[發明專利]基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法

有效

• 申請號: 202011108540.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112228103B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 汪雨珍;束曉文;周樹;余守超;張磊;陳偉;丁貴生;朱志華;許雷;侯昌順;俞志勤;吳凡;熊強;周巧波
• 申請（專利權）人: 安徽省交通建設股份有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/08
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 陳江

本發明涉及隧道防護領域，更具體地涉及基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法，通過交替采用第一頂升體和第二頂升體進行頂升施工；通過底板錨筋及錨筋擴大頭對支柱底板及反力壓梁提供豎向反力，通過壓柱外鋼管及壓柱內型鋼對隧道管片提供下壓力；在隧道管片的外側設置了組合鋼管樁，并在組合鋼管樁的底端設置了集水填充體、頂端設置了樁頂箍板和補強承壓筋；復位錨拉筋的底端設置壓擴囊袋，可帶動引擴撐筋沿撐筋滑槽移動插入隧道外部土體；綜合采用頂壓螺栓和復位錨拉筋校位外凸管片，采用拉拔螺栓和壓漿管孔壓漿校位內陷管片，其可以改善隧道管片抗浮性能、降低隧道管片錯臺處治難度，適用于地鐵隧道防護工程。

技術領域

本發明涉及隧道防護領域，更具體地涉及基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法。

背景技術

在高地下水位地區進行地鐵隧道上部的基坑開挖施工時，由于上部壓重減少，易出現隧道管片上浮、管片錯臺等工程問題，嚴重影響地鐵隧道的安全性。

現有技術中已有一種快速裝配式隧道施工塌方應急防護棚，由碳纖維預應力弧形梁、碳纖維預應力直線梁連接成頂部框架，擴展拼裝式緩沖吸能型腹板位于該頂部框架上由板梁連接扣件固定，豎直撐桿的上部與碳纖維預應力弧形梁、碳纖維預應力直線梁的連接點即X耗能型連接節點連接，在豎直撐桿的的中部橫向連接有加強橫撐，伸縮桁架結構斜向連接豎直撐桿，在加強橫撐上還設有錨固桿；該結構可滿足現場快速拼裝和隧道內部臨時支撐的作用，但難以滿足隧道抗浮性能提升和管片快速修復的作用。

鑒于此，為減小隧道上部基坑施工對隧道結構安全的影響，目前亟待發明一種可以快速提升隧道抗浮性能、減小管片錯臺處治難度、降低地下水對施工影響的基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法。

發明內容

基于此，本申請提供一種可以改善隧道管片抗浮性能、降低隧道管片錯臺處治難度，適用于地鐵隧道防護工程的基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法。

第一方面，本申請提供一種基坑開挖既有地鐵隧道應急防護體系及施工方法，包括以下施工步驟：

1)施工準備：進行隧道管片上部基坑土體開挖，勘測確定隧道管片軸線，制備施工所需的材料和裝置；

2)隧道管片內部快速壓重：將頂升壓重體置于壓重體撐板上，并使壓重體滾輪沿壓重體滑軌滑移至隧道管片的內部，交替采用第一頂升體和第二頂升體進行頂升壓重體的疊放頂推施工，并在最上層的頂升壓重體的頂部設置頂部撐梁；

3)反力壓梁撐設：在基坑外側向隧道外部土體內引孔后插設底板錨筋，并對底板錨筋的底端壓漿形成錨筋擴大頭，依次將壓梁支柱底端的支柱底板和支柱角板穿過底板錨筋，并通過螺栓或焊接方式將支柱角板與底板錨筋連接牢固，在相對的壓梁支柱頂端設置反力壓梁；

4)壓柱外鋼管及柱端支墩布設：將壓柱內型鋼插入壓柱外鋼管的管腔內，自上覆土體向隧道管片挖設支墩布設槽，先將壓柱外鋼管插設至支墩布設槽的槽底，再下壓壓柱內型鋼，使壓擴撐筋穿過撐筋擠出孔后插至支墩布設槽的槽底，向壓柱外鋼管與壓柱內型鋼的間隙內壓注水泥砂漿，形成壓注填充體，向支墩布設槽內灌注混凝土，形成柱端支墩，在壓柱外鋼管及壓柱內型鋼的頂面與反力壓梁之間設置梁底控位體；

5)組合鋼管樁及柱頂壓梁布設：在隧道管片的外側沿隧道管片縱向均勻間隔設置組合鋼管樁，并在組合鋼管樁的底端填設集水填充體，在集水填充體的頂面設置隔漿板，在集水填充體的內部插設抽水管，在集水填充體的上方壓注水泥砂漿，在組合鋼管樁的內部形成樁身填充體，外部形成樁側固化體，在每根組合鋼管樁的頂端設置兩道樁頂箍板，先在樁頂箍板面向隧道管片側設置補強承壓筋，再進行樁頂壓梁混凝土澆筑施工；