管道架和使用该管道架的排水管道新建接入井的施工方法

摘要

本申请涉及一种管道架，包括支撑组件和固定组件；支撑组件包括支撑架，固定组件包括两个夹板，夹板设置在支撑架上；两个夹板相对的侧壁均呈与管道侧壁贴合的弧面设置，夹板与排水管道高度方向中心位置下侧抵接；夹板的一侧还设置有用于调节夹板对管道进行放松或夹紧的调节组件。管道架对排水管道进行固定，能够保证在开挖排水管道下方的土层时不会对排水管道的稳定性造成较大影响。本申请还提供一种排水管道新建接入井的施工方法，包括放线测量、施打基坑围护桩、基坑开挖、基坑加固、管道固定、掏挖排水管道下方土体、基坑底板浇筑、凿除和修正，能够保证基坑底板的浇筑质量，并且能够有效降低了施工周期，提升了接入井的施工效率。

说明书

技术领域

本发明涉及市政给排水施工的技术领域，尤其是涉及一种管道架和使用该管道架的排水管道新建接入井的施工方法的施工方法。

背景技术

目前，在城市给排水的改造扩容中，需要在大口径（直径为1m以上）的原有给排水管道的上方新建接入井，以提升城市的给排水系统的工作效率。新建接入井的总体设计思路为在原有管道上开挖基坑并新建接入井，接入井完成后对原有管道进行凿除或开孔，使接入井与原有排水管道连通。整个过程的实施方案有两种：

方案一是将基坑开挖至现有管道顶部，并对原有管道的顶部进行开孔，使现有管道与基坑连通形成接入井，并以现有管道作为接入井的井底。方案一中存在的缺陷是：新建接入井的使用年限依赖于原有管道的质量和使用年限。

为了克服方案一中存在的缺陷，方案二是将基坑开挖至原有管道的底部，并在基坑底部浇筑整块底板作为井底，等待接入井达到设计强度后凿除井内的管道，完成新建接入井的施工。新建接入井形成全外包井，有效避免原有管道对新建接入井质量的影响。

在方案二中，由于需要将基坑开挖至原有排水管道的下方，在开挖过程中会存在原有排水管道中满水并悬空的问题，因此，在施工中，会将基坑底部沿管道长度方向划分多个A区和多个B区，A区和B区间隔设置。在基坑开挖时，首先开挖A区，并在A区内浇筑混凝土底板和支墩。然后再开挖B区，并在B区浇筑底板和垫层，从而完成基坑底板以及井体的施工。

但是在开挖A区后，由于原有管道底部的土层减少，原有管道受到土壤的支撑力降低。此时若是排水管道下方的土质比较松软，则会容易发生土层坍塌，导致排水管道失去支撑，使得排水管道容易发生明显沉降，从而造成管道接口渗漏甚至脱节，影响新建接入井的正常施工。

发明内容

为了避免原有排水管道产生明显沉降，本申请提供一种管道架和使用该管道架的排水管道新建接入井的施工方法。

第一方面，本申请提供一种管道架，采用如下技术方案：

一种管道架，包括支撑组件和设置在支撑组件上的固定组件；所述支撑组件包括用于固定在基坑侧壁上的支撑架，所述固定组件包括两个用于与排水管道外侧壁相抵接的夹板，所述夹板设置在支撑架上；

两个所述夹板相对的侧壁均呈与排水管道侧壁贴合的弧面设置；所述夹板的一侧还设置有用于调节夹板对排水管道进行放松或夹紧的调节组件。

通过采用上述技术方案，调节组件能够控制夹板将排水管道夹紧，因此，在开挖排水管道下方的土层之前，使用夹板对排水管道水平方向两侧进行固定，而支撑架能够固定在基坑侧壁上，因此管道架能够对排水管道进行固定，使得排水管道不受其下方土层的支撑，保证在开挖排水管道下方的土层时不会对排水管道的稳定性造成较大影响，防止原有排水管道产生严重沉降从而影响正常使用。

