CN106930321B - 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法 - Google Patents

一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106930321B
CN106930321B CN201710242669.5A CN201710242669A CN106930321B CN 106930321 B CN106930321 B CN 106930321B CN 201710242669 A CN201710242669 A CN 201710242669A CN 106930321 B CN106930321 B CN 106930321B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pilot tunnel
steel pipe
pipe
jacking
construction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710242669.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106930321A (zh
Inventor
李慎刚
刘恒
赵文
肖俊航
纪新博
贾鹏蛟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201710242669.5A priority Critical patent/CN106930321B/zh
Publication of CN106930321A publication Critical patent/CN106930321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106930321B publication Critical patent/CN106930321B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构新工法,利用明挖作业基坑开挖导洞,钢管顶进同时在钢管预留的注浆孔处对钢管上部土体进行注浆;将钢管内部横向支撑的焊接,底板、钢管柱和顶板施工,边导洞,人工挖孔桩并浇筑冠梁;相邻钢管纵向隔一段距离开槽并焊接钢板,形成横向贯通;钢筋混凝土横梁或型钢横梁形成初期支护;进行负一层开挖,切割多余钢管并焊接钢板将相邻钢管连接;开挖至中板后进行中板和侧墙浇筑;负二层开挖并进行底板和侧墙施工;最后导洞空隙填筑素混凝土。使用本工法进行地下结构施工,通过钢管、横梁和人工挖孔桩形成对土体支护,实现大断面开挖,降低地下结构施工对周围建筑物及环境的影响,同时节省成本降低工。

