[发明专利]新建隧道上跨既有交通隧道减压结构及施工方法

说明书

本发明公开了新建隧道上跨既有交通隧道减压结构，支撑结构设置于新建隧道底部，且支撑结构下方设置有荷载释放机构；支撑结构底部还设置有承重桩，且承重桩布置于既有交通隧道两侧；新建隧道上跨于既有交通隧道；荷载释放机构用于对支撑结构下方进行加载或释放荷载。本发明还公开了新建隧道上跨既有交通隧道减压方法。本发明新建隧道上跨既有交通隧道减压及方法，突破了常规地下结构的建设方式，使用荷载释放机构进行支撑结构底部荷载的加载和卸载，有效的提高了上跨既有运营交通隧道施工中既有隧道的运营安全，并且针对于新建隧道的特殊工况，也可以有很好的适应性。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及新建隧道上跨既有交通隧道减压结构及施工方法。

背景技术

随着水利工程技术的发展，通过新建隧道进行水资源调配的方式也开始越来越广泛的应用，这就导致了地下空间的开发利用变得尤为重要。越来越多地下工程在开挖过程中面临了上下交叉及小净距施工的风险。上跨隧道施工由于地质条件和施工条件的限制，开挖过程本就较为复杂，面临土体扰动过大等诸多问题，同时上跨隧道还需要考虑既有隧道周围土体和支护结构的应力重分布，对交叉段附近岩土和支护结构受力有很大的影响，并且由于引水隧洞自身的特殊性，其后期正常运营时，峰值较高且不断变化的水压荷载也会对下方既有隧道结构安全性构成威胁，巨大的风险性很大程度上增加了施工的难度。

当既有隧道本身为运营中的交通隧道时，如公路隧道或者铁路隧道，上跨隧道修建过程如果造成既有隧道的位移过大时，会极大的加剧交通隧道的运营风险。

在现有技术中，申请号为202010926802.0的中国专利公开了上跨既有隧道的地铁车站及其施工方法，包括承载体，所述承载体具有支撑平台以及供既有隧道穿过的贯穿通道，于所述支撑平台上方依次施作站台层和站厅层。还提供一种上跨既有隧道的地铁车站的施工方法，包括如下步骤：S1，在既有隧道上方施工承载体，使所述既有隧道从所述承载体的贯穿通道中穿过；S2，于所述承载体的支撑平台的上方施工新建隧道；S3，待所述新建隧道施工完成后，再于所述新建隧道上方施工站厅层。其通过在上跨新建隧道施做水袋的方式对下方既有隧道和新建隧道进行加载的方式避免上浮，其主要原因在于其上方通过明挖基坑的方式进行站厅层修建，产生了巨大的荷载释放，所以容易出现隧道上浮，同时新建隧道的荷载通过门式加固体下方的土层会作用于既有隧道，容易造成既有隧道的局部变形和下沉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的上跨隧道施工容易对下方既有隧道产生大量不利影响，尤其是新建隧道为引水隧洞时，其后期正常运营时，峰值较高且不断变化的水压荷载也会对下方既有隧道结构安全性构成威胁，目的在于提供新建隧道上跨既有交通隧道减压结构及方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

新建隧道上跨既有交通隧道减压结构，包括支撑结构、荷载释放机构和承重桩；

所述支撑结构设置于新建隧道底部，且所述支撑结构下方设置有荷载释放机构；所述支撑结构底部还设置有承重桩，且所述承重桩布置于既有交通隧道两侧；所述承重桩的端部高于所述既有交通隧道的仰拱；

所述新建隧道上跨于所述既有交通隧道；所述荷载释放机构用于对支撑结构下方进行加载或释放荷载。

现有技术中所公开的技术方案，虽然都利用了一些加固结构来减小新建隧道对既有隧道的影响，但是由于这些加固结构的支撑方式还是采用两段设置承重桩，而加固结构中部加载于既有隧道上部土体的方式，所以有部分应力还是会传导到既有隧道上，尤其是在当上跨隧道为引水隧洞时，在施工过程中释放荷载后，新建隧道运行后会带来巨大荷载，从而使得既有的交通隧道产生不可预期的变形，严重影响既有隧道的运营安全。

在本发明应用时，采用了支撑结构和承重桩进行新建隧道承重的方式，同时通过设置于支撑结构下方的荷载释放机构进行支撑结构底部荷载的释放和加载来进行支撑结构承载形式的调整，其中：