CN112523265A - 一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构及其施工方法 - Google Patents

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CN112523265A CN202011359527.5A CN202011359527A CN112523265A CN 112523265 A CN112523265 A CN 112523265A CN 202011359527 A CN202011359527 A CN 202011359527A CN 112523265 A CN112523265 A CN 112523265A
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王光超
冯辉
王海龙
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Abstract

本发明提供了一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构及其施工方法,其中保护结构包括:若干抗拔桩,若干抗拔桩形成两排,两排抗拔桩分别竖直设置在既有隧道的两侧,每排内抗拔桩的排列方向与隧道的长度方向一致,每排内相邻的两个抗拔桩之间具有间隔;两个冠梁,在每排抗拔桩的顶部均设置有一个冠梁,一个冠梁与一排内的所有抗拔桩均连接;若干支护钢管,若干支护钢管均横向设置于既有隧道的上方,每根支护钢管的两端分别与两个冠梁连接,若干支护钢管依次排列,每相邻的两根支护钢管均相连接以使若干支护钢管形成整体加固结构。本发明提出的技术方案,适用各种地层的上跨基坑施工;能有效控制轨道交通、市政管道的变形,降低工程造价。

Description

一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构及其施工方法
技术领域
本发明属于地铁隧道、市政管道变形的地基加固结构及施工领域,特别涉及一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构及其施工方法。
背景技术
随着轨道交通的发展及市政管网的辐射既有轨道交通隧道或大直径市政管道。由于轨道交通隧道及有压市政管道对变形敏感,允许变形小。目前对于开挖基坑上跨轨道交通及市政管道的保护通常采用袖阀管注浆加固、旋喷桩加固、门式加固等,袖阀管注浆加固工艺简单,但施工过程中容易泡浆、漏浆,加固效果无法保证,适用范围有限;旋喷桩加固过程对既有轨道交通、市政管道扰动较大,容易引起轨道交通、市政管道的变形,且旋喷桩压力不宜控制,工程造价高;门式加固对轨道交通、市政管道扰动较小,但是其无法实现基坑开挖至基底到控制竖向变形结构板施工完成阶段对轨道交通、市政管道的变形的限制。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构。
本发明的另一个目的在于提供一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构的施工方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,包括:若干抗拔桩,若干抗拔桩形成两排,两排抗拔桩分别竖直设置在既有隧道的两侧,每排内抗拔桩的排列方向与隧道的长度方向一致,每排内相邻的两个抗拔桩之间具有间隔;两个冠梁,在每排抗拔桩的顶部均设置有一个冠梁,一个冠梁与一排内的所有抗拔桩均连接;若干支护钢管,若干支护钢管均横向设置于既有隧道的上方,每根支护钢管的两端分别与两个冠梁连接,若干支护钢管依次排列,每相邻的两根支护钢管均相连接以使若干支护钢管形成整体加固结构。