Description

一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法
技术领域
本发明涉及地下工程建设领域,特别涉及一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法。
背景技术
管幕工法最早在日本被用于修建穿越铁路的通道工程,国内首次使用管幕工法是在香港某城市地下通道的修建中。管幕工法经过国内学多年的研究和在工程中的成功实施,其已发展成熟。但由于传统的管幕结构管径较小,管内施工困难,管间横向刚度比较弱,无法进行大断面开挖,故开挖管幕内部土体时,需要架设大量临时支撑以确保整体结构的稳定性,造成施工进度较慢。横向断面多为拱形结构,空间利用率低。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法,具体技术方案如下:
一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法,包括以下步骤:
(1)利用明挖工作坑,在地表下按照先下后上的原则进行导洞施工,导洞施工时及时做好初期支护,配合注浆技术加固土体;先进行a导洞施工,a导洞施工结束后依次进行b导洞、c导洞、d导洞施工;b导洞在a导洞的上方,c导洞、d导洞在b导洞的两侧面;
(2)利用前期开挖好的基坑作业面,搭建施工作业平台,两侧明挖基坑均可作为顶管的施工平台,具体可根据现场情况选取一侧作为顶管是发端,另外一侧作为顶管接收端,将大直径钢管顶入土体,顶进钢管同时在钢管头注入膨润土减少顶进阻力,在钢管上部土体进行注浆从而加固土体,钢管顶进一段距离后,进行人工掏土,然后继续顶进;
(3)在钢管中沿着钢管纵向隔0.5-1.2m焊接工字钢横向支撑;
(4)a导洞底部铺设防水层,然后进行底纵梁施工,根据钢管柱设计位置对a导洞和b导洞进行人工挖孔,人工挖孔后进行钢管柱的支模和浇筑;
(5)在b导洞内进行顶纵梁钢筋绑扎和支模浇筑,同时铺设顶纵梁的防水设施,并同时预留好钢筋及防水接头;
(6)在c导洞和d导洞内进行人工挖孔,然后进行人工挖孔桩及冠梁的钢筋绑扎和混凝土浇筑;
(7)钢管切割方槽,方槽沿着钢管顶进方向间隔1m-10m具体间隔根据上附土厚度与选取型钢型号具体计算,方槽宽度切割成40cm*40cm,根据选取型钢型号切割确定方槽尺寸,方槽处相邻钢管用钢板焊接牢固形成方桶,在钢管之间形成横向通道;
(8)c导洞和d导洞根据钢管方槽位置与所述横向通道连通,在c导洞、d导洞及所述横向通道内绑扎钢筋,浇筑混凝土形成横梁或者横向焊接型钢形成横梁,使横梁、冠梁和顶纵梁连接成为一个整体,形成管幕横向支撑;
(9)采用台阶法分段开挖负一层土体至中板位置,开挖同时破除部分c导洞和d导洞,边开挖土体边切割钢管下部多余部分,同时用钢板将钢管连接,开挖结束后浇筑负一层中板和侧墙;
(10)挖负二层土体至底板位置,破除a导洞,并浇筑底板和侧墙;
(11)浇筑顶板后,b导洞、c导洞、d导洞内回填素混凝土。
大直径钢管管径为1.0m-2.2m。
利用液压千斤顶实现大直径钢管的顶进。
本发明的有益效果:本发明的技术方案相比较传统的管幕工法,此支护体系方便管内施工,横向采用钢筋混凝土或者型钢作为支撑,弥补了传统管幕结构各钢管横向刚度不够,可以进行大断面开挖,大大提高了其横向刚度和承载力。在开挖管幕下方的土体时,不需要架设大量的支撑,进而减少了施工造价,缩短了工期,简化了施工工序。本发明的创新点如下:
1)本工法采用大直径钢管,钢管采用横向支撑进行局部加强,提高大直径钢管承载力;
2)横向采用钢筋混凝土或者型钢连接,弥补了传统管幕结构各钢管间仅用锁扣连接,致使管幕结构相邻钢管的连接处受力十分薄弱的缺点,本工法提出的新型管幕支护体系大大提高了其横向刚度和承载力,大断面开挖钢管幕下方土体时,无需架设大量的临时支撑,进而减少施工造价,缩短工期,简化施工工序。
3)本工法提出的管幕结构上部为水平面,整体断面为矩形结构,相对于拱形断面,大大提高了地下空间的利用率。
4)本工法采用大直径顶管结合洞桩修建地下结构,减少施工工序,保证施工质量,可进行大断面开挖缩短工期并降低造价;增加横向刚度,降低地面沉降。
5)本工法边跨采用人工挖孔桩支护,与竖向采用钢管支护的管幕工法相比,减少顶管数量,节省工期和降低造价。
6)本工法顶板一次性浇筑,与传统的两次衬砌相比,施工步骤更简单,工期更短,造价更低。
附图说明
图1为一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构示意图;
图2为导洞、钢管顶进结构示意图;
图3为底板、钢管柱、顶板、人工挖空住、冠梁和钢管切割方槽施工示意图。
图中,1为a导洞,2为b导洞,3为c导洞,4为d导洞,5为大直径钢管,6为注浆加固土体,7为底纵梁,8为钢管柱,9为顶纵梁,10为横向支撑,11为人工挖孔,12为冠梁,13为方槽,14为人工挖孔桩,15为横梁,16为侧墙,17为中板,18为底板,19为素混凝土,20为地面。
具体实施方式
如图1-图3所示一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法,包括以下步骤:
(1)利用明挖工作坑,在地面下按照先下后上的原则进行导洞施工,导洞施工时及时做好初期支护,配合注浆技术加固土体;先进行a导洞1施工,a导洞1施工结束后依次进行b导洞2、c导洞3、d导洞4施工;b导洞2在a导洞1的上方,c导洞3、d导洞4在b导洞2的两侧面;
(2)利用前期开挖好的基坑作业面,搭建施工作业平台两侧明挖基坑均可作为顶管的施工平台,具体可根据现场情况选取一侧作为顶管是发端,另外一侧作为顶管接收端,将大直径钢管5顶入土体,顶进钢管同时在钢管头注入膨润土减少顶进阻力,在钢管上部土体进行注浆从而加固土体,钢管顶进一段距离后,进行人工掏土,然后继续顶进;
(3)在钢管中沿着钢管纵向隔0.5-1.2m焊接工字钢横向支撑10;
(4)a导洞1底部铺设防水层,然后进行底纵梁7施工,根据钢管柱8设计位置对a导洞1和b导洞2进行人工挖孔11,人工挖孔11后进行钢管柱8的支模和浇筑;
(5)在b导洞2内进行顶纵梁9钢筋绑扎和支模浇筑,同时铺设顶纵梁9的防水设施,并同时预留好钢筋及防水接头;
(6)在c导洞3和d导洞4内进行人工挖孔11,然后进行人工挖孔桩14及冠梁12的钢筋绑扎和混凝土浇筑;
(7)钢管切割方槽,方槽沿着钢管顶进方向就间隔1m-10m,具体间隔根据上附土厚度与选取型钢型号具体计算,方槽快读切割成40cm*40cm,根据选取型钢型号切割确定方槽尺寸,方槽处相邻钢管用钢板焊接牢固形成方桶,在钢管之间形成横向通道;
(8)c导洞3和d导洞4根据钢管方槽13位置与所述横向通道连通,在c导洞3、d导洞4及所述横向通道内绑扎钢筋,浇筑混凝土形成横梁15或者横向焊接型钢形成横梁15,使横梁15、冠梁12和顶纵梁9连接成为一个整体,形成管幕横向支撑;
(9)采用台阶法分段开挖负一层土体至中板17位置,开挖同时破除部分c导洞3和d导洞4,边开挖土体边切割钢管下部多余部分,同时用钢板将钢管连接,开挖结束后浇筑负一层中板17和侧墙16;
(10)挖负二层土体至底板18位置,破除a导洞1,并浇筑底板18和侧墙16;
(11)浇筑顶板后,b导洞2、c导洞3、d导洞4内回填素混凝土19。
大直径钢管管径5为1.0m-2.2m。
利用液压千斤顶实现大直径钢管5的顶进。

