CN115125944A - 一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，涉及地下建筑工程技术领域，其技术方案要点是：具体步骤是：S1：注浆加固桩间和桩后土体；S2：对原基坑围护桩处理；S3：对托梁进行施工；S4：利用水磨钻或人工清理对桩间土体进行清理，采用金刚石绳锯进行切割，自上而下将围护桩切割为多段混凝土圆柱体；S5：根据托梁监测数据分析，托梁变形稳定后，按照浅埋暗挖施工方式进行洞门贯通或者进洞开挖和支护作业。本法减少了大量土石方的开挖和支护，深基坑无开挖门式截桩进洞方法更加经济与环保，而且节约施工工期；更重要的是深基坑无开挖门式截桩进洞方法对地面交通不造成任何影响，在城市中心地带、交通复杂路段等环境受限具备非常大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑工程技术领域，更具体地说，它涉及一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法。
背景技术
深基坑无开挖门式截桩进洞方法主要用于已开挖成型深基坑截断围护桩支护结构进行明挖基坑变暗埋隧道的贯通或进洞施工，运用场景有围护桩支护深基坑明挖隧道分期施工贯通、地铁明挖车站预留出入口的后期建设、地下车库新增出入口。
目前国内深基坑与暗埋隧道转换施工方法主要是采取从上至下破除围护桩大开挖的方式，进行明挖基坑变暗埋隧道的贯通或进洞施工，这种施工方法存在以下缺点：
1、工期长：施工过程中，涉及支护及大方量土石开挖，施工工期长；
2、造价高：施工过程中，安全支护结构和大量土石方开挖外运，以及借方回填等措施，造成施工造价较高，施工经济性较差；
3、不环保：土方开挖和回填作业施工过程中扬尘难以控制，施工噪音较大，容易造成环境污染。
4、影响交通：土石方大开挖需要施工场地较大，施工过程中对地表交通会造成影响，如果必须保证地面交通的前提下，只能采取盖挖法，那么将会极大的增加施工成本和施工工期。
发明内容
本发明的目的是提供一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，本方法解决了背景技术中提到的技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，具体包括以下步骤：
S1：注浆加固桩间和桩后土体；
S2：对原基坑围护桩处理；
S3：对托梁进行施工；
S4：利用水磨钻或人工清理对桩间土体进行清理，采用金刚石绳锯进行切割，自上而下将围护桩切割为多段混凝土圆柱体；
S5：根据托梁监测数据分析，托梁变形稳定后，按照浅埋暗挖施工方式进行洞门贯通或者进洞开挖和支护作业。
进一步的，所述S2中对原基坑围护桩处理的具体步骤是：
S2-1：将托梁范围内原有围护桩凿毛，并清理干净结构表面；
S2-2：在托梁范围内需要截断的围护桩按环向等间距植入钢筋与托梁锚固连接；
S2-3：托梁混凝土浇筑后通过植筋和凿毛使托梁和需要截断的围护桩拉结形成稳定的结构。
进一步的，所述S3中托梁施工的具体步骤是：
S3-1：在托梁区域打入2层超前小导管，小导管最终锚入托梁内部；
S3-2：对托梁嵌入土体部位采用水磨钻或人工进行掏槽，防止对土体的扰动；
S3-3：分别在托梁两个端和中心埋设水平位移和竖向位移的自动监测点。
进一步的，所述托梁为混凝土结构矩形型梁，包括两部分，一部分为需要托梁嵌入土体和维护桩凿毛和植筋部位结合形成整体；另一部分为围护桩外部通长。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本方法与传统的大开挖方式(明挖法、盖挖法)相比，减少了大量土石方的开挖和支护，所以深基坑无开挖门式截桩进洞方法更加经济与环保，而且节约施工工期；更重要的是深基坑无开挖门式截桩进洞方法对地面交通不造成任何影响，在城市中心地带、交通复杂路段等环境受限具备非常大的推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例中一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法；