进一步地,每相邻的两根支护钢管之间通过连接件连接,连接件为设于支护钢管外周面上的第一连接部、第二连接部,第一连接部为凸起,第二连接部设有与凸起配合的凹槽,一个支护钢管上设置的凸起能够插入与另一个支护钢管上设置的凹槽内,优选地,在凹槽内的凸起的尺寸大于凹槽的开口处的尺寸;优选地,在同一根所述支护钢管上,所述第一连接部和所述第二连接部相对设置。
进一步地,第一连接部为导轨,导轨沿支护钢管的长度方向延伸;第二连接部上设有与导轨配合的燕尾槽;优选地,导轨的纵截面为梯形,梯形的上底为弧面并与支护钢管连接,梯形的下底能够进入燕尾槽内。
进一步地,第一连接部包括横板和立板,横板的一端与支护钢管相连、另一端与立板相连,立板用于插入凹槽内;第二连接部包括相互平行的上折板、下折板,上折板、下折板均与支护钢管相连,且上折板远离支护钢管的一端朝向下折板弯折、述下折板远离支护钢管的一端朝向上折板弯折,所述上折板和所述下折板之间的空间形成所述凹槽。
进一步地,还包括:扁钢扣板,扣设于钢管的两端,通过膨胀螺栓和扁钢扣板将钢管固定在冠梁上。
进一步地,还包括:垫层,铺设于支护钢管上;防水层,铺设于垫层上;结构底板,浇筑于防水层上;支护钢管与结构底板形成叠合结构。
进一步地,抗拔桩为灌注桩。
进一步地,第一连接部的中线与第二连接部的中线之间的夹角取值范围为80°~180°。
一种施工方法,用于开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,包括以下步骤:
步骤1:在既有隧道的两侧钻孔并施做灌注桩,灌注桩浇筑混凝土至开挖基坑的底部,在开挖基坑的坑底以上的部分的灌注桩采用空桩,用细砂回填;
步骤2:在既有隧道的两侧对应灌注桩的位置开挖侧部基坑,并在灌注桩顶部浇筑冠梁;
步骤3:从既有隧道一侧的侧部基坑沿水平方向向既有隧道另一侧的侧部基坑打入第一个支护钢管,将第二个支护钢管的第一连接部对应插入第一个支护钢管的第二连接部后打入第二个支护钢管,依次打入多个支护钢管连接成整体;
步骤4:将钢管的两端通过扁钢扣板及膨胀螺丝固定在冠梁上,由灌注桩、冠梁及支护钢管形成一个嵌固在地层中的箱型结构;
步骤5:分段开挖既有隧道上方土体,开挖至支护钢管顶面时,施做垫层及防水层、浇筑结构底板,待结构底板浇筑完成后,覆土回填,恢复路面。
进一步地,在步骤4之前,还包括:在任意相邻两个支护钢管的第一连接部、第二连接部之间插入若干导管,通过导管进行注浆加固。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:适用各种地层的上跨基坑施工;能有效控制轨道交通、市政管道的变形,确保其安全;加固结构可作为施工结构的初期支护,降低工程造价。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例的保护结构与既有隧道正视视角的剖面结构示意图;
图2示出了本发明的一个实施例的保护结构与既有隧道左视视角的剖面结构示意图;
图3示出了本发明的一个实施例的支护钢管的横截面示意图;
图4示出了本发明的一个实施例的钢管、扁钢扣板与冠梁的连接结构示意图;
图5示出了本发明的一个实施例的支护钢管的横截面示意图;
图6示出了本发明的一个实施例的支护钢管的横截面示意图;
图7示出了本发明的一个实施例的支护钢管的结构示意图;
图8示出了本发明的一个实施例的支护钢管的结构示意图;
图9示出了本发明的一个实施例的支护钢管的横截面示意图;
图10示出了本发明的一个实施例的支护钢管的横截面示意图;
图中符号说明如下:
10抗拔桩、20冠梁、30支护钢管、32第一连接部、321横板、322立板、
33第二连接部、331上折板、332下折板、34导管、40扁钢扣板、41膨胀螺栓、50垫层及防水层、60结构底板、70既有隧道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式及其有益效果作进一步地详细描述。
