[实用新型]用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程领域，具体涉及一种用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构。

背景技术

随着城市轨道交通工程建设的快速发展，新建地铁工程对周边环境的影响也越来越复杂多样化，隧道近距离穿越既有桩基的现象时有发生。当隧道因各种原因不能避开桩基础，同时桩基托换也无法实施时，此种情形的下穿桩基变得非常困难。

下穿桩基时，为了保护上方桩基及建筑物的安全，一般均采用对地面沉降及建筑物变形控制良好的盾构法施工，大多数情况下采用预制钢筋混凝土管片结构。国内的地铁单洞单线隧道管片厚度主要为300mm和350mm两种，对于拱顶上方无桩基础的隧道穿越地段，采用该两种管片厚度均能满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，满足管片100年的使用年限要求。当隧道上方的桩基距离隧道较近且桩基受力较大时，采用常规的钢筋混凝土管片则无法满足受力和变形要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构，由若干个环形钢纤维衬砌管片纵向堆砌构成，每环钢纤维衬砌管片由标准管片、邻接管片和封顶管片组成，相邻管片之间固定连接，相邻两环之间固定连接。标准管片、邻接管片和封顶管片掺入的钢纤维采用如下技术参数：钢纤维选用高强钢丝切断型，纤维的形状采用平直形，钢纤维抗拉强度等级为1000级；纤维长度35mm，当量直径0.6mm。钢纤维体积率为0.5%。

优选的，所述的标准管片的圆弧角度为67.5°，邻接管片的圆弧角度为67.5°，封顶管片的圆弧角度为22.5°。

优选的，所述的相邻管片之间通过环向螺栓固定连接，相邻两环之间通过纵向螺栓固定连接，相邻两块管片间环向连接设环向螺栓两个，每块标准管片上端面设有三个纵向螺栓，每块邻接管片上端面设有三个纵向螺栓，封顶管片上端面设有一个纵向螺栓。

优选的，所述的环形钢纤维衬砌管片的上方设有一根或一根以上的桩基。

优选的，所述的纤维混凝土管片结构的每环的纵向尺寸为1200mm或者1500mm。

优选的，所述的标准管片、邻接管片和封顶管片的混凝土强度等级均不低于CF60。

优选的，所述的环向螺栓和纵向螺栓均采用弯螺栓，性能等级为8.8级。

本实用新型带来的有益效果为：与现有技术相比使盾构隧道近距离下穿桩基变为可能，随着地铁建设越来越受到周边环境的制约时，为地铁建设提供了一种新思路。通过钢纤维的掺入，改善了混凝土的抗拉性能。单轴抗拉可提高40%~50%，抗弯强度提高 50%以上。

附图说明

图1为用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构的断面布置图。

图2为管片注浆孔布置示意图。

图3为桩基示意图。

其中，1-标准管片，2-邻接管片，3-封顶管片，4-环向螺栓，5-纵向螺栓，6-桩基，7-吊装孔，8-注浆管。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种用于近距离下穿桩基础的钢纤维混凝土管片结构，由若干个环形钢纤维衬砌管片纵向堆砌构成，每环钢纤维衬砌管片由标准管片1、邻接管片2和封顶管片3组成，相邻管片之间固定连接，相邻两环之间固定连接。标准管片1、邻接管片2和封顶管片3掺入的钢纤维采用如下技术参数：钢纤维选用高强钢丝切断型，纤维的形状采用平直形，钢纤维抗拉强度等级为1000级；纤维长度35mm，当量直径0.6mm。钢纤维体积率为0.5%。

优选的，所述的标准管片1的圆弧角度为67.5°，邻接管片2的圆弧角度为67.5°，封顶管片3的圆弧角度为22.5°。

优选的，所述的相邻管片之间通过环向螺栓4固定连接，相邻两环之间通过纵向螺栓5固定连接，相邻两块管片间环向连接设环向螺栓4两个，每块标准管片1上端面设有三个纵向螺栓，每块邻接管片2上端面设有三个纵向螺栓，封顶管片3上端面设有一个纵向螺栓。

优选的，所述的环形钢纤维衬砌管片的上方设有一根或一根以上的桩基6。桩基6到管片拱顶的竖向净距不小于3m。

优选的，所述的纤维混凝土管片结构的每环的宽度为1200mm或者1500mm。

优选的，所述的标准管片1、邻接管片2和封顶管片3的混凝土强度等级均不低于CF60。

优选的，所述的环向螺栓4和纵向螺栓5均采用弯螺栓，性能等级为8.8级。