[發(fā)明專利]基于雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)的樁基托換體系及其構(gòu)建方法

在審

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• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107701203A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴志仁;胡瑞青;王俊;王立新;馬曉波;康華;王天明;楊沛敏;李談;高志宏;李潤軒;李儲軍;賈少春;曹偉;王博;翁木生;毛念華;張海;汪珂;郭亮;王春希
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)的樁基托換體系及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

對于目前國內(nèi)各大城市的軌道交通工程，隨著地鐵線網(wǎng)的不斷加密，后續(xù)地鐵線路建設(shè)時，受已建地鐵線路與周邊環(huán)境的影響，在線路走向與鋪設(shè)方式、空間關(guān)系與結(jié)構(gòu)型式、以及施工方法與工程措施等方面的要求更加苛刻。當(dāng)隧道穿越既有樁基并與樁基空間沖突時，受場地條件、周邊環(huán)境與道路交通的限制，常規(guī)簡支梁—樁型式的托換體系可能無實(shí)施條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)的樁基托換體系及其構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)樁基荷載的有效轉(zhuǎn)移，最大程度降低隧道穿越既有樁基施工的不利影響。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

基于雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)的樁基托換體系，其特征在于：

包括由外側(cè)的托換襯砌與內(nèi)部的隧道襯砌兩部分組成的雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)；

托換襯砌施做于隧道襯砌和既有樁基之間，既有樁基底部伸入托換襯砌內(nèi)并形成托換節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)處利用植筋和鋼筋機(jī)械錨固實(shí)現(xiàn)有效連接，樁基托換范圍內(nèi)隧道采用雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)。

托換襯砌與隧道襯砌之間設(shè)置有防水層。

托換襯砌外側(cè)施做有初期支護(hù)，初期支護(hù)外側(cè)布設(shè)超前注漿小導(dǎo)管，并壓注水泥漿。

初期支護(hù)由格柵鋼架、鋼架接頭與初支噴混組成，格柵鋼架拱腳設(shè)置鎖腳錨管；

初期支護(hù)內(nèi)部設(shè)置豎向臨時型鋼支撐和水平向臨時型鋼支撐。

托換襯砌與既有樁基相交形成的托換節(jié)點(diǎn)處，既有樁基樁身四周植入受力鋼筋。

基于雙層永久襯砌結(jié)構(gòu)的樁基托換體系的構(gòu)建方法，其特征在于：

包括以下步驟：

步驟一：在隧道拱部和掌子面打設(shè)超前注漿小導(dǎo)管，呈梅花型布置，注漿小導(dǎo)管在空間上避開被托換樁基并壓注水泥漿；

步驟二：采用CRD法施工，按左上部、左下部、右上部與右下部的順序開挖，每部開挖時預(yù)留核心土，開挖后掛鋼筋網(wǎng)并初噴混凝土，然后架設(shè)格柵鋼架并復(fù)噴混凝土，上半斷面格柵鋼架架設(shè)后，拱腳處及時施做鎖腳錨管并與格柵鋼架焊接牢固，施做豎向臨時型鋼支撐和水平向臨時型鋼支撐；

步驟三：初期支護(hù)施工時在拱部沿徑向埋設(shè)注漿鋼管，梅花型布置，當(dāng)初期支護(hù)閉合成環(huán)后，即對襯砌背后壓注水泥漿；

步驟四：初期支護(hù)施做完成并待上半斷面開挖進(jìn)尺3米后封閉掌子面，施做既有樁基的托換襯砌，在既有樁基與托換襯砌連接節(jié)點(diǎn)處通過植筋和鋼筋機(jī)械錨固實(shí)現(xiàn)有效連接；托換襯砌施工時在拱部埋設(shè)徑向注漿鋼管，梅花型布置，待托換襯砌達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，即向背后壓注微膨脹水泥漿；

步驟五：待托換襯砌達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，逐步鑿除侵入隧道襯砌范圍的部分樁基，采用靜力切割技術(shù)；

步驟六：逐步拆除豎向臨時型鋼支撐和水平向臨時型鋼支撐，每次拆除的長度不超過隧道開挖跨度的0.5倍，隨后按照托換襯砌表面砂漿抹平、防水層鋪設(shè)、鋼筋籠綁扎、隧道襯砌澆筑的順序施工；隧道襯砌澆筑時在拱部埋設(shè)徑向注漿鋼管，梅花型布置，當(dāng)隧道襯砌閉合成環(huán)并達(dá)到一定強(qiáng)度后，即向背后壓注微膨脹水泥漿。

隧道拱部超前注漿小導(dǎo)管采用直徑42mm，壁厚3.5mm鋼管，長3m，環(huán)向間距0.3m，縱向間距1.5m，外插角10°，拱部150°范圍環(huán)向布設(shè)；

隧道掌子面外圍超前注漿小導(dǎo)管環(huán)向間距0.4m，其余1m，縱向間距1.5m，梅花型布置，掌子面外圍小導(dǎo)管外插角度為35°，其余水平方向打設(shè)。

鎖腳錨管采用直徑42mm，壁厚3.5mm的鋼花管，長3m，內(nèi)部壓注水泥－水玻璃雙液漿，與格柵鋼架焊接牢固，縱向間距與格柵鋼架相同。

初期支護(hù)施工時埋設(shè)的注漿鋼管采用直徑42mm，環(huán)、縱向間距3.0m，梅花型布置，內(nèi)部壓注水泥漿，注漿鋼管與格柵鋼架焊接牢固；

托換襯砌與隧道襯砌施工時埋設(shè)的注漿鋼管采用直徑42mm，環(huán)向間距3.0m，內(nèi)部壓注微膨脹水泥漿，預(yù)埋方式同初期支護(hù)。

托換襯砌與既有樁基的托換節(jié)點(diǎn)處植入鋼筋采用直徑22mm的III級鋼筋，單根長度為1000mm，植入深度350mm；

托換節(jié)點(diǎn)處托換襯砌鋼筋與其余部位受力筋采用鋼筋接駁器機(jī)械連接。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：