如图1和图2所示,本发明的一个实施例提供了一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构。保护结构包括:若干抗拔桩10,若干抗拔桩10形成两排,两排抗拔桩10分别竖直设置在既有隧道70的两侧,每排内抗拔桩10的排列方向与隧道的长度方向一致,每排内相邻的两个抗拔桩10之间具有间隔;两个冠梁20,在每排抗拔桩10的顶部均设置有一个冠梁20,一个冠梁20与一排内的所有抗拔桩10均连接;若干支护钢管30,若干支护钢管30均横向设置于既有隧道70的上方,每根支护钢管30的两端分别与两个冠梁20连接,若干支护钢管30依次排列,每相邻的两根支护钢管30均相连接以使若干支护钢管30形成整体加固结构。
在本实施例中,抗拔桩10竖直设置在既有隧道70的两侧,抗拔桩10是通过在既有隧道70两侧钻孔,并灌注混凝土或先在孔中吊放钢筋笼再浇灌混凝土而制成的桩,使既有隧道70两侧的每一侧都设有一排抗拔桩10,在抗拔桩10顶部浇筑的冠梁20将每排的多个抗拔桩10连接成整体,并结合固定在冠梁20上且横向设置于隧道上方的支护钢管30,使抗拔桩10、冠梁20和支护钢管30形成一个嵌固在地层中的箱型结构将既有隧道70罩在箱型结构的内部,减小在既有隧道70上方施工对以既有隧道70的影响。详细地,多个横向设置在既有隧道70上方的支护钢管30通过依次相邻排列且每相邻两个支护钢管30相连,使多个支护钢管30连接成整体,形成整体加固结构,因此支护钢管30形成的整体加固结构可以隔断既有隧道70上方基坑开挖卸荷扰动下方既有隧道70结构的传递路径,大大减弱上覆基坑开挖卸荷扰动及其累积变形对下方既有隧道70结构的影响,达到保护基坑下方既有隧道70的目的。
需要说明的是,支护钢管30是在既有隧道70上方的基坑未开挖之前,通过高压直接打入土体,多个支护钢管30依次打入,且相邻两个支护钢管30之间两两相连,在多个支护钢管30连接成整体形成管幕覆盖既有隧道70之后,再开挖既有隧道70上方的土方,从而减弱既有隧道70上覆基坑开挖时的影响。
其中,既有隧道70指既有轨道交通隧道、城市市政管道等。
还需说明的是,如图5所示,多个支护钢管30依次连接的方式可通过调整相邻两个支护钢管30的相对位置、相对角度,使多个支护钢管30形成的管幕整体上凹陷、凸起或转折,在不破坏管幕整体性的情况下,满足各种地层和地形的需求,具有较高的适用性。
在本发明的一个具体实施例中,如图3所示,每相邻的两根支护钢管30之间通过连接件连接,连接件为设于支护钢管30外周面上的第一连接部32、第二连接部33,第一连接部32为凸起,第二连接部33设有与凸起配合的凹槽,一个支护钢管30上设置的凸起能够插入与另一个支护钢管30上设置的凹槽内,优选地,在凹槽内的凸起的尺寸大于凹槽的开口处的尺寸,在同一根支护钢管30上,第一连接部32和第二连接部33相对设置。
在本实施例中,通过在支护钢管30的外周面上分别设置第一连接部32和第二连接部33,第二连接部33上设有凹槽结构,第一连接部32为与凹槽结构配合的凸起结构,凸起结构可以插入凹槽结构内部,形成榫卯结构,从而将相邻的两个支护钢管30连接起来,具体地,第一连接部32和第二连接部33分别设置在支护钢管30相对的两侧的外圆周面上,在多个支护钢管30依次排列时,每个支护钢管30与其相邻的左右两个支护钢管30均可以通过第一连接部32和第二连接部33相连接,使多个支护钢管30可以连接成整体加固结构,其中,第一连接部32的凸起结构和第二连接部33的凹槽结构采用榫卯结构的目的是:在布置多个支护钢管30结构时,多个支护钢管30结构分前后地,一个一个地插入土方中并逐一相连,形成一个整体加固结构,具体操作为,先在土方中插入一个支护钢管30,后一个支护钢管30上的凸起结构对准插入前一个支护钢管30的凹槽结构后再插入土方中,并与前一个支护钢管30对齐。
在一个具体地实施中,如图8和图9所示,第一连接部32为导轨,导轨沿支护钢管30的长度方向延伸;第二连接部33上设有与导轨配合的燕尾槽;优选地,导轨的纵截面为梯形,梯形的上底为弧面并与支护钢管30连接,梯形的下底能够进入燕尾槽内。
