[發明專利]一種明挖隧道抗浮結構

無效

• 申請號: 201210488590.8
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102943492A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 游龍飛;龔彥峰;王效文;孫春光;段偉;李文彪;王春梅;陳立保;李新平
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D31/12
• 分類號: E02D31/12;E02D17/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明涉及地下交通隧道工程技術領域，具體地指是一種利用圍護樁作為明挖隧道抗浮的結構。

背景技術

在地下交通隧道工程施工過程中，由于對線路、標高和結構內凈空要求比較嚴格，抗浮設計就成了結構設計的重要組成部分，如果設計不能滿足結構抗浮要求，可能引起部分地段結構上浮、底板開裂、結構分節間錯位，從而導致道床及軌道結構的破壞，影響行車安全等安全問題，對工程損害極大，因此，如何合理地進行結構抗浮設計，做到既保證結構安全，又能降低工程造價，且施工方便，就顯得很有實際實用意義。

采用SMW工法樁、鉆孔樁等圍護樁作為圍護結構的明挖隧道，若主體結構其自重抗浮不滿足要求時，一般需在隧道主體結構底板設置與底板連為一體的鋼筋混凝土鉆孔灌裝樁，抗拔樁的主要靠樁身與土層的摩擦力來受力來達到抗浮作用，但由于鋼筋混凝土鉆孔抗拔樁費用昂貴，且對主體結構受力造成一定影響（比如增加底板配筋量等），造成施工不便，因此需要對現有技術進行改進。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種結構簡單、成本低廉、抵抗浮力能力強的明挖隧道結構，使其能有效控制隧道上浮，確保隧道長期運營安全。

本發明的技術方案為：一種明挖隧道抗浮結構，包括隧道主體結構和位于隧道主體結構橫向兩側的圍護樁，所述圍護樁分別設在隧道主體結構橫向兩側和土層之間，所述圍護樁上端固定設有向隧道主體結構上方橫向延伸的圍護結構冠梁。

在上述方案中：

所述圍護結構冠梁和隧道主體結構之間通過混凝土填充。

所述的圍護樁和圍護結構冠梁之間通過剛性固定連接。

所述的混凝土為C35微膨脹混凝土。

所述的圍護結構冠梁向隧道主體結構橫向延伸的長度不小于400mm。

本發明中，所述的圍護樁為通過SMW工法樁、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工而成，它和隧道主體結構通過圍護結構冠梁、圍護結構冠梁與隧道主體結構之間的混凝土回填實現連接成一體，且圍護結構冠梁可兼做隧道主體結構的壓頂梁。

本發明中，隧道主體結構的浮力由圍護樁頂冠梁傳遞至圍護樁，再由圍護樁的自重及其與土層產生的摩擦力抵消隧道主體結構浮力，達到隧道抗浮的目的；隧道主體結構與樁頂冠梁間由混凝土傳力。

本發明的優點在于：

1）對于抗浮不滿足要求的明挖隧道，可以取消在隧道底板設置的鉆孔灌注抗拔樁，節省投資；

2）本發明整體性強，取消隧道底板設置的鉆孔灌注抗拔樁后，隧道整體性強，結構安全可靠。

本發明結構結構簡單安全可靠，能夠保證隧道長期運營安全，大幅節省抗浮費用，節省運營期病害整治費用，適用于明挖隧道不滿足抗浮要求的穿越軟弱地層地段，尤其適用于富水、承載能力極低段，社會經濟效益明顯。

附圖說明

圖1是本發明整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本發明，但它們不對本發明構成限定。

如圖1所示的一種明挖隧道抗浮結構，隧道主體結構2和位于隧道主體結構2橫向兩側的圍護樁1，圍護樁1分別設在隧道主體結構2橫向兩側和土層5之間，圍護樁1為通過SMW工法樁、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工而成，圍護樁1上端固定設有向隧道主體結構2上方橫向延伸的圍護結構冠梁3，圍護結構冠梁3和圍護樁1之間通過剛性固定連接，圍護結構冠梁3向隧道主體結構橫向延伸的長度不小于400mm，圍護結構冠梁3和隧道主體結構1之間通過混凝土4填充，混凝土4優選為C35微膨脹混凝土，通過混凝土4回填后的圍護結構冠梁3可兼做隧道主體結構2的壓頂梁。

本實施例中，圍護樁1和隧道主體結構2通過圍護結構冠梁3、圍護結構冠梁3與隧道主體結構2之間的混凝土4回填實現連接成一體，隧道主體結構2的浮力由圍護樁頂冠梁3傳遞至圍護樁1，再由圍護樁1自身自重及其與土層5產生的摩擦力抵消隧道主體結構2的浮力，達到隧道抗浮目的；相比于傳統的在隧道底板設置的鉆孔灌注抗拔樁的施工方案，可節省大量投資成本。

本發明結構簡單、安全可靠，能夠保證隧道長期運營安全，大幅節省抗浮費用，節省運營期病害整治費用，適用于明挖隧道不滿足抗浮要求的穿越軟弱地層地段，尤其適用于富水、承載能力極低段，社會經濟效益明顯。