优选的，所述支撑架下方设置有两个固定架，两个所述固定架均与支撑架铰接；两个所述夹板均位于两个固定架之间并与两个固定架一一对应；所述夹板与固定架连接；

两个所述固定架上均转动连接有连接件，两个连接件之间设置有调节螺杆，所述调节螺杆中心位置两侧的螺纹方向相反；所述调节螺杆的两端分别穿设在两个连接件内并与连接件螺纹配合。

通过采用上述技术方案，转动调节螺杆，即可使两个支撑架相对转动，从而控制夹板对排水管道进行支撑固定，便于工作人员操作。

优选的，所述调节螺杆上螺纹配合有两个连接块，两个连接块沿调节螺杆中心位置对称分布；所述夹板下端与固定架铰接，夹板上端设置有连接杆，所述连接块上开设有与连接杆配合的连接槽，并且所述连接槽竖直设置。

通过采用上述技术方案，通过调节螺杆即可同时控制夹板的转动和固定架的转动，并且当夹板对排水管道进行固定时，夹板上端受调节螺杆的作用力，夹板的下端受固定架的作用力，有效提升夹板受力的均匀性，从而保证夹板对排水管道的固定效果。

优选的，所述连接槽侧壁上开设有限位槽，所述限位槽与连接槽形成T型槽；所述连接杆端部设置有与限位槽配合的限位板。

通过采用上述技术方案，限位槽与限位板相互配合，能够保证连接杆和连接块相互连接的稳定性，保证夹板的正常工作。

优选的，所述支撑架相背的两侧均设置有安装架；所述安装架包括用于固定在基坑侧壁上的安装板和固定在安装板上的安装杆，所述安装杆水平设置并且穿设在支撑架上；所述支撑架上设置有用于固定安装杆的紧固螺栓。

通过采用上述技术方案，安装杆的长度可调，以便于工作人员灵活调整支撑架以及夹板的位置，便于将夹板对准排水管道，从而便于管道架的使用。

优选的，所述安装板包括固定板和连接板；所述固定板通过膨胀螺栓与基坑侧壁连接；所述固定板上开设有安装槽；所述安装槽竖直设置并设置为T型槽，所述安装槽上端开口设置；所述连接板与安装槽插接配合；所述安装杆与连接板连接。

通过采用上述技术方案，工作人员可在基坑围护桩上埋设膨胀螺栓，并将固定板固定在基坑侧壁上，并通过安装槽和连接板的配合完成支撑架的固定，便于工作人员操作。

另一方面，本申请提供一种排水管道新建接入井的施工方法，包括以下步骤：

1）放线测量，确定基坑位置；

2）施打基坑围护桩，位于排水管道正上方的围护桩施打至距离管顶500mm处；

3）基坑开挖，土层开挖至排水管道高度方向中心面与排水管道底端之间，并保留排水管道正下方的土层，使基坑底部的土层形成用于支撑排水管道的支撑台；

4）基坑加固，对位于坑底的围护桩进行加厚；

5）管道固定，对排水管道进行支撑固定；

6）掏挖排水管道下方土体；

7）基坑底板浇筑，成型新建接入井；

8）凿除，将接入井内的原有排水管道凿除，使排水管道与新建接入井连通；

9）修整，对排水管道端部进行修整。

通过采用上述技术方案，在开挖排水管道下方土层之前，首先对排水管道进行固定，防止在开挖土层时排水管道产生下沉，保证排水管道的正常使用。并且在此基础上，工作人员能够排水管道下方的土层集中进行开挖，因此能够对基坑底板进行一体浇筑，能够保证基坑底板的浇筑质量，并且能够有效降低了施工周期，提升了接入井的施工效率。

优选的，支撑台上端与排水管道底部抵接，支撑台的上端呈与排水管道侧壁贴合的弧面设置，并且支撑台与排水管道之间的接触面积为排水管道周侧面积的1/4。

通过采用上述技术方案，支撑台与排水管道之间的接触面积为排水管道周侧面积的1/4，能够在保证土层对排水管道提供足够支撑力的前提下，尽可能减少排水管道下方土壤的含量，便于管道架的安装，并且便于使用管道架对排水管道进行支撑固定。