Claims (1)

1.一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)利用明挖工作坑,在地表下按照先下后上的原则进行导洞施工,导洞施工时及时做好初期支护,配合注浆技术加固土体;先进行a导洞施工,a导洞施工结束后依次进行b导洞、c导洞、d导洞施工;b导洞在a导洞的上方,c导洞、d导洞在b导洞的两侧面;
(2)利用前期开挖好的基坑作业面,搭建施工作业平台,两侧明挖基坑均可作为顶管的施工平台,具体可根据现场情况选取一侧作为顶管始发端,另外一侧作为顶管接收端,将大直径钢管顶入土体,顶进钢管同时在钢管头注入膨润土减少顶进阻力,在钢管上部对土体进行注浆从而加固土体,钢管顶进一段距离后,进行人工掏土,然后继续顶进;
(3)在钢管中沿着钢管纵向隔0.5-1.2m焊接工字钢横向支撑;
(4)a导洞底部铺设防水层,然后进行底纵梁施工,根据钢管柱设计位置对a导洞和b导洞进行人工挖孔,人工挖孔后进行钢管柱的支模和浇筑;
(5)在b导洞内进行顶纵梁钢筋绑扎和支模浇筑,同时铺设顶纵梁的防水设施,并同时预留好钢筋及防水接头;
(6)在c导洞和d导洞内进行人工挖孔,然后进行人工挖孔桩及冠梁的钢筋绑扎和混凝土浇筑;
(7)钢管切割方槽,方槽沿着钢管顶进方向间隔1m-10m,具体间隔根据上附土厚度与选取型钢型号具体计算,方槽宽度切割成40cm*40cm,根据选取型钢型号起个确定方槽尺寸,方槽处相邻钢管用钢板焊接牢固形成方桶,在钢管之间形成横向通道;
(8)c导洞和d导洞根据钢管方槽位置与所述横向通道连通,在c导洞、d导洞及所述横向通道内绑扎钢筋,浇筑混凝土形成横梁或者横向焊接型钢形成横梁,使横梁、冠梁和顶纵梁连接成为一个整体,形成管幕横向支撑;
(9)采用台阶法分段开挖负一层土体至中板位置,开挖同时破除部分c导洞和d导洞,边开挖土体边切割钢管下部多余部分,同时用钢板将钢管连接,开挖结束后浇筑负一层中板和侧墙;
(10)挖负二层土体至底板位置,破除a导洞,并浇筑底板和侧墙;
(11)浇筑顶板后,b导洞、c导洞、d导洞内回填素混凝土;
大直径钢管管径为1.0m-2.2m;
利用液压千斤顶实现大直径钢管的顶进。
CN201710242669.5A 2017-04-14 2017-04-14 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法 Expired - Fee Related CN106930321B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242669.5A CN106930321B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242669.5A CN106930321B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106930321A CN106930321A (zh) 2017-07-07
CN106930321B true CN106930321B (zh) 2019-03-22

