一種隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系的制作方法

本實用新型屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系。

背景技術：

對于目前國內各大城市的軌道交通工程，隨著地鐵線網的不斷加密，后續地鐵線路建設時，受已建地鐵線路與周邊環境的影響，在線路走向與鋪設方式、空間關系與結構型式、以及施工方法與工程措施等方面的要求更加嚴格。當隧道穿越既有構筑物時，受空間距離與地下管線的影響，常規鉆孔灌注樁型式的隔離樁可能無實施條件。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系，在復雜環境下通過鋼管樁的隔離效果與袖閥管的跟蹤注漿作用，可實現隧道穿越構筑物期間，構筑物基礎承載力基本不受影響。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系，其特征在于：

于既有構筑物地下室與下穿隧道之間成排設置鋼管隔離樁，鋼管隔離樁斜向或垂直打入，鋼管隔離樁頂部通過樁頂冠梁連成整體。

鋼管隔離樁與構筑物地下室之間成排設置袖閥管。

鋼管隔離樁由鋼管和鋼管內的鋼筋骨架通過灌注混凝土形成，鋼筋骨架包括插筋與環狀布置的箍筋。

鋼管隔離樁頂部伸入樁頂冠梁，鋼管隔離樁樁頂部位設置有開口向外的U型鋼筋，鋼管與U型鋼筋牢固焊接；

U型鋼筋上焊接有與其垂直的冠梁鋼筋。

鋼管隔離樁底部深入隧道拱底以下至少2m，鋼管隔離樁頂部的樁頂冠梁頂面與地表平齊；

鋼管隔離樁與水平面夾角≥30°；

鋼管隔離樁的縱向間距不小于0.5m。

袖閥管底部深入構筑物地下室底板以下至少3m，頂部與地表平齊；

袖閥管與水平面夾角≥30°；

袖閥管的縱向間距不小于0.5m。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型在地表打設鋼管樁、袖閥管，在鋼管樁內插入鋼筋籠、壓注微膨脹水泥、在樁頂澆筑冠梁，形成鋼管隔離樁加固體系，涉及的鋼材、水泥砂漿、以及鋼管樁打設所用的機械設備等均為常規材料（設備），其相應尺寸為常規類型，便于加工制造；且鋼管樁、袖閥管長度可根據隧道與構筑物埋深進行調整，鋼管樁、袖閥管的平面布置可根據地下管線分布情況、隧道與構筑物的相對位置關系進行調整，鋼管樁剛度可根據內部充填的微膨脹混凝土等級、鋼筋籠與鋼管自身剛度情況綜合確定，鋼管樁、袖閥管的數量、打設角度可根據被加固構筑物的需要進行調整。通過鋼管隔離樁的隔離效應、袖閥管的跟蹤注漿效果，可確保隧道穿越構筑物期間周邊環境的安全，達到既能滿足周邊環境苛刻與占地面積小，又能達到地層加固的要求，可避免常規鉆孔灌注樁實施期間，噪音大、占地大、同時還可能需要進行地下管線遷改的不利影響。具有較高的經濟效益和社會效益，在城市軌道交通、鐵路、公路等工程中有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為鋼管隔離樁加固示意圖。

圖2為鋼管隔離樁內插筋大樣圖。

圖3為鋼管頂部短筋焊接示意圖。

圖中，1-既有構筑物，2-構筑物地下室，3-隧道，4-鋼管隔離樁，5-袖閥管，6-樁頂冠梁，7-冠梁鋼筋，8-U型鋼筋，9-插筋，10-箍筋。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。

本實用新型涉及的隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系，于既有構筑物1的構筑物地下室2與下穿的隧道3之間成排設置鋼管隔離樁4，鋼管隔離樁4斜向或垂直打入，鋼管隔離樁4頂部通過水平的樁頂冠梁6連成整體。鋼管隔離樁4與既有構筑物1有一定水平距離，以保證加固措施實施期間既有構筑物1的安全。鋼管隔離樁4與構筑物地下室2之間設置成排布置的袖閥管5。

既有構筑物1可能包含各種基礎類型、結構型式，構筑物地下室2一般按3層以內考慮；隧道3可以是類圓形或馬蹄形礦山法隧道、圓形盾構隧道，或者矩形明挖隧道。

鋼管隔離樁4由鋼管和鋼管內的鋼筋骨架通過灌注混凝土形成，鋼筋骨架包括插筋9以及環狀布置的箍筋10。鋼管隔離樁4頂部伸入樁頂冠梁6一定距離，鋼管隔離樁4樁頂部位設置有開口向外的U型鋼筋8，鋼管與U型鋼筋8焊接連接；U型鋼筋8上焊接有與其垂直的冠梁鋼筋7。鋼管隔離樁4的底部深入隧道3底部以下一定距離（不小于2m），以確保隔離效果，鋼管隔離樁4頂部冠梁6頂面與地面平齊；鋼管隔離樁4與水平面夾角≥30°；鋼管隔離樁4的縱向間距不小于0.5m。

袖閥管5底部深入構筑物地下室2底板以下一定距離（不小于3m），頂部與地面平齊；袖閥管5與水平面夾角≥30°；袖閥管5的縱向間距不小于0.5m。

上述隧道穿越構筑物鋼管隔離樁地層加固體系的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：在既有構筑物1與下穿隧道3之間進行測量放樣，根據設計坐標，標出鋼管隔離樁4與袖閥管5在地表對應坐標點位置；

步驟二：安裝定位裝置，根據設計角度，采用錨桿機或其它鉆機成孔，成孔直徑略大于鋼管隔離樁3直徑，為確保成孔效果，采用跟管鉆進工藝，成孔過程中需嚴格控制鉆機角度，確保沿設計方向高精度鉆進；

步驟三：在成孔過程中，根據成孔深度及時放入鋼管，每段鋼管長度按3～5m考慮，鋼管接頭采用絲扣牢固連接；成孔結束后，將鋼管隔離樁3與成孔孔壁間的空隙，采用水泥砂漿回填密實；

步驟四：待鋼管按要求放置到指定位置之前，按要求將鋼管內的插筋9與箍筋10焊接成整體鋼筋骨架，隨后將鋼筋骨架放入鋼管內，最后按要求灌注微膨脹混凝土，形成具有一定抗彎剛度的鋼管隔離樁4；

步驟五：待鋼管隔離樁4全部實施到位后，將樁頂挖開，在樁頂部位焊接U型鋼筋8，隨后綁扎冠梁鋼筋6，并將U型鋼筋8與冠梁鋼筋6按要求焊接，隨后澆筑混凝土，形成冠梁6；

步驟六：根據袖閥管5放樣坐標再次采用錨桿機或其它鉆機成孔，成孔直徑略大于袖閥管直徑，成孔過程中需嚴格控制鉆機角度，確保沿設計方向高精度鉆進；

步驟七：待袖閥管成孔結束后，按要求預埋袖閥管5，袖閥管5底部深入被保護構筑物地下室2底板以下3m；

步驟八：隧道穿越構筑物期間，根據監測情況，及時進行袖閥管5跟蹤注漿，將隧道開挖引起的地層沉降在構筑物1底部的影響，通過袖閥管注漿進行有效彌補。

鋼管隔離樁與袖閥管相結合的構筑物保護措施具有靈活多變、適應性強、安全可靠等特點。鋼管樁平面位置與打設角度可根據需要進行調整，這是本實用新型的基本特征，樁頂冠梁、鋼管樁內插入的鋼筋籠與微膨脹混凝土是確保其整體隔離效果的基本措施，再加上袖閥管的跟蹤注漿作用，可確保隧道穿越構筑物期間的環境安全。

本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。