优选的，支撑台的长度方向与排水管道的长度方向相同，支撑台长度方向两侧均设置为斜面，并且支撑台长度方向的两侧面对称分布在排水管道长度方向两侧，使支撑台呈梯形台状设置。

通过采用上述技术方案，工作人员能够对支撑台长度方向两侧的土壤进行开挖，进一步降低排水管道周围的土壤含量。支撑台的侧面呈梯形台状设置，能够保证支撑台对排水管道提供足够的支撑力，保证排水管道的稳定性，使排水管道不易发生明显沉降。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1．在开挖排水管道下方的土层之前，工作人员使用管道架对排水管道进行固定，此时排水管道不受其下方土层的支撑，因此，在开挖排水管道下方的土层时，不会对排水管道的稳定性造成较大影响，防止原有排水管道产生严重沉降从而影响正常使用；

2.工作人员通过操作调节螺杆，能够灵活控制夹板对排水管道的夹紧或放松，保证管道架具有足够的使用便利性；同时在调节螺杆和固定架的作用下，夹板的上端和下端能够同时对排水管道施加夹紧力，从而提升夹板夹紧力的均匀性，保证排水管道固定的稳定性；

3. 由于在开挖排水管道下方土层之前，首先对排水管道进行固定，在此基础上，工作人员能够排水管道下方的土层集中进行开挖，因此能够对基坑底板进行一体浇筑，能够保证基坑底板的浇筑质量，并且能够有效降低了施工周期，提升了接入井的施工效率。

附图说明

图1是本申请实施例中管道架与基坑之间连接关系的示意图；

图2是本申请实施例中管道架与排水管道之间配合关系的示意图；

图3是安装板的爆炸结构示意图；

图4是图2中A部分的局部放大示意图；

图5是用于展示排水管道、支撑台以及管道架的结构示意图。

附图中标记：1、支撑组件；11、支撑架；12、安装架；121、安装杆；122、连接板；123、固定板；124、膨胀螺栓；125、安装槽；13、紧固螺栓；2、固定组件；21、固定架；22、夹板；221、连接杆；222、滑杆；223、限位板；3、调节组件；31、调节螺杆；32、把手；33、连接件；34、连接块；341、连接槽；342、限位槽；4、基坑；5、排水管道；6、支撑台。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种管道架。参照图1和图2，管道架包括支撑组件1和固定组件2。支撑组件1包括用于固定在基坑4侧壁上的支撑架11，支撑架11呈长杆状设置，支撑架11长度方向两端均设置有安装架12，支撑架11能够通过安装架12固定在基坑4侧壁上。固定组件2包括两个设置在支撑架11下方的固定架21，两个固定架21相对的一侧均设置有夹板22。管道架在使用时，将安装架12固定在基坑4侧壁上，使两个夹板22分别位于排水管道5长度方向两侧。固定架21上还设置有调节组件3，工作人员通过控制调节组件3控制夹板22对排水管道5进行夹紧，即可对排水管道5进行固定。

参照图2，支撑架11长度方向两端均开设有插接孔，安装架12包括端部插接在插接孔内部的安装杆121。支撑架11上还穿设有紧固螺栓13，紧固螺栓13的端部延伸至插接孔内并与安装杆121侧壁相抵接，从而将安装杆121固定在支撑架11上。安装杆121位于插接孔外部的一端连接有安装板。

参照图2和图3，安装板包括固定在安装杆121端部的连接板122和固定在基坑4侧壁上的固定板123。工作人员首先需要在基坑4侧壁上埋设膨胀螺栓124，固定板123上开设有与膨胀螺栓124配合的螺栓孔，因此固定板123可固定在基坑4侧壁上。

参照图3，固定板123上开设有安装槽125，安装槽125为T型槽并且竖直设置，安装槽125的槽口位于固定板123侧壁上，并且安装槽125上端开口设置。连接板122能够从安装槽125上端开口插入至安装槽125内，从而使连接板122固定在固定板123上。

