用於隧道基底加固的樁梁複合結構及其施工方法與流程

2023-05-20 20:23:01

本發明涉及隧道交通工程技術領域，具體涉及一種用於隧道基底加固的樁梁複合結構及其施工方法。

背景技術：

隧道基底結構的安全性決定了隧道內部軌道結構平順程度及路面工作狀態，是確保列車營運安全的首要條件。常見的隧道基底結構設計中，仰拱襯砌背後積水沒有順暢的排水通道，導致圍巖長期浸泡在水中，基底結構長期受地下水侵蝕，劣化基底結構的承載性能。此外，由於無法確保隧道基底結構與基底圍巖充分粘結而共同變形，基底以下圍巖受列車長期反覆動力作用承載性能劣化，進一步惡化了基底結構的承載性能，隨著列車牽引重量的增加，隧道基底結構及基巖承受附加荷載越大，將加大基底結構和基巖的變形，進而提高基底病害的發生概率，常見的病害有翻漿冒泥、基底下沉、底鼓隆起、基底結構橫向移動變形等，嚴重影響列車營運安全。因此，研製新型的能夠提高基底結構整體承載性能，有效解決隧道基底結構隆起、沉降變形以及水平位移等病害的加固技術是隧道基底病害整治中亟需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於隧道基底加固的樁梁複合結構及其施工方法，最大限度地提高隧道基底結構的整體承載性能，有效處治因隧道基底不良而引起的基底結構隆起、沉降變形以及水平位移等病害。

本發明所採用的技術方案為：

用於隧道基底加固的樁梁複合結構，其特徵在於：

沿整體道床板側壁兩側設置成列布置的鑽孔灌注樁，鑽孔灌注樁穿透整體道床板下方的仰拱填充和仰拱結構，深入至穩定牢固基巖，將仰拱填充、仰拱結構和基底以下圍巖連接為一個整體；

鑽孔灌注樁樁頂沿隧道縱向設置縱梁，將鑽孔灌注樁與縱梁連接為一個整體。

對於雙線隧道，鑽孔灌注樁橫向設置四列，分別位於左線整體道床板兩側和右線整體道床板兩側；

對於單線隧道，鑽孔灌注樁橫向設置兩列，位於單線整體道床板兩側。

鑽孔灌注樁內置鋼筋籠，縱梁內置鋼筋骨架；

鑽孔灌注樁內的鋼筋籠主筋與縱梁內的鋼筋骨架綁紮在一起。

縱梁沿隧道軸線方向通長整體澆築。

用於隧道基底加固的樁梁複合結構的施工方法，其特徵在於：

包括以下步驟：

步驟一：在隧道基底加固區域整體道床板側壁兩側鑽孔，待鑽孔完畢後向孔內放置鋼筋籠，然後澆築混凝土形成鋼筋混凝土鑽孔灌注樁，鑽孔灌注樁深入到穩定牢固基巖；

步驟二：在鑽孔灌注樁樁頂布設縱梁的鋼筋骨架，並將鋼筋骨架與鑽孔灌注樁內置的鋼筋籠的主筋綁紮為一體，然後架設縱梁澆築模板並澆築縱梁。

本發明具有以下優點：

本發明提供的隧道基底複合加固技術由「樁+縱梁」結構組成，且鑽孔灌注樁與縱梁剛性連接，將仰拱填充、仰拱和隧道基底以下圍巖連接在一起，提高了隧道道床結構的整體剛度，改善了隧道基底結構的整體力學性能，能有效解決隧道基底結構隆起、沉降變形以及水平位移等病害。

附圖說明

圖1為本發明結構橫斷面圖；

圖2為本發明結構平面布置圖；

圖3為本發明樁+縱梁結構縱向布置圖；

圖4為發明樁和縱梁連接示意圖。

圖中，1—鑽孔灌注樁，2—縱梁，3—整體道床板，4—仰拱填充，5—仰拱結構，6—鋼筋籠，7—鋼筋骨架，8—鑽孔灌注樁縱向間距，9—鑽孔灌注樁長度。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

本發明涉及的用於隧道基底加固的樁梁複合結構，是一種「樁+縱梁」結構，旨在提供一種隧道基底加固技術。具體結構特徵包括：

沿整體道床板3側壁兩側設置成列布置的鑽孔灌注樁1，縱向間隔一定距離設置。鑽孔灌注樁1穿透整體道床板3下方的仰拱填充4和仰拱結構5，深入至穩定牢固基巖，將仰拱填充4、仰拱結構5和基底以下圍巖連接為一個整體。鑽孔灌注樁1樁頂沿隧道縱向設置縱梁2，剛性連接，將鑽孔灌注樁1與縱梁2連接為一個整體。鑽孔灌注樁1內置鋼筋籠6，縱梁2內置鋼筋骨架7。鋼筋籠6高度大於鑽孔灌注樁長度9，鑽孔灌注樁1內的鋼筋籠6主筋與縱梁2內的鋼筋骨架7綁紮在一起。

對於雙線隧道，鑽孔灌注樁1橫向設置四列，分別位於左線整體道床板3兩側和右線整體道床板3兩側；對於單線隧道，鑽孔灌注樁1橫向設置兩列，位於單線整體道床板3兩側。鑽孔灌注樁縱向間距和鑽孔灌注樁長度應根據隧道基底以下圍巖工程特性確定。

縱梁2沿隧道軸線方向通長整體澆築，不宜輕易斷開。縱梁2頂面標高與整體道床板3頂面標高齊平，側面緊貼整體道床板3側壁。

上述用於隧道基底加固的樁梁複合結構的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：在隧道基底加固區域整體道床板3側壁兩側鑽孔，待鑽孔完畢後向孔內放置鋼筋籠6，然後澆築混凝土形成鋼筋混凝土鑽孔灌注樁1，鑽孔灌注樁1深入到穩定牢固基巖；

步驟二：在鑽孔灌注樁1樁頂布設縱梁2的鋼筋骨架7，並將鋼筋骨架7與鑽孔灌注樁1內置的鋼筋籠6的主筋綁紮為一體，然後架設縱梁澆築模板並澆築縱梁2。

本發明的目的在於提高隧道基底結構的整體剛度，改善隧道基底結構整體力學性能，有效解決隧道基底結構隆起、沉降變形以及水平位移等一系列隧道道床病害。

本發明的內容不限於實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。