[发明专利]隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系及其施工方法

说明书

本发明涉及隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系及其施工方法。受周边环境的影响，隧道穿越构筑物时，可能受场地条件与周边环境的限制，常规钻孔灌注桩型式的隔离桩无实施条件，比如隧道与构筑物之间水平净距不足时，或者隧道下穿构筑物时。本发明于既有构筑物（地下室）与下穿隧道之间成排设置钢管隔离桩，其底部深入隧道拱底以下一定距离，钢管隔离桩斜向或垂直打入，顶部通过桩顶冠梁连成整体；在钢管隔离桩与构筑物地下室之间，再成排设置袖阀管，其底部深入构筑物地下室以下一定距离，进行跟踪注浆。本发明具有占地面积小、施工灵活以及能适应各类环境要求的特点，可以满足各种情况下的构筑物加固处理要求。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系及其施工方法。

背景技术

对于目前国内各大城市的轨道交通工程，随着地铁线网的不断加密，后续地铁线路建设时，受已建地铁线路与周边环境的影响，在线路走向与铺设方式、空间关系与结构型式、以及施工方法与工程措施等方面的要求更加严格。当隧道穿越既有构筑物时，受空间距离与地下管线的影响，常规钻孔灌注桩型式的隔离桩可能无实施条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系及其施工方法，在复杂环境下通过钢管桩的隔离效果与袖阀管的跟踪注浆作用，可实现隧道穿越构筑物期间，构筑物基础承载力基本不受影响。

本发明所采用的技术方案为：

隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系，其特征在于：

于既有构筑物地下室与下穿隧道之间成排设置钢管隔离桩，钢管隔离桩斜向或垂直打入，钢管隔离桩顶部通过桩顶冠梁连成整体。

钢管隔离桩与构筑物地下室之间成排设置袖阀管。

钢管隔离桩由钢管和钢管内的钢筋骨架通过灌注混凝土形成，钢筋骨架包括插筋与环状布置的箍筋。

钢管隔离桩顶部伸入桩顶冠梁，钢管隔离桩桩顶部位设置有开口向外的U型钢筋，钢管与U型钢筋牢固焊接；

U型钢筋上焊接有与其垂直的冠梁钢筋。

钢管隔离桩底部深入隧道拱底以下至少2m，钢管隔离桩顶部的桩顶冠梁顶面与地表平齐；

钢管隔离桩与水平面夹角≥30°；

钢管隔离桩的纵向间距不小于0.5m。

袖阀管底部深入构筑物地下室底板以下至少3m，顶部与地表平齐；

袖阀管与水平面夹角≥30°；

袖阀管的纵向间距不小于0.5m。

隧道穿越构筑物钢管隔离桩地层加固体系的施工方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：在既有构筑物与隧道之间进行测量放样，根据设计坐标，标出钢管隔离桩与袖阀管在地表对应坐标点位置；

步骤二：安装定位装置，根据设计角度，采用锚杆机或其它钻机成孔，成孔直径略大于钢管隔离桩直径，为确保成孔效果，采用跟管钻进工艺，成孔过程中需严格控制钻机角度，确保沿设计方向高精度钻进；

步骤三：在成孔过程中，根据成孔深度及时放入钢管，每段钢管长度按3～5m考虑，钢管接头采用丝扣牢固连接，确保钢管底部深入隧道拱底以下至少2m；；成孔结束后，将钢管隔离桩与成孔孔壁间的空隙，采用水泥砂浆回填密实；

步骤四：待钢管按要求放置到指定位置之前，按要求将钢管内的插筋与箍筋焊接成整体钢筋骨架，随后将钢筋骨架放入钢管内，最后按要求灌注微膨胀混凝土，形成具有一定抗弯刚度的钢管隔离桩；