[发明专利]用于隧道基底加固的桩梁复合结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道交通工程技术领域，具体涉及一种用于隧道基底加固的桩梁复合结构及其施工方法。

背景技术

隧道基底结构的安全性决定了隧道内部轨道结构平顺程度及路面工作状态，是确保列车营运安全的首要条件。常见的隧道基底结构设计中，仰拱衬砌背后积水没有顺畅的排水通道，导致围岩长期浸泡在水中，基底结构长期受地下水侵蚀，劣化基底结构的承载性能。此外，由于无法确保隧道基底结构与基底围岩充分粘结而共同变形，基底以下围岩受列车长期反复动力作用承载性能劣化，进一步恶化了基底结构的承载性能，随着列车牵引重量的增加，隧道基底结构及基岩承受附加荷载越大，将加大基底结构和基岩的变形，进而提高基底病害的发生概率，常见的病害有翻浆冒泥、基底下沉、底鼓隆起、基底结构横向移动变形等，严重影响列车营运安全。因此，研制新型的能够提高基底结构整体承载性能，有效解决隧道基底结构隆起、沉降变形以及水平位移等病害的加固技术是隧道基底病害整治中亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于隧道基底加固的桩梁复合结构及其施工方法，最大限度地提高隧道基底结构的整体承载性能，有效处治因隧道基底不良而引起的基底结构隆起、沉降变形以及水平位移等病害。

本发明所采用的技术方案为：

用于隧道基底加固的桩梁复合结构，其特征在于：

沿整体道床板侧壁两侧设置成列布置的钻孔灌注桩，钻孔灌注桩穿透整体道床板下方的仰拱填充和仰拱结构，深入至稳定牢固基岩，将仰拱填充、仰拱结构和基底以下围岩连接为一个整体；

钻孔灌注桩桩顶沿隧道纵向设置纵梁，将钻孔灌注桩与纵梁连接为一个整体。

对于双线隧道，钻孔灌注桩横向设置四列，分别位于左线整体道床板两侧和右线整体道床板两侧；

对于单线隧道，钻孔灌注桩横向设置两列，位于单线整体道床板两侧。

钻孔灌注桩内置钢筋笼，纵梁内置钢筋骨架；

钻孔灌注桩内的钢筋笼主筋与纵梁内的钢筋骨架绑扎在一起。

纵梁沿隧道轴线方向通长整体浇筑。

用于隧道基底加固的桩梁复合结构的施工方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：在隧道基底加固区域整体道床板侧壁两侧钻孔，待钻孔完毕后向孔内放置钢筋笼，然后浇筑混凝土形成钢筋混凝土钻孔灌注桩，钻孔灌注桩深入到稳定牢固基岩；

步骤二：在钻孔灌注桩桩顶布设纵梁的钢筋骨架，并将钢筋骨架与钻孔灌注桩内置的钢筋笼的主筋绑扎为一体，然后架设纵梁浇筑模板并浇筑纵梁。

本发明具有以下优点：

本发明提供的隧道基底复合加固技术由“桩+纵梁”结构组成，且钻孔灌注桩与纵梁刚性连接，将仰拱填充、仰拱和隧道基底以下围岩连接在一起，提高了隧道道床结构的整体刚度，改善了隧道基底结构的整体力学性能，能有效解决隧道基底结构隆起、沉降变形以及水平位移等病害。

附图说明

图1为本发明结构横断面图；

图2为本发明结构平面布置图；

图3为本发明桩+纵梁结构纵向布置图；

图4为发明桩和纵梁连接示意图。

图中，1—钻孔灌注桩，2—纵梁，3—整体道床板，4—仰拱填充，5—仰拱结构，6—钢筋笼，7—钢筋骨架，8—钻孔灌注桩纵向间距，9—钻孔灌注桩长度。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及的用于隧道基底加固的桩梁复合结构，是一种“桩+纵梁”结构，旨在提供一种隧道基底加固技术。具体结构特征包括：

沿整体道床板3侧壁两侧设置成列布置的钻孔灌注桩1，纵向间隔一定距离设置。钻孔灌注桩1穿透整体道床板3下方的仰拱填充4和仰拱结构5，深入至稳定牢固基岩，将仰拱填充4、仰拱结构5和基底以下围岩连接为一个整体。钻孔灌注桩1桩顶沿隧道纵向设置纵梁2，刚性连接，将钻孔灌注桩1与纵梁2连接为一个整体。钻孔灌注桩1内置钢筋笼6，纵梁2内置钢筋骨架7。钢筋笼6高度大于钻孔灌注桩长度9，钻孔灌注桩1内的钢筋笼6主筋与纵梁2内的钢筋骨架7绑扎在一起。

对于双线隧道，钻孔灌注桩1横向设置四列，分别位于左线整体道床板3两侧和右线整体道床板3两侧；对于单线隧道，钻孔灌注桩1横向设置两列，位于单线整体道床板3两侧。钻孔灌注桩纵向间距和钻孔灌注桩长度应根据隧道基底以下围岩工程特性确定。

纵梁2沿隧道轴线方向通长整体浇筑，不宜轻易断开。纵梁2顶面标高与整体道床板3顶面标高齐平，侧面紧贴整体道床板3侧壁。