在本实施例中,第一连接部32为沿着支护钢管30的长度方向延伸的梯形导轨,第二连接部33上设有与梯形导轨配合的燕尾槽,且第二连接部33沿着支护钢管30的长度方向延伸,相邻两个支护钢管30通过梯形导轨与燕尾槽的配合相连接,凸出与凹进的部分相互咬合,起到连接稳固的作用。另一方面,由于第一连接部32、第二连接部33均沿支护钢管30的长度方向延伸,相邻两个支护钢管30之间的缝隙通过第一连接部32和第二连接部33封闭,避免土壤从相邻两个支护钢管30之间的缝隙漏出,因此由多个支护钢管30形成的整体加固结构可以完全阻隔土壤的流动,从而避免上覆基坑开挖卸荷下,位于支护钢管30和既有隧道70之间的土体通过钢管之间的缝隙向上涌出,进一步地抑制或减小基坑下方的既有隧道70变形。
在另一个具体的实施例中,如图3所示,
第一连接部32包括横板321和立板322,横板321的一端与支护钢管30相连、另一端与立板322相连,立板322用于插入凹槽内;第二连接部33包括相互平行的上折板331、下折板332,上折板331、下折板332均与支护钢管30相连,且上折板331远离支护钢管30的一端朝向下折板332弯折、下折板332远离支护钢管30的一端朝向上折板331弯折,上折板331和下折板332之间的空间形成所述凹槽。
在本实施例中,如图3和图7所示,横板321和立板322相互垂直,具体为T型钢板,且横板321和立板322沿支护钢管30的长度方向延伸,上折板331、下折板332具体为角钢,两个角钢沿支护钢管30的长度方向延伸,其中,第一连接部32的T型钢板的一端与支护钢管30的外周面通过焊接固定,第二连接部33中的上折板331、下折板332对应第一连接部32焊接在支护钢管30另一侧的外周面上,在上折板331、下折板332之间具有一条缝隙,该缝隙沿支护钢管30的长度方向延伸,且在上折板331、下折板332、支护钢管30之间还形成可以容纳T型钢板的容纳空间,在多个支护钢管30依次打入土体时,在前一个支护钢管30打入土体完成后,先将后一个支护钢管30的第一连接部32对准前一个支护钢管30的第二连接部33,即立板322对准上折板331、下折板332之间的容纳空间,使立板322进入容纳空间内,然后再将后一个支护钢管30打入土体中,因此按照以上方法,将多个支护钢管30依次打入土体后连接成整体,形成整体加固结构,达到保护基坑下方既有隧道70的目的。
需要说明的是,如图7所示,由于T型钢板沿支护钢管30的长度方向延伸,两个角钢沿支护钢管30的长度方向延伸,因此在多个支护钢管30依次打入土体后连接成整体时,任意相邻两个支护钢管30之间通过第一连接部32和第二连接部33封闭相邻两个支护钢管30之间的缝隙,从而避免上覆基坑开挖卸荷下,位于支护钢管30和既有隧道70之间的土体通过支护钢管30之间的缝隙向上涌出,进一步地抑制或减小基坑下方的既有隧道70变形。
其中,如图5所示,T型钢板卡在两个角钢之间的缝隙中可以有较小的活动空间,使相邻连个支护钢管30之间能够以小于180°的夹角设置,从而使多个支护钢管30形成的整体加固结构整体上凸起或凹陷。
选用T型钢板和角钢可以降低本方案中的保护结构的制造成本。
在另一个具体的实施例中,如图6所示,第一连接部32的中线与第二连接部33的中线之间的夹角取值范围为80°~180°,例如第一连接部32的中线与第二连接部33的中线之间的夹角为170°、160°、120°、90°。使多个支护钢管30形成的整体加固结构具有凹陷、凸起或转折等结构,在不破坏整体加固结构的整体性情况下,满足各种地层和地形的需求。
在一个实施例中,如图4所示,保护结构还包括:扁钢扣板40,扣设于支护钢管30的两端,通过膨胀螺栓41和扁钢扣板40将支护钢管30固定在冠梁20上。
在本实施例中,扁钢扣板40呈弯曲的“几”字形状,对应冠梁20倒扣在支护钢管30的两端,相邻的两个扁钢扣板40中位于两个支护钢管30之间的部分重叠,并通过一根膨胀螺栓41穿过扁钢扣板40打入冠梁20内,从而将支护钢管30固定到冠梁20上,使支护钢管30、冠梁20、抗拔桩10形成一个箱型的整体。
在一个实施例中,如图1和图2所示,保护结构还包括:垫层,铺设于支护钢管30上;防水层,铺设于垫层上;结构底板60,浇筑于防水层上;利用支护钢管30与结构底板60形成叠合结构。
