7.如权利要求6所述的顶管工作井，其特征在于，所述顶管工作井包括盖板，所述盖板用于与所述预制管状构件的上端部连接。8.如权利要求7所述的顶管工作井，其特征在于，所述盖板的上方设有井筒，所述井筒的上方设有井盖，所述盖板上还开设与所述井筒直径一致的贯穿孔，使得所述井筒能够与所述预制管状构件的内腔连通。9.如权利要求7所述的顶管工作井，其特征在于，所述盖板的下表面具有与所述凹口配合的凸出部，或所述盖板的下表面具有与所述凸起配合的凹陷部。10.一种顶管工作井施工方法，其特征在于，采用如权利要求3-9任一项所述的顶管工作井进行施工，包括如下步骤：s10、将至少一个所述预制管状单元依次下沉，并且在下沉的过程中挖除所述预制管状构件内部的土体；s20、下沉至设计标高后，停止下沉所述预制管状单元；s30、在所述预制管状构件内浇筑所述底板。
技术总结本发明公开了一种预制管状构件、顶管工作井及其施工方法，所述预制管状构件包括至少一个预制管状单元，其中一个所述预制管状单元的侧壁开设通孔。本发明中的一个或多个预制管状单元叠合组成的预制管状构件可兼作微型顶管工作井的基坑支护结构和使用过程中的检查井，不需要分别进行基坑支护和检查井主体施工，且预制管状单元在工厂内完成，无需在施工现场制造，缩短了施工周期，节约成本。为适应不同深度、不同管道标高的情形，可以将一个预制管状单元作为预制管状构件，也可以将多个预制管状单元叠合形成预制管状构件，适用范围广，避免针对特定条件设计及施工。预制管状单元用作基坑支护结构时，无需配合使用支撑，整体性好，安全性高。全性高。全性高。
技术研发人员：周皓雪 孙金昭 朱文美 郑剑杰 张桢 韩成铁
受保护的技术使用者：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/7/5
