[01774979]一种下穿既有建筑物的隧道支护结构及施工方法

1.课题来源与背景 本成果来源于发明专利,名称：一种下穿既有建筑物的隧道支护结构及施工方法,专利号：2018100003879。城市建设的快速发展,极大地带动了城市地下隧道的建设,由于地下隧道在一些繁华大型城市已经相当密集,不可避免的会遇到下穿既有建筑物的情况。下穿既有建筑物施工时,对隧道的支护结构和施工方法有着严格要求,支护结构承载力不足及施工方法不当引起土体的过分振动都将会影响既有建筑物的正常使用,甚至会导致严重的生产安全事故。目前,现有的下穿既有建筑物的隧道施工方法主要有盾构法、支护桩结构托换法等,盾构法可以不采用任何辅助工法就可以顺利的完成盾构穿越既有建筑物施工,但由于仅仅依靠自身的施工参数控制隧道变形,对于下穿超高层建筑物来说,施工风险仍然很大;支护桩结构托换法可以把建筑物荷载转移到隧道两侧土体中,减小隧道顶部荷载,但该施工方法需要的施工空间大,对既有建筑物和下部土体的扰动较大,施工过程中易发生建筑物倾斜等不良后果。因此,亟需寻求一种施工方便、支护稳定性大,施工占地空间小的隧道支护结构,使其适用于环境复杂、空间受限的城市隧道支护工程。 2.技术原理及性能指标 一、转移隧道上部建筑物荷载。本发明通过在建筑物底部架设伸缩装置,使建筑物的大部分荷载通过伸缩装置传递给隧道两侧的承载抗滑桩,承载抗滑桩的摩擦和底部端承作用将荷载传递给稳定岩土体,从而消除建筑物荷载对隧道支护的影响。二、承载抗滑桩的抗剪作用。承载抗滑桩在承受上部荷载的同时,也抵抗隧道周边上产生的部分侧向土压力,通过抗剪作用减小侧向土压力对隧道的破坏。三、挤密改善隧道顶部土体性质,增强土体的稳定性。通过使用渗浆钢管横梁,将砂浆压力注入到土体内,增强土体间粘结力,提高土体整体性,从而减小土体荷载对隧道顶部支护结构的影响,使隧道出于安全、受力合理的状态。 3.技术的创造性与先进性 本发明采用三脚屋架式支护结构可以将上部建筑物的荷载有效转移到承载抗滑桩上,减小隧道顶部所承受的土体荷载,提高隧道稳定性、安全性。施工承载抗滑桩采用两侧对称人工挖桩,减小施工对土体的扰动,防止既有建筑物发生倾斜。施工钢管混凝土横梁采用渗浆钢管压力注浆可以改善横梁上下作用范围内土体性能,增强土体的整体性,有效防止孔壁坍塌,节约资源。 4.技术的成熟程度,使用范围和安全性 现已成熟掌握本成果的工艺流程,广泛适用于隧道工程的支护结构,施工简单,性能安全可靠,节约资源,能有效解决隧道土体的稳固作用。 5.应用情况及存在的问题 已经与企业合作将技术应用于隧道支护结构工程种,仍需扩大推广应用范围。 6.历年获奖情况 无