CN105155867B - 一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，包括托换梁（2），托换梁（2）两末端为托换底座（6），托换梁（2）之间为托换微型桩（1），托换微型桩（1）沿既有建筑物支柱（5）和建筑物大直径桩（3）周向设置，托换微型桩（1）上端设置有“L”形钢板（4），“L”形钢板（4）与既有建筑物支柱（5）相连，托换微型桩（1）经钢板（7）与托换梁（2）连接。本发明通过托换微型桩（1）将既有建筑物荷载转移到托换梁（2）与托换底座（6）上。适用于地下隧道穿越既有建筑物，能够在不用拆除既有建筑物而进行托换，同时完成对隧道的施工加固，从而减少对既有建筑物的影响，降低施工成本，解决了现有基础托换技术中的不足。

Description

一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置

技术领域

本发明属于地下建筑工程技术领域，尤其涉及一种隧道穿越既有建筑物桩基础的托换装置。

背景技术

随着城市建设的发展，现代化进程的加快，城市地下空间的规划、设计、利用也越来越多，例如地铁隧道、机动车隧道、地下管线、地下人防工程等。特别是在城市轨道交通建设过程中，隧道工程对地下空间的使用尤为突出。隧道工程通过密集高层城区时，在规划设计上很难做到避免从地下近距离穿越既有建筑物基础，这使得对隧道的施工要求十分苛刻。施工过程中需要保护既有建筑物的安全，也要保证工程项目的顺利进行，因此采取有效的技术措施是十分有必要的。通常情况下采取对既有建筑物的地基进行必要的处理和基础托换。在托换过程中受各种客观条件的约束，需要根据上部建筑物结构的具体情况进行结构托换改造，施工要求速度快、工期短，技术难度相对较高。并且地下环境和上部建筑物的影响均存在着许多不安全因素，在此基础上还需保证不影响既有建筑物的安全性和功能的正常发挥。目前，针对不同的情况采取不同的施工工艺，可以选择桩基托换法、筏基托换法、桩梁托换法、桩板支护法、综合施工法等措施。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，针对采用大直径桩的高层建筑。能够在不用拆除既有建筑物而进行托换，同时完成对隧道的施工加固，从而减少对既有建筑物的影响，降低施工成本，解决现有基础托换技术中的不足。

本发明的技术方案为：一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，包括托换梁，托换梁两末端为托换底座，托换梁之间为托换微型桩，托换微型桩沿既有建筑物支柱和建筑物大直径桩周向设置，托换微型桩上端设置有“L”形钢板，“L”形钢板与既有建筑物支柱相连，托换微型桩经钢板与托换梁连接。

托换微型桩数量大于等于4个。

托换微型桩通过“L”形钢板与既有建筑物支柱之间采用螺栓和焊接的方式相连。

托换微型桩两侧设置成对钢板，钢板两端通过焊接分别与托换梁相连。

托换梁两末端的托换底座采用混凝土浇筑。

简单的说，本发明包括设置在拟建隧道上方的托换梁（拱形）和两端的托换底座，以及用于托换的托换微型桩和连接用“L”形钢板。托换微型桩设置在既有建筑物大直径桩外围，微型桩下端放置于隧道底部。托换微型桩上端采用“L”形钢板与既有建筑物支柱相连接，托换微型桩中段采用钢板与托换梁（拱形）焊接。在拟建隧道通过区域与既有建筑物重叠部分的大直径均采用上述方法进行托换，整体托换装置设置完成后拆除隧道内托换微型桩，使建筑物重力转移至托换微型桩以及托换梁上，即完成托换。托换微型桩在原有桩周围设置至少有4个。托换梁通常为拱形，每排原有桩下设置两道，两末端设置托换底座。连接用“L”形钢板采用螺栓和焊接的方式连接既有建筑物支柱与微型托换桩。托换微型桩采用钢板与托换梁焊接。

本发明桩基托换结构通过在既有建筑物大直径桩外围设置托换微型桩以及在地下相应位置设置托换梁，将既有建筑物大直径桩上的竖向应力转移到新建的托换结构上以承担既有建筑物荷载。采用本发明的托换装置，能够不影响既有建筑物的正常使用，不影响居民的正常生活，避免居民搬迁及安置等费用的产生，为业主避免大额经济损失，同时完成对隧道工程的施工加固。

附图说明

图1为本发明实施剖面结构示意图；

图2为托换微型桩与既有建筑物支柱连接示意图；

图3为托换微型桩与托换梁连接横向示意图；

图4为托换微型桩与托换梁连接纵向示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图1～4对本发明进行进一步说明。

一种隧道穿越既有建筑物的托换装置（见附图1），包括在既有建筑物大直径桩3周围设置的托换微型桩1和在拟建隧道上方架设的托换梁2，托换微型桩1上端与既有建筑物支柱5采用“L”形钢板4和螺栓8连接，托换梁2与托换微型桩1相交处采用两块钢板7焊接，托换梁2两末端浇筑混凝土托换底座6。

具体实施步骤如下：

步骤1：选择既有建筑物与拟建隧道穿越部分的大直径桩进行加固施工。在选定既有建筑物大直径桩外沿0.5～1.0m处适合位置进行托换微型桩1成孔，孔径在200mm左右，托换微型桩1底端深入拟建隧道底部基岩一定长度。成孔后选用钢管加筋，采用压力灌浆使水泥砂浆劈裂扩展至周围岩土中。托换微型桩1的具体数量应根据现场既有建筑物荷载情况进行选择，本实施例中托换微型桩1选择每个大直径桩周围布置4根进行举例说明。

步骤2：待托换微型桩1成桩后，对拟建隧道进行施工。隧道采用“CD”法施工，为避免既有建筑物桩基承载力急剧下降，需预留核心土。当隧道施工达到托换微型桩1段后在平行于隧道微型托换桩1位置架设托换梁2，托换梁2材质选用拱形工字钢。后凿出与托换梁2连接处微型桩1表面混凝土，采用15mm钢板7将两者进行焊接。托换梁2底端采用现场浇筑混凝土作为托换底座6。

步骤3: 托换微型桩1上端采用“L”形钢板4，通过螺栓8和焊接的方式与既有建筑物支柱5相连接。所述的托换微型桩1均通过上述方式与建筑物支柱5、托换梁2相连接。

步骤4：待步骤2、步骤3中焊接完成后，对拟建隧道进行内部衬砌，并将隧道内部托换微型桩1进行拆除，使得既有建筑物上部荷载通过托换微型桩1转移到托换梁2并传递到托换底座6上。

Claims (5)

1.一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，其特征在于：包括托换梁（2），托换梁（2）两末端为托换底座（6），托换梁（2）之间为托换微型桩（1），托换微型桩（1）沿既有建筑物支柱（5）和建筑物大直径桩（3）周向设置，托换微型桩（1）上端设置有“L”形钢板（4），“L”形钢板（4）与既有建筑物支柱（5）相连，托换微型桩（1）经钢板（7）与托换梁（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，其特征在于：托换微型桩（1）数量大于等于4个。

3.根据权利要求1所述的一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，其特征在于：托换微型桩（1）通过“L”形钢板（4）与既有建筑物支柱（5）之间采用螺栓（8）和焊接的方式相连。

4.根据权利要求1所述的一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，其特征在于：托换微型桩（1）两侧设置成对钢板（7），钢板（7）两端通过焊接分别与托换梁（2）相连。

5.根据权利要求1所述的一种隧道穿越既有大直径桩建筑物的托换装置，其特征在于：托换梁（2）两末端的托换底座（6）采用混凝土浇筑。