[發明專利]一種地下硐室拱腳梁下地基加固結構及施工方法

在審

• 申請號: 202210122276.1
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114263166A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張鵬;楊守峰;時曉貝;王林輝;張春雷;楊貴生;王正松;李軍省;張建國;張繼清;馬振海;侯靖宇;李欣;田小芳;姜偉丹;楊富翔;胡奇凡;郭朝;劉穎;于學敏
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E02D5/46;E02D5/74
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 陳杰

1.一種地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，包括鋼管樁(1)、混凝土梁結構(2)、連接鋼筋(3)、錨桿(4)、錨板(5)；混凝土梁結構(2)設置于地下硐室拱腳底部，鋼管樁(1)自混凝土梁結構(2)底面延伸進入地層，錨桿(4)自混凝土梁結構(2)側面延伸進入地層，錨板(5)預埋于混凝土梁結構(2)的底部內角處。

2.根據權利要求1所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述混凝土梁結構(2)為在地下硐室兩側單獨澆筑的鋼筋混凝土梁，為構成地下硐室的結構性混凝土；混凝土梁結構(2)頂部為斜面。

3.根據權利要求1所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述混凝土梁結構(2)至少在角部底面和側面上設有內部鋼筋骨架(21)；所述鋼管樁(1)和錨桿(4)分別與鋼筋骨架(21)焊接連接；所述鋼管樁(1)和錨桿(4)內分別具有注漿混凝土。

4.根據權利要求3所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述鋼管樁(1)與混凝土梁結構(2)內鋼筋骨架(21)主筋通過連接鋼筋(3)幫焊進行有效焊接，連接鋼筋(3)沿鋼管樁(1)焊接長度不下于500mm。

5.根據權利要求1所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述鋼管樁(1)打設角度與混凝土梁結構(2)斜面呈10°以內夾角，鋼管樁(1)不少于兩排，排間距0.3-0.8m。

6.根據權利要求1所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，鋼管樁(1)具有中空的管壁(11)，管壁(11)內中央沿軸設有若干起固定和支撐作用的內組件，內組件包括與管壁(11)同軸設置的固定環(12)和沿所述固定環(12)外圈布置的定位支撐件(13)，管壁(11)內還沿平行于軸向的方向設有二次注漿管(15)和至少一個縱向鋼筋(14)，所述二次注漿管(15)和縱向鋼筋(14)均固定布置于所述固定環(12)外圈并由定位支撐件(13)間隔。

7.根據權利要求6所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述固定環(12)、定位支撐件(13)、二次注漿管(15)和縱向鋼筋(14)相互焊接連接；所述定位支撐件(13)呈矩形框形；所述鋼管樁(1)的管壁(11)上設有若干第一出漿孔(16)，沿鋼管樁(1)軸向均布并沿徑向交錯布置；所述二次注漿管(15)的側壁上設有若干第二出漿孔(17)，沿二次注漿管(15)軸向均布并沿徑向交錯布置；二次注漿管(15)的第二出漿孔(17)上覆蓋有隔離塑膠帶(18)。

8.根據權利要求1所述的地下硐室的拱腳梁下地基加固結構，其特征在于，所述錨桿(4)采用熱軋鋼焊管，錨桿(4)沿混凝土梁結構(2)的側面不少于兩排，排間距0.5m～1.0m，排內水平間隔0.5m～1.0m，排間交錯布置；

所述錨板(5)預埋于混凝土梁結構(2)的底部內角處，沿混凝土梁結構(2)通長設置，錨板(5)通過自帶的錨筋與混凝土梁結構(2)的鋼筋骨架(21)焊接連接。

9.權利要求1-8任一項所述地下硐室的拱腳梁下地基加固結構的施工方法，包括下述步驟：

步驟一，確定施工參數及設備：根據地下硐室結構、尺寸及所處周圍地層情況，確定加固結構的施工參數及設備；

步驟二，打設錨桿(4)：安裝側墻錨桿(4)并注漿；

步驟三，打設鋼管樁(1)：采用鋼管樁(1)施工設備進行鉆孔并安裝管壁(11)，在管壁(11)內安裝由內組件、二次注漿管(15)和縱向鋼筋(14)相互焊接形成的鋼筋籠，然后依次進行一次注漿和二次注漿；

步驟四，設置混凝土梁結構(2)的鋼筋骨架(21)和錨板(5)，并將鋼筋骨架(21)分別與鋼管樁(1)、錨桿(4)、錨板(5)焊接固定；

步驟五，澆筑混凝土梁結構(2)。

10.根據權利要求1所述的施工方法，其特征在于，

所述步驟二中，設計注漿壓力0.5～1.0MPa，打設側墻錨桿4時不能損壞既有硐室的初支結構；

所述步驟三中，具體包括：整理施工地坪，鋼管樁(1)施工設備進場，現場鉆孔并安裝管壁(11)，在管壁(11)內安裝由內組件、二次注漿管(15)和縱向鋼筋(14)相互焊接形成的鋼筋籠，然后依次進行一次注漿和二次注漿；檢驗鋼管樁(1)成樁質量。

所述步驟四中，具體包括：設置混凝土梁結構(2)的鋼筋骨架(21)和錨板(5)，清理拱腳基底，清理混凝土梁結構(2)所在的拱腳梁基底，露出基巖，進行基底驗槽；澆筑拱腳梁底部墊層，將連接鋼筋(3)與鋼管樁(1)外部焊接，綁扎鋼筋骨架(21)；將連接鋼筋(3)與鋼筋骨架(21)焊接，將錨桿(4)與鋼筋骨架(21)，固定錨板(5)；

所述步驟五中，具體包括：架設混凝土梁結構(2)模板，澆筑混凝土梁結構(2)混凝土，待混凝土梁結構(2)混凝土達到設計強度70％后拆模。