[发明专利]一种既有地铁结构抗浮体系及其施工方法

说明书

本发明涉及一种既有地铁结构抗浮体系及其施工方法，属于轨道交通技术领域，该抗浮体系包括设置在地铁隧道壁面外侧的土体加固区，在所述土体加固区内设有N根竖直设置的抗拔桩，N根抗拔桩的顶部通过抗浮梁相连接形成网格结构，在所述土体加固区的顶部设有箱涵底板，所述箱涵底板与所述网格结构连接在一起。通过施工阶段逐步形成的抗浮体系，将箱涵底板兼做抗浮板，通过箱涵底板的自重以及抗拔桩侧摩阻力来抵消地铁结构所受到的浮力，创新性地解决了由于新建箱涵施工开挖造成的既有地铁结构抗浮承载力不足的问题。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种既有地铁结构抗浮体系及其施工方法。

背景技术

随着城市规模往特大、超大城市的发展，城市空间不断挖掘利用，建设用地矛盾加剧。竖向空间上新建构筑物会对既有地下结构产生一定的影响，尤其对于既有地铁结构覆土不深，在其上方开挖新建其他构筑物，将引起既有地铁结构的上浮变形及内力变化问题，例如：在覆土不深的既有地铁结构上方新建市政箱涵结构，新建箱涵结构施工时，伴随着基坑的开挖，引起下方既有地铁结构的盾构区间上浮变形，同时新建箱涵底板与地铁结构顶部竖向空间不足，难以设置常规抗浮体系，由此引发新建箱涵施工期间地铁结构安全性降低、地铁运营风险性增加、市政箱涵施工难度增大等一系列问题。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种既有地铁结构抗浮体系及其施工方法。

本发明实施例提供了一种既有地铁结构抗浮体系，该抗浮体系包括设置在地铁隧道壁面外侧的土体加固区，在所述土体加固区内设有N根竖直设置的抗拔桩，N根抗拔桩的顶部通过抗浮梁相连接形成网格结构，在所述土体加固区的顶部设有箱涵底板，所述抗浮梁内嵌于箱涵底板中。

进一步地，所述箱涵底板与所述网格结构为一体结构。

进一步地，水平抗浮梁的钢筋和抗拔桩内的钢筋的固定连接。

进一步地，土体加固区是由三轴搅拌桩加固形成的。

进一步地，所述抗拔桩位圆形截面，所述抗浮梁为矩形截面。

本发明实施例提供了基于上述任一项所述的一种既有地铁结构抗浮体系的施工方法，该方法包括如下过程：

在所述地铁隧道壁面外侧的土体进行加固形成土体加固区；在所述土体加固区施作抗拔桩；

将地铁隧道土体加固区顶部的覆土对称分成第一区域和第二区域；再分别将第一区域和第二区域分成若干个相同的区域段，

分别对第一区域和第二区域向着靠近对称线的方向同时开挖，逐渐暴露土体加固区内抗拔桩顶部的破除段；

每挖完一个区域段，将所述挖完的区域段内抗拔桩顶部暴露出来，破除桩顶混凝土，使抗拔桩内钢筋与抗浮梁内钢筋连接在一起，在区域内浇筑箱涵底板，实现箱涵底板、抗浮梁以及抗拔桩的固定连接，最终将第一区域内和第二区域内的区域段依次挖完形成整体的抗浮体系。

进一步地，所述土体加固区通过三轴搅拌桩进行加固。

进一步地，在浇筑箱涵底板之前，预先在底部施作素混凝土垫层。

进一步地，将抗拔桩暴露出来的破除段凿开漏出内部的抗拔桩钢筋，然后在抗浮梁内部焊接或绑扎抗拔桩钢筋，将抗拔桩钢筋和抗浮梁钢筋固定连接实现抗拔桩和抗浮梁的连接。

进一步地，既有地铁结构整体的抗浮体系形成，箱涵主体结构施工完成之后，箱涵两侧采用碎石土进行分层压实回填。

本发明的有益效果如下：