在本实施例中,通过在支护钢管30上铺设垫层及防水层50、浇筑结构底板60,利用支护钢管30与结构底板60形成叠合结构形成第二道防护,叠合结构可以有效阻隔土壤、水的上下移动,以更有效的阻隔既有隧道70上方施工扰动影响的传递路径。
本发明的另一个实施例提出了一种开挖基坑上跨既有隧道70的保护结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤1:在既有隧道70的两侧钻孔并施做灌注桩,灌注桩浇筑混凝土至开挖基坑的底部,在开挖基坑的坑底以上的部分的灌注桩采用空桩,用细砂回填;
步骤2:在既有隧道70的两侧对应灌注桩的位置开挖侧部基坑,并在灌注桩顶部浇筑冠梁20;
步骤3:从既有隧道70一侧的侧部基坑沿水平方向向既有隧道70另一侧的侧部基坑打入第一个支护钢管30,将第二个支护钢管30的第一连接部32对应插入第一个支护钢管30的第二连接部33后打入第二个支护钢管30,并按以上顺序依次打入多个支护钢管30连接成整体;
步骤4:将支护钢管30的两端通过扁钢扣板40及膨胀螺丝固定在冠梁20上,由灌注桩及支护钢管30形成一个嵌固在地层中的箱型结构;
步骤5:分段开挖既有隧道70上方土体,开挖至支护钢管30顶面时,施做垫层及防水层50、浇筑结构底板60,待结构底板60浇筑完成后,覆土回填,恢复路面。
在本实施例中,在步骤1和步骤2中,通过在灌注桩的顶部浇筑冠梁20,可以使得灌注桩与冠梁20形成一个整体更加牢固,避免在施工过程中灌注桩受到外力倒塌或异位,并且,首先在既有隧道70两侧开挖侧部基坑,绕开既有隧道70上方的土体,减小保护结构的施工对既有隧道70的影响。而在步骤3和步骤4中,支护钢管30是从既有隧道70一侧的侧部基坑沿水平方向向既有隧道70另一侧的侧部基坑打入,在多个支护钢管30连接成整体,并将支护钢管30的两端通过扁钢扣板40及膨胀螺丝固定在冠梁20上,由灌注桩、冠梁20及支护钢管30形成一个嵌固在地层中的箱型结构,将既有隧道70罩在箱型结构内,以起到较好的支撑作用,以上过程均处于开挖既有隧道70上方土体之前,因此,在分段开挖既有隧道70上方土体时,灌注桩、冠梁20及支护钢管30形的箱型结构可以减弱上覆基坑开挖卸荷扰动及其累积变形对下方既有隧道70结构的影响,开挖至支护钢管30顶面时,施做垫层及防水层50、浇筑结构底板60,待结构底板60浇筑完成后,覆土回填,恢复路面,灌注桩、冠梁20及支护钢管30形的箱型结构还可以承载既有隧道70上方基坑的重量,防止既有隧道70变形。
在另一个实施例中,开挖基坑的坑底以上部分的灌注桩采用空桩,用细砂回填,减少混凝土资源的浪费,节约成本。
进一步地,在步骤4之前,还包括:在任意相邻两个支护钢管30的第一连接部32、第二连接部33之间插入若干导管34,通过导管34进行注浆加固。
具体地,如图10所示,在第二连接部33的内部和外部、第一连接部32的上下两侧分别插入了四个导管,以便通过导管灌注混凝土,在混凝土凝固后形成注浆加固区域,使注浆加固区与支护钢管30形成一道止水板,隔断基坑与下方隧道的水力联系。基坑降水仅需降水至止水板上方即可满足基坑开挖要求,对下方隧道的影响基坑可忽略。还需说明的是,若基坑开挖区域存在地下水,基坑降水会引起区间隧道下沉变形;注浆加固区与支护钢管30形成的止水板可以减小基坑降水对下方隧道的影响。
本发明的有益效果如下:适用各种地层的上跨基坑施工;能有效控制轨道交通、市政管道的变形,确保其安全;加固结构可作为施工结构的初期支护,降低工程造价。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,包括:
若干抗拔桩,若干所述抗拔桩形成两排,两排所述抗拔桩分别竖直设置在既有隧道的两侧,每排内所述抗拔桩的排列方向与所述隧道的长度方向一致,每排内相邻的两个所述抗拔桩之间具有间隔;
两个冠梁,在每排所述抗拔桩的顶部均设置有一个所述冠梁,一个所述冠梁与一排内的所有所述抗拔桩均连接;
若干支护钢管,若干所述支护钢管均横向设置于所述既有隧道的上方,每根所述支护钢管的两端分别与两个所述冠梁连接,若干所述支护钢管依次排列,每相邻的两根所述支护钢管均相连接以使若干所述支护钢管形成整体加固结构。