Family

ID=59436783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710242669.5A Expired - Fee Related CN106930321B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106930321B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108868778B (zh) * 2018-07-02 2020-06-19 中国铁路设计集团有限公司 一种大型地下结构非开挖修建方法
CN108930544A (zh) * 2018-07-27 2018-12-04 中铁十四局集团有限公司 一种松软地层地下大空间建造方法
CN111255490B (zh) * 2020-01-15 2021-11-19 上海隧道工程有限公司 用于防止管幕结构上部土体沉降的装置及其施工方法
CN111456087B (zh) * 2020-04-23 2021-08-06 中铁二十局集团第五工程有限公司 一种地下室结构分区域小断面土方开挖方法
CN113585275B (zh) * 2020-04-30 2022-07-22 中国建筑第四工程局有限公司 一种基坑内温泉井水平支管保护施工方法
CN113006239A (zh) * 2021-03-14 2021-06-22 姚庆贺 一种饱和砂土区排水管的半挖半顶工法
CN113339000A (zh) * 2021-06-03 2021-09-03 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 含中隔墙的拉索钢管壳非开挖支护结构及施工方法
CN113847062B (zh) * 2021-09-23 2022-11-11 中铁四局集团第五工程有限公司 一种小直径顶管结合双层六洞桩的地铁车站施工方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013256793A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Shimizu Corp 地下構造の施工方法及び地下構造
CN102748040B (zh) * 2012-07-23 2014-09-17 中铁一局集团有限公司 地铁大跨度车站主体结构及其柱拱法施工方法
CN103321659B (zh) * 2013-07-22 2015-04-22 中铁隧道集团有限公司 大直径管幕支护下暗挖施工超浅埋大断面地铁车站结构及施工方法
CN205225281U (zh) * 2015-12-14 2016-05-11 中建六局土木工程有限公司 一种小覆跨比超浅埋矩形暗挖断面支撑施工结构
CN105507908B (zh) * 2016-02-02 2017-08-29 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN106930321A (zh) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106930321B (zh) 一种大直径顶管结合洞桩修建地下结构的施工方法
CN104264688B (zh) 人工挖孔变截面桩支护施工工艺
CN110017144B (zh) 一种考虑基底加固处理的黄土隧道三台阶施工方法
CN107503257B (zh) 一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构及施工方法
CN103696784B (zh) 一种浅埋大跨隧道下穿建构筑物的大直径长管幕施工方法
CN103758134A (zh) 一种组合双排桩支护体系及其施工方法
CN103321246B (zh) 采用地下连续墙的基坑施工方法
CN207109475U (zh) 傍山高填路堤稳定与变形控制结构
CN211340827U (zh) 地铁隧道穿越既有桥桩新建桥梁的构造
CN205013013U (zh) 适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构
CN106049195A (zh) 一种高速铁路既有线路基基底加固方法
CN108842819A (zh) 一种城市轨道交通电缆线路隧道施工方法
CN104631440A (zh) 一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法
CN110284885A (zh) 盾构检修井施工方法
CN109610473A (zh) 一种市政大型池体构筑物基坑支护体系的施工方法
CN112227401A (zh) 一种水下石质陡坡区填石筑岛施工承台方法
CN112761166A (zh) Smw工法桩结合前置注浆钢管组合支护浅基坑施工方法
CN115539048A (zh) 一种用于浅埋偏压隧道洞口施工方法
CN110055973B (zh) 施工空间受限时的高铁桥下基坑围护结构与止水方法
CN113958322B (zh) 一种在既有地铁线下层的隧道挖掘方法
CN104712341B (zh) 浅覆土区域盾构掘进地层加固体系及其构建方法
CN104453915B (zh) 大断面竖井预注浆加固快速开挖方法
CN104480945B (zh) 一种基坑逆作施工方法
CN104499489B (zh) 一种基坑施工方法
CN102425179B (zh) 一种微型钢管灌注桩支撑加筋土渗沟结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Shengang

Inventor after: Liu Heng

Inventor after: Zhao Wen

Inventor after: Xiao junhang

Inventor after: Ji Xinbo

Inventor after: Jia Pengjiao

Inventor before: Zhao Wen

Inventor before: Liu Heng

Inventor before: Li Shengang

Inventor before: Xiao Junhang

Inventor before: Ji Xinbo

Inventor before: Jia Pengjiao

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190322