老城区线性工程基坑开挖管线无损保护施工方法及结构
技术领域
本发明属于土木工程基坑施工领域，特别是涉及一种老城区线性工程基坑开挖管线无损保护施工方法及结构。
技术背景
老城区线性工程基坑明挖施工时，由于地下管线无法进行迁改，必须对管线进行悬吊保护。对于基坑宽度较宽的情况，管线无法靠自身重量在基坑两侧进行支撑，基坑中管线将会下沉而可能会导致管线破坏。管线因常规保护方法极易产生变形，导致下沉，进而会引起管线断裂损坏，引发基坑相关安全问题。为了不影响周边居民生活，需要一种针对基坑开挖而对管线进行无损保护方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于老城区线性工程基坑开挖管线无损保护的施工方法及结构，可以有效解决管线的安全性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种老城区线性工程基坑开挖管线无损保护施工方法，包括如下步骤：
a、管线探沟开挖：
采用人工开挖探基坑，将管线完全暴露；
b、基坑内管线保护结构施工：
在基坑顶两侧浇筑钢筋混凝土基础，在管线的上方设置有与管线平行的悬吊梁，悬吊梁的两端固定在基坑两侧的基础上，然后在管线外包裹阻燃层，在管线下方设置与管线暴露长度相匹配的支撑架支撑，支撑架沿管线长度方向布设，支撑架通过吊杆悬挂固定在悬吊梁上；
c、管线处回填及恢复：
基坑内采用级配砂卵石进行回填。
根据上述方法在老城区施工过程中遇到的各类管线，通过设置管线保护结构，在无需管线迁改和不影响管线使用的情况下，对基坑开挖管线进行无损保护，保证在管线密集区周边进行施工作业的进行，防止管线断裂影响周边居民的生活。
上述实施方式中，步骤b中，两根工字钢平行设置在管线的两侧形成悬吊梁。
上述实施方式中，所述工字钢两支承端在基坑基础上的支撑的长度不小于1m，基坑基础上在与工字钢接触面上预埋有12mm厚的钢板，所述工字钢的支承端通过化学锚栓将工字钢固定在基坑基础的钢板上。
上述实施方式中，步骤b中，所述支撑架由多根间隔均匀的槽钢作为横梁构成，相邻横梁之间焊接纵梁连接。
上述实施方式中，在步骤b中，根据对暴露管线直径、材质以及横跨基坑的长度，计算出管线每延米的重量，根据管线的重量，根据有限元分析，选择适用的工字钢型号和槽钢型号，计算出横梁的间距。
上述实施方式中，所述支撑架上铺装有防腐枕木，所述管线支撑在防腐枕木上，所述管线外套装有用于保护的PVC管。
上述实施方式中，在步骤c回填之前，在保护装置上设置有用于检测管线竖向位移的监测点。
本申请的另一种实施方式，一种基坑内管线保护结构，包括设置在管线的上方的与管线平行的悬吊梁，所述悬吊梁的两端固定在基坑两侧的基础上，所述管线下方支撑在与管线暴露长度相匹配的支撑架上，所述支撑架沿管线长度方向布设，所述支撑架通过吊杆悬挂固定在悬吊梁上。
上述实施方式中，所述悬吊梁由平行设置在管线的两侧的两根工字钢构成，所述工字钢两支承端在基坑基础上的支撑的长度不小于1m，基坑基础上在与工字钢接触面上预埋有钢板，所述工字钢的支承端通过化学锚栓将工字钢固定在基坑基础的钢板上。
上述实施方式中，所述支撑架由多根间隔均匀的槽钢作为横梁构成，相邻横梁之间焊接纵梁连接。
采用上述方法及结构，能广泛应用于城区地下空间开发基坑施工。基坑内管线保护结构支撑受力合理，刚度大，变形小，管线无损施工简单，加工简易，安装拆除方便，能够重复周转使用，在不破坏管线的情况下，该方法能有效的保护管线不会变形，从而保障基坑施工安全与周边居民生活。