2.根据权利要求1所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,
每相邻的两根所述支护钢管之间通过连接件连接,
所述连接件为设于所述支护钢管外周面上的第一连接部、第二连接部,所述第一连接部为凸起,所述第二连接部设有与所述凸起配合的凹槽,一个所述支护钢管上设置的所述凸起能够插入与另一个所述支护钢管上设置的所述凹槽内,
优选地,在所述凹槽内的所述凸起的尺寸大于所述凹槽的开口处的尺寸;
优选地,在同一根所述支护钢管上,所述第一连接部和所述第二连接部相对设置。
3.根据权利要求2所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,
所述第一连接部为导轨,所述导轨沿所述支护钢管的长度方向延伸;
所述第二连接部上设有与所述导轨配合的燕尾槽;
优选地,所述导轨的纵截面为梯形,所述梯形的上底为弧面并与所述支护钢管连接,所述梯形的下底能够进入所述燕尾槽内。
4.根据权利要求2所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,
所述第一连接部包括横板和立板,所述横板的一端与所述支护钢管相连、另一端与所述立板相连,所述立板用于插入所述凹槽内;
所述第二连接部包括相互平行的上折板、下折板,所述上折板、所述下折板均与所述支护钢管相连,且所述上折板远离所述支护钢管的一端朝向所述下折板弯折、所述述下折板远离所述支护钢管的一端朝向所述上折板弯折,所述上折板和所述下折板之间的空间形成所述凹槽。
5.根据权利要求2所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,还包括:
扁钢扣板,扣设于所述钢管的两端,通过膨胀螺栓和所述扁钢扣板将所述钢管固定在所述冠梁上。
6.根据权利要求1所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,还包括:
垫层,铺设于所述支护钢管上;
防水层,铺设于所述垫层上;
结构底板,浇筑于所述防水层上;
所述支护钢管与所述结构底板形成叠合结构。
7.根据权利要求2所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,
所述抗拔桩为灌注桩。
8.根据权利要求4所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,
所述第一连接部的中线与所述第二连接部的中线之间的夹角取值范围为80°~180°。
9.一种施工方法,用于如权利要求1至8中任一项所述的开挖基坑上跨既有隧道的保护结构,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:在既有隧道的两侧钻孔并施做灌注桩,所述灌注桩浇筑混凝土至开挖基坑的底部,在开挖基坑的坑底以上的部分的灌注桩采用空桩,用细砂回填;
步骤2:在既有隧道的两侧对应所述灌注桩的位置开挖侧部基坑,并在所述灌注桩顶部浇筑冠梁;
步骤3:从所述既有隧道一侧的侧部基坑沿水平方向向所述既有隧道另一侧的侧部基坑打入第一个支护钢管,将第二个支护钢管的第一连接部对应插入第一个支护钢管的第二连接部后打入第二个支护钢管,依次打入多个支护钢管连接成整体;
步骤4:将钢管的两端通过扁钢扣板及膨胀螺丝固定在冠梁上,由灌注桩、冠梁及支护钢管形成一个嵌固在地层中的箱型结构;
步骤5:分段开挖既有隧道上方土体,开挖至支护钢管顶面时,施做垫层及防水层、浇筑结构底板,待结构底板浇筑完成后,覆土回填,恢复路面。
10.根据权利要求9所述的施工方法,其特征在于,在所述步骤4之前,还包括:
在任意相邻两个支护钢管的第一连接部、第二连接部之间插入若干导管,通过所述导管进行注浆加固。
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