参照图2，固定架21同样呈长杆状设置，固定架21的一端与支撑架11铰接，另一端延伸至支撑架11正下方，并且两个固定架21均能够在竖直平面上相对转动。调节组件3包括水平设置的调节螺杆31，调节螺杆31长度方向中心位置两侧的螺纹方向相反。

参照图2，两个固定架21上均设置有连接件33，连接件33设置为套筒，套筒通过转轴安装在固定架21上，并且套筒的转动平面与固定架21的转动平面重合。调节螺杆31的两端分别穿设在两个套筒内部并与套筒螺纹配合。因此当调节螺杆31转动时，两个固定架21即可相对转动或者相背转动。调节螺杆31的端部设置有把手32，以便于工作人员操作。调节螺杆31上的螺纹设置为三角螺纹，并且调节螺杆31具有良好的自锁能力，从而保证固定架21的稳定性。

参照图2和图4，夹板22设置为长方形板，并且夹板22的长度方向与水平方向一致并与调节螺杆31的长度方向垂直。夹板22长度方向一侧与固定架21的底端铰接，另一侧延伸至固定架21底端的上侧。调节螺杆31上套设有两个连接块34，两个连接块34均与调节螺杆31螺纹配合并沿调节螺杆31中心位置对称分布。两个连接块34与两个夹板22一一对应。夹板22上侧固定有连接杆221连接杆221上固定有圆柱型滑杆222，连接块34侧壁上开设有连接槽341，连接槽341沿竖直方向设置，滑杆222延伸至连接槽341内并与连接槽341滑动配合。

参照图4，连接槽341相对的两侧壁上均开设有限位槽342，并且限位槽342与连接槽341形成T型槽。滑杆222的端部固定有与限位槽342配合的限位板223，限位板223设置为圆形板，使得限位板223能够在沿限位槽342移动的同时，还能够在限位槽342内转动，保证固定架21以及夹板22的正常工作。

参照图2，由于夹板22、固定架21和调节螺杆31之间呈三角形分布并且相互连接，因此，固定架21和夹板22具有加高的稳定性，能够保证夹板22对排水管道5提供足够的夹紧力。

参照图2和图5，当夹板22对排水管道5进行夹紧时，夹板22的下侧位于排水管道5高度方向中心面的下方，夹板22的上侧位于排水管道5高度方向中心面的上侧，并且两个夹板22相对的侧壁均呈弧面设置并与排水管道5侧壁贴合，因此，两个夹板22能够对排水管道5在竖直方向上进行承托，从而对管道进行固定。

本申请实施例中管道架的实施原理为：在基坑4侧壁埋设膨胀螺栓124并对固定板123进行安装，将支撑架11调节至合适位置，拧紧紧固螺栓13对支撑架11进行固定，使支撑架11固定在基坑4侧壁上。

最后旋转调节螺杆31，使夹板22对排水管道5进行夹紧即可。

本申请还公开一种排水管道5新建接入井的施工方法，包括以下步骤：

1）放线测量，确定基坑4位置；

2）施打基坑4围护桩；

3）基坑4开挖，土层开挖至排水管道5高度方向中心面与排水管道5底端之间，保留排水管道5正下方的土层，使基坑4底部的土层形成用于支撑管道的支撑台6；

参照图5，保证支撑台6的长度方向与排水管道5的长度方向相同，支撑台6长度方向两侧均为斜面，并且支撑台6长度方向的两侧面对称分布在排水管道5长度方向两侧，使支撑台6呈梯形台状设置。

支撑台6上端与排水管道5底部抵接，支撑台6的上端呈与排水管道5侧壁贴合的弧面设置，并且支撑台6与排水管道5之间的接触面积为排水管道5周侧面积的1/4，保证支撑台6能够对排水管道5提供足够的支撑力；

4）基坑4加固，对位于坑底的围护桩进行加厚，并且加固方法采用高压旋喷桩；

5）管道固定，使用管道架对排水管道5进行支撑固定；

6）掏挖排水管道5下方土体；

7）基坑4底板浇筑，成型新建接入井；

8）凿除，将接入井内的原有排水管道5凿除，使排水管道5与新建接入井连通；

9）修整，对排水管道5端部进行修整。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。