综上所述，本发明无需管线迁改和不影响管线使用的情况下，应用老城区线性工程基坑开挖管线无损保护施工方法，在管线密集区周边进行安全施工作业。具有简单轻便，可操作性强，安全性高，管线无损保护支架可重复周转使用，对管线进行无损保护施工的技术。本发明能广泛应用城区地下空间开发基坑施工。
附图说明
图1为基坑开挖后基坑内管线保护结构的结构示意图。
图2为基坑内管线保护结构的剖视图。
附图中，1、管线，2、基坑内管线保护结构，21、工字钢，22、吊杆，23、横梁，24、纵梁，25、防腐枕木，3、基坑基础，4、钢板，5、化学锚栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1、2所示，包含一种基坑内管线保护结构2，包括设置在管线1的上方的与管线平行的悬吊梁，所述悬吊梁的两端固定在基坑两侧的基础上，所述管线1下方支撑在与管线暴露长度相匹配的支撑架上，所述支撑架沿管线长度方向布设，所述支撑架通过吊杆悬挂固定在悬吊梁上。
所述悬吊梁由平行设置在管线的两侧的两根工字钢21构成，所述工字钢21两支承端在基坑基础3上的支撑的长度不小于1m，基坑基础3上在与工字钢21接触面上预埋有钢板4，所述工字钢21的支承端通过化学锚栓5将工字钢固定在基坑基础的钢板上。
所述支撑架由多根间隔均匀的槽钢作为横梁23构成，相邻横梁23之间焊接纵梁连接。
实施例2：
包含一种老城区线性工程基坑开挖管线无损保护施工方法，具体包括如下步骤：
(1)管线1探挖施工：
管线1无损保护施工前，根据权属单位提供的管网图注示及权属部门人员现场指定位置，采用人工开挖探明沟，将管线1位于基坑位置完全暴露。如果地下管线1不明的位置，在开挖时，需垂直于基坑内人工探挖至2.5m，以确保地下管线1是否存在，保证管线1安全和施工安全。
(2)基坑内管线保护结构施工：
在基坑内管线保护结构施工之前，先根据暴露管线1的直径、材质以及横跨基坑长度，计算出每类管线1的重量，选择能承受相应重量的工字钢21型号和槽钢型号。采用选好的材料，通过midas civil软件计算基坑内管线1保护结构承受管线1重量所受的位移和弯矩情况，验证工字钢21和槽钢型号是否满足承总要求，并计算出横梁23的间距，保证基坑内管线1保护结构能承受管线1的重量。
然后在基坑顶两侧浇筑长50cm、宽50cm、深50cm的钢筋混凝土基坑基础3，混凝土强度为C35，并且在混凝土基础顶面上预埋12mm厚钢板，采用工字钢21横跨基坑，通过化学螺栓5将工字钢21与基坑基础3结合在一起，工字钢21作为主要承重结构。工字钢21两端支承长度为1m。被悬吊管线1底部用间距均匀的槽钢作为横梁23托起，相邻横梁23之间通过纵梁24连接，横梁23通过槽钢作为吊杆22，可靠地固定在工字钢21上，本实施例中吊杆22与工字钢21采用螺栓固定；纵梁24的端部设置钢板并采用化学螺栓锚固在混凝土基础上，横梁上安放防腐枕木25，管线1支撑在防腐枕木25上，管线1外包裹阻燃草帘形成包裹保护，并在管线1两侧及上方还设置一层木板组合成木盒包裹保护。
为防止施工时发生碰撞，基坑内管线保护结构安装完成后四面采用钢丝网绑扎形成包裹；工字钢21、槽钢、角铁、钢丝网均涂刷黄黑油漆作为警示色，油漆间距20cm，并设置安全警示牌；
(5)监测点设置：
在基坑内管线保护结构上设置位移传感器作为监测点，每2天测量一次，用来监测基坑内管线保护结构竖向位移，保障管线1安全。
(6)管线1处恢复及回填：
施工完成后，拆除木盒，对现场管线1采用PVC管包裹保护，PVC管切口1/4或1/2，套入管线1后采用玻璃胶连接密封，防止杂物进入污染管线1，然后采用级配砂卵石进行回填，无需大型机械进行碾压密实，以免对管线1进行破坏。
