[发明专利]基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构及加固方法

权利要求书

1.一种基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：包括桩孔(20)，所述桩孔(20)穿过轨道板(5)、混凝土垫层(4)、仰拱填充(3)、仰拱衬砌混凝土(2)、仰拱初喷混凝土(1)、上层基岩(6)及富水软弱夹层(7)并延伸至下层基岩(8)，所述桩孔(20)内设置有浇注管(21)，所述浇注管(21)与所述桩孔(20)间隔布置，所述浇注管(21)内及所述浇注管(21)和所述桩孔(20)之间的间隙内填充有自密实混凝土(22)。

2.根据权利要求1所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：还包括加固钢筋(23)，所述加固钢筋(23)沿所述浇注管(21)的长度方向布置。

3.根据权利要求2所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：还包括钢筋固定架(24)，所述钢筋固定架(24)至少由三个单板构成，所述单板的其中一端相互连接，所述单板的另外一端沿所述浇注管(21)的径向延伸，所述单板的长度小于所述浇注管(21)的半径，所述加固钢筋(23)布置于相邻的两个所述单板之间。

4.根据权利要求1所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：所述浇注管(21)的下端延伸有锥形管(25)，所述锥形管(25)的外周开设有通孔。

5.根据权利要求1所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：所述浇注管(21)的外周设置有剪力键(26)。

6.根据权利要求1所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：所述轨道板(5)上开设有桩基孔(51)，所述桩基孔(51)处于所述桩孔(20)的外圈，所述桩基孔(51)与所述浇注管(21)之间填充有高强度混凝土(52)，所述高强度混凝土(52)中预埋有将所述浇注管(21)和所述桩孔(20)之间的间隙与外界连通的通气管(53)。

7.根据权利要求1所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固结构，其特征在于：所述自密实混凝土(22)包括水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、减水剂、钢纤维及膨胀剂。

8.一种基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、自轨道板(5)向下开设桩孔(20)，桩孔(20)穿过轨道板(5)、混凝土垫层(4)、仰拱填充(3)、仰拱衬砌混凝土(2)、仰拱初喷混凝土(1)、上层基岩(6)及富水软弱夹层(7)并延伸至下层基岩(8)；

B、随后在桩孔(20)内安装浇注管(21)，浇注管(21)与桩孔(20)间隔布置，浇注管(21)的下端延伸有锥形管(25)，浇注管(21)的外周设置有剪力键(26)；

C、在轨道板(5)上桩孔(20)的周圈位置开设桩基孔(51)，在浇注管(21)的上端的外周设置通气管(53)，通气管(53)的上端高于轨道板(5)，通气管(53)的下端延伸至浇注管(21)和桩孔(20)之间的间隙，随后对桩基孔(51)浇注高强度混凝土(52)以此固定浇注管(21)；

D、向浇注管(21)内浇注自密实混凝土(22)，自密实混凝土(22)同时由锥形管(25)外周的通孔流动至浇注管(21)和桩孔(20)之间的间隙，最终自密实混凝土(22)填充满浇注管(21)及浇注管(21)和桩孔(20)之间的间隙。

9.根据权利要求8所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固方法，其特征在于：所述步骤C与步骤D之间还包括如下步骤：

S、加固钢筋(23)设置多个，每个加固钢筋(23)对应浇注管(21)的长度分为多段，采用钢筋固定架(24)固定多个加固钢筋(23)，钢筋固定架(24)由多个单板相互连接构成，加固钢筋(23)布置于相邻的两个单板之间，如此分段向浇注管(21)内下放加固钢筋(23)，两段加固钢筋(23)通过套筒连接。

10.根据权利要求8所述的基于微型桩的隧道仰拱及轨道板加固方法，其特征在于：还包括如下步骤：

E、仰拱填充(3)的中部和侧边对应开设有中心排水槽(31)和侧边排水槽(32)；

F、自中心排水槽(31)和侧边排水槽(32)的槽底向下开设排水孔(10)，排水孔(10)穿过仰拱填充(3)、仰拱衬砌混凝土(2)、仰拱喷射混凝土(1)及上层基岩(6)延伸至富水软弱夹层(7)；

G、随后在排水孔(10)内安装排水管(11)，排水管(11)处于仰拱喷射混凝土(1)下方的管段开设有渗水孔，排水管(11)处于仰拱喷射混凝土(1)下方的管段的外周包覆有无纺布，无纺布与排水孔(10)之间填充有粗砂(12)，排水管(11)穿过仰拱喷射混凝土(1)的管段及处于仰拱喷射混凝土(1)上方的管段与排水孔(10)之间填充有水泥砂浆(13)。