[發明專利]一種加固既有隧道的地層加固體系及方法

有效

• 申請號: 201811258850.6
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109235507B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 胡柱奎;楊濤;嚴叢文;趙自靜;呂輝;張俊儒;王安會;張波;陳守強;劉敉密;張萬來;羅旸;田阿凱;徐鵬宇;趙永康
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團第一工程有限公司;西南交通大學
• 主分類號: E02D31/02
• 分類號: E02D31/02;E02D5/18
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種加固既有隧道的地層加固體系，包括既有隧道（6）和抗拔樁（1），其特征在于，既有隧道（6）運行兩側設置有成列布置的多個抗拔樁（1），抗拔樁（1）頂部連接有管幕（2），抗拔樁（1）與管幕（2）通過至少一個剛性連接件（3）連接；

抗拔樁（1）長度方向外側套設有防護套筒（4），防護套筒（4）與管幕（2）通過至少一個剛性連接件（3）焊接；管幕（2）在與抗拔樁（1）的接觸處開設有用于與防護套筒（4）配合的連接孔，剛性連接件（3）一端與防護套筒（4）內壁焊接，剛性連接件（3）另一端深入管幕（2）中并與管幕（2）內壁焊接，剛性連接件（3）沿連接孔環向等間距設置；

管幕（2）軸向相對兩側設置有槽鋼（12）和工字鋼（11），兩管幕（2）之間的工字鋼（11）和槽鋼（12）相互鎖扣，工字鋼（11）和槽鋼（12）的軸線相互平行且軸向長度相等，剛性連接件（3）為L型鋼板。

2.根據權利要求1所述的加固既有隧道的地層加固體系，其特征在于，抗拔樁（1）靠近管幕（2）一端的樁頭鋼筋（14）通過連接套筒（13）連接加長，樁頭鋼筋（14）伸進管幕（2）設置，樁頭鋼筋（14）在管幕（2）中的端部設置彎頭，彎頭沿樁頭鋼筋（14）徑向向中心延伸。

3.一種根據權利要求1-2任一所述的加固既有隧道的地層加固體系的加固方法，其特征在于，包括如下步驟：

在隧道（6）運行兩側依次施做抗拔樁（1）和地下連續墻（5）；

依次先中間后兩側的頂進管幕（2），管幕（2）軸向相對兩側設置有槽鋼（12）和工字鋼（11），兩管幕（2）之間的工字鋼（11）和槽鋼（12）相互鎖扣，工字鋼（11）和槽鋼（12）的軸線相互平行且軸向長度相等，剛性連接件（3）為L型鋼板；

抗拔樁（1）與管幕（2）之間剛性連接，構成一體化結構，具體為：

管幕（2）施工完成后，管幕（2）在抗拔樁（1）與管幕（2）的連接處開設有連接孔，通過連接孔修整抗拔樁（1）的樁頭；

將抗拔樁（1）的樁頭鋼筋（14）通過套設連接套筒（13）連接接長，樁頭鋼筋（14）伸入管幕（2）內；

采用剛性連接件（3）將抗拔樁（1）套設的防護套筒（4）和管幕（2）焊接連接；

采用與抗拔樁（1）同型號的混凝土第二次灌注抗拔樁（1）至防護套筒（4）的設計標高，并采用微膨脹混凝土填充管幕（2）。

4.根據權利要求3所述的加固既有隧道的地層加固體系的加固方法，其特征在于，所述依次先中間后兩側的頂進管幕（2），包括如下步驟：

在地下連續墻（5）中開挖用于頂進管幕（2）的始發井和接收井；

在始發井中首先頂進中間排列的管幕（2），頂至接收井；

沿中間排列的管幕（2）向兩側依次對稱頂進相應管幕（2），相鄰管幕（2）間通過槽鋼和工字鋼形成鎖扣連接。