[發(fā)明專利]防止隧道上浮的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410700986.3
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104594920A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉興旺;袁靜;黃錫鋼;陳金友
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省建筑設計研究院
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;鄭陽政

技術(shù)領域

本發(fā)明涉土木建筑施工技術(shù)，尤其涉及一種防止隧道上浮的方法及裝置。

背景技術(shù)

在基坑的施工過程中，如果基坑的下方存在隧道，由于土方的卸載、容易產(chǎn)生隧道隆起現(xiàn)象。在中國專利號為2012201016874、授權(quán)公告日為2012年10月24日、名稱為“隧道支護結(jié)構(gòu)及隧道”的專利文件中公開了一種隧道及防護結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的隧道防護結(jié)構(gòu)不能夠控制基坑（尤其是超大超深基坑）土方卸載對已施工隧道豎向變形的影響，減小隧道的隆起。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種能夠在隧道上方進行基坑土方卸載時防止隧道隆起的防止隧道上浮的方法及裝置，解決了在隧道上方進行基坑土方卸載時會產(chǎn)生隧道隆起現(xiàn)象的問題。

以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的：一種防止隧道上浮的方法，包括以下步驟：

第一步、在隧道寬度方向的兩側(cè)形成若干沿隧道長度方向分布的貫通至地面的豎孔；制作出鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)包括豎鋼筋和橫鋼筋，豎鋼筋和橫鋼筋交叉形成節(jié)點和網(wǎng)孔，所述豎鋼筋位于相鄰的橫鋼筋之間的部分設有第一曲線結(jié)構(gòu)段，所述橫鋼筋位于所述豎鋼筋之間的部分設有第二曲線結(jié)構(gòu)段；

第二步、在所述鋼筋網(wǎng)內(nèi)安裝爆炸裝置；

第三步、將安裝有爆炸裝置的鋼筋網(wǎng)放到所述豎孔的底端；

第四步、引爆位于鋼筋網(wǎng)中的爆炸裝置，爆炸裝置爆炸時所產(chǎn)生的沖擊力在豎孔的底端形成孔徑大于豎孔孔徑的大徑段、爆炸裝置爆炸時所產(chǎn)生的沖擊力還使得所述第一曲線結(jié)構(gòu)段和第二曲線結(jié)構(gòu)段被拉伸而使得所述鋼筋網(wǎng)伸展到所述大徑段內(nèi)；

第五步、將混凝土澆注到所述大徑段內(nèi)而形成內(nèi)芯，所述內(nèi)芯同所述鋼筋網(wǎng)粘接在一起而形成阻力腳；

第六步、在隧道寬度方向的兩側(cè)形成混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，側(cè)壁的下端同阻力腳的內(nèi)芯以一體結(jié)構(gòu)的形式連接在一起；

第七步、在隧道上方形成混凝土結(jié)構(gòu)的頂壁，頂壁的兩端同兩個側(cè)壁以一體結(jié)構(gòu)的形式連接在一起。

能夠在隧道外形成防隆起裝置，所形成的防隆起裝置具有阻力腳、阻力腳的寬度大于側(cè)壁的厚度，當產(chǎn)生隆起趨勢時，能夠產(chǎn)生較大的阻力、從而有效防止土坑卸載時隧道產(chǎn)生隆起現(xiàn)象。形成阻力腳時方便。

作為優(yōu)選，第二步中的爆炸裝置中設有若干子彈頭結(jié)構(gòu)的金屬頭，所述金屬頭的尖端同所述網(wǎng)孔對齊；第四步中爆炸裝置爆炸時所產(chǎn)生的沖擊力使得所述金屬頭經(jīng)所述網(wǎng)孔穿出而形成位于所述大徑段壁上的彈孔，第五步中澆鑄混凝土時，混凝土也流入到所述彈孔中而形成同金屬頭粘接在一起的助力爪。能夠形成阻力爪，使得所形成的裝置能更為有效地防止隧道上浮。

作為優(yōu)選，所述金屬頭的周面上設有沿金屬頭軸向延伸的刀片，所述刀片的刃口位于所述刀片沿金屬頭徑向的外端。施工過程中，金屬頭的穿透距離更遠，能夠以較小的爆炸力達到所需要的穿透距離、也即長度足夠的助力爪。

作為優(yōu)選，所述刀片遠離助力爪的一端同所述金屬頭之間為平滑過渡。施工過程中，金屬頭的穿透距離更遠，能夠以較小的爆炸力達到所需要的穿透距離。

作為優(yōu)選，所述刀片同所述金屬頭之間的抗拉強度為80兆帕到120兆帕之間。當穿透過程中金屬頭遇到堅硬的巖石而導致刀片的助力超過預期時，刀片會成為阻礙金屬頭前行的阻礙，此時刀片脫落，使得金屬頭的前行距離能夠達到預期，使得阻力腳的長度符合要求。

作為優(yōu)選，使所述豎孔的下端低于隧道的底面，進而使得所述助力腳的下端低于所述隧道的底面。能夠更為有效地防止隧道上浮。

作為優(yōu)選，所述助力腳的上端低于所述隧道的底面的距離為20厘米以上。防隆起效果好，爆破時對隧道的影響小。

作為優(yōu)選，豎鋼筋和橫鋼筋在所述節(jié)點處焊接在一起。在爆炸施工過程中鋼筋網(wǎng)能夠更為可靠地張開。

一種防止隧道上浮的裝置，包括位于隧道上方的頂壁和位于隧道寬度方向兩側(cè)的兩個側(cè)壁，所述頂壁和側(cè)壁都為混凝土結(jié)構(gòu)，所述頂壁和側(cè)壁連接在一起，所述側(cè)壁的下端設有助力腳，所述助力腳沿隧道寬度方向最大處的尺寸大于所述側(cè)壁的厚度，所述助力腳包括混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)芯和包裹并粘接在所述內(nèi)芯外部的鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)包括豎鋼筋和橫鋼筋，豎鋼筋和橫鋼筋交叉形成節(jié)點和網(wǎng)孔。

作為優(yōu)選，所述助力腳設有助力爪，所述阻力爪的一端同所述內(nèi)芯以一體結(jié)構(gòu)的方式連接在一起、所述阻力爪的另一端粘接有子彈頭結(jié)構(gòu)的金屬頭，所述助力爪同所述內(nèi)芯的連接處位于鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)孔中。

本發(fā)明具有下述優(yōu)點：能夠在隧道上方進行基坑土方卸載時防止隧道隆起；施工時的方便性好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所形成的豎孔的示意圖。