[发明专利]一种组合框架式隔离保护体系及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道开挖隔离保护，特别涉及一种组合框架式隔离保护体系及其施工方法。

背景技术

复杂的周边环境是隧道开挖、修建期间不可避免的外围制约因素，比如隧道附近有桥墩、建筑群等。因此，隧道开挖必须要减小对周边重要建筑土层的扰动，避免产生大的变形。

现有的技术主要是通过将隧道外周构筑箱涵，使其减小外围扰动。而箱涵多采用连续墙、咬合桩等需较大动土作业的方法，这虽然使隧道开挖的影响减小，但箱涵的较大动土却成为影响周边土层扰动的附加因素。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能替代现有箱涵的、减小对周边重要建筑土层扰动的组合框架式隔离保护体系及其施工方法。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组合框架式隔离保护体系，包括：

预制桩，沿预计开挖隧道横向间隔成排、纵向间隔成列设置；

第一横撑，横向置于同排预制桩的上半段且与预制桩刚性连接；

第二横撑，纵向置于同列预制桩的上半段且与预制桩刚性连接；

在每根预制桩的外表面上竖直设有压入块安装槽，在压入块安装槽内活动设有压入块；

每相邻两根预制桩的下半段之间设有用于连接并拉紧预制桩的拉紧机构；通过两排多列预制桩作为整体框架的竖直部分，第一横撑和第二横撑作为整体框架上部分的横梁，再将拉紧机构作为整体框架下部分的横梁，这样就构成了一个组合的组合框架式隔离保护体系。

进一步地，在所述压入块内设有L型的钢丝绳通道和L型的注浆通道，注浆通道内活动设有用于向两根所述预制桩之间注浆的注浆管，通过将注浆通道和钢丝绳通道设在压入块内，再将压入块嵌入到预制桩内，可以将压桩和压压入块分开进行，减小了压桩时候的阻力，保证了两桩的平行度。

进一步地，拉紧机构包括钢丝绳，钢丝绳从一根预制桩内第一压入块的顶部穿过第一压入块内的钢丝绳通道、另一根预制桩内第二压入块内钢丝绳通道到第二压入块的顶部，钢丝绳在两根预制桩之间是水平的，钢丝绳连接并拉紧了两根预制桩。

进一步地，在每个所述压入块的钢丝绳通道的弯折处设置定滑轮，所述的钢丝绳穿过定滑轮外表面的压入块安装槽，通过定滑轮的设置，在钢丝绳拉紧的时候，不至破坏压入块的内部结构。

进一步地，钢丝绳在所述压入块的顶部连接螺杆，螺杆通过螺母固定在压入块的顶部。

进一步地，在所述预制桩的桩底设有桩尖，桩尖的下端呈锥形，通过设置桩尖便于对预制桩进行压桩。

进一步地，在相邻两根所述的预制桩之间的钢丝绳上包裹有水泥，通过注浆通道向两根预制桩之间的钢丝绳注浆，浆液扩散至土层，包裹钢丝绳，凝固后起到土横梁的作用，抵制了预制桩间的土体变形。

进一步地，压入块一端窄于另一端，窄的一端设置在所述预制桩的外表面处，压入块的形状与预制桩上压入块安装槽的形状相匹配，这样方便了压入块卡在预制桩上。

隔离保护体系的施工方法，具体步骤如下：

1)制作预制桩和压入块；

2)将钢丝绳从一个压入块的顶端穿过该压入块的钢丝绳通道、另一个压入块的钢丝绳通道到另一个压入块的顶端；

3)在步骤2)进行的同时，对预制桩进行压桩；

4)压桩到位后，将步骤2)中的两个压入块分别压入到纵向的相邻两根预制桩的压入块安装槽内，或是横向的相邻两根预制桩的压入块安装槽内；

5)通过紧固装置将钢丝绳的顶端固定；

6)重复步骤2)-步骤5)，形成两排多列的预制桩框架；

7)开挖预制桩顶端的少许土层，用第一横撑连接同一排上的两根预制桩，用第二横撑连接同一列上的两根预制桩；

8)利用注浆管通过注浆通道向两根预制桩之间的钢丝绳注浆；

9)重复步骤2)到步骤8)，直到完成组合框架式隔离保护体系。

另一种施工方案：隔离保护体系的施工方法，具体步骤如下：

1)制作预制桩和压入块；

2)将钢丝绳从一个压入块的顶端穿过该压入块的钢丝绳通道、另一个压入块的钢丝绳通道到另一个压入块的顶端；

3)将步骤2)中的两个压入块分别压入到纵向的相邻两根预制桩的压入块安装槽内，或是横向的相邻两根预制桩的压入块安装槽内；

4)通过紧固装置将钢丝绳的顶端固定；

5)对预制桩进行压桩；

6)重复步骤2)-步骤5)，形成两排多列的预制桩框架；