图2是本发明实施例中超前小导管示意图；
图3是本发明实施例中托梁平面关系图；
图4是本发明实施例中洞门托梁关系示意图；
图5是本发明实施例中一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法的立体示意图；
图6是本发明实施例中洞门开挖后的二维侧面剖视图；
图7是本发明实施例中洞门开挖后的三维结构剖视图。
图中：1、原基坑顶面；2、原基坑冠梁；3、原基坑围护桩；4、注浆管；5、托梁结构；6、回顶钢管撑；7、自动监测点；8、超前小导管。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，如图1至图7所示，具体包括以下步骤：
S1：注浆加固桩间和桩后土体，从而控制提高施工作业安全性、防止路面沉降和基坑变形。
S2：对原基坑围护桩处理；具体步骤是：
S2-1：将托梁范围内原有围护桩凿毛，并清理干净结构表面；
S2-2：在托梁范围内需要截断的围护桩按环向150mm间距植入钢筋与托梁锚固连接，钢筋的植入深度300mm。锚入梁内450mm；
S2-3：托梁混凝土浇筑后通过植筋和凿毛使托梁和需要截断的围护桩拉结形成稳定的结构。
在本实施例中，钻孔前用钢筋探测仪探测围护桩植筋部位钢筋位置，或凿去保护层暴露钢筋，若植筋孔位处存在钢筋，则应适当调整钻孔位置；钻孔采用电锤钻钻孔，以保证孔的表面足够的粗糙度；托梁两端主筋分别植入两侧边缘围护桩内部，植入长度不小于75cm。
S3：对托梁进行施工，具体步骤是：
S3-1：结合隧道浅埋暗挖施工工法，在托梁区域打入2层超前小导管，小导管最终锚入托梁内部；这样可以防止围护桩背后回填土体沉降导致上方路面沉降脱空，提高托梁施工过程中的安全性和后期整体的稳定性；如图2所示，小导管可以提高洞门前方土体的稳定性，对土体起到托举的效果，可以保证托梁施工和后期进洞施工的安全性，同时，小导管可以对托梁起到一个拉锚的作用，防止托梁侧向位移和变形；
S3-2：对托梁嵌入土体部位采用水磨钻或人工进行掏槽，防止对土体的扰动；
S3-3：分别在托梁两个端和中心埋设水平位移和竖向位移的自动监测点，如果托梁在施工过程中发生超过允许范围的变形和位移，自动报警。
S4：托梁养护达到设计强度100％，利用水磨钻或人工清理对桩间土体进行清理，为了防止围护桩钢筋粘连，使得围护桩破除的过程中对上部结构形成破坏，围护桩必须采用金刚石绳锯进行切割，自上而下将围护桩切割为长度不超过0.5m的混凝土圆柱体，然后清理外运；
S5：根据托梁监测数据分析，托梁变形稳定后，按照浅埋暗挖施工方式进行洞门贯通或者进洞开挖和支护作业。
如图2所示，托梁为混凝土结构矩形型梁，包括两部分，一部分为需要托梁嵌入土体和维护桩凿毛和植筋部位结合形成整体；另一部分为围护桩外部通长；如图3所示，托梁嵌入土体，中部与围护桩形成一个整体梳型结构，两端与保留的围护桩榫卯结合形成门架结构，内侧可根据受力需求加钢管临时支撑，结构施工完成后拆除
本实施例在结构上主要承受围护桩截断后整体自重和侧向土压力，原基坑设计中，基坑支护结构是处于一种受力平衡状态，如果将其破坏需要对整体的受力进行分析与加固。
本实施例在第一步桩间和桩后土体注浆、超前小导管的目的是提高桩间和土体的自稳定性和土地抗剪强度，降低土体的侧向压力，也为下部托梁槽施工提供安全保障。
托梁是整个结构受力的关键，托梁嵌入土体部分与围护桩结合，外部突出部分根据结构受力情况进行调整宽度，外部突出部门钢筋和结构都是通长贯通的，提高了托梁的整体刚度。围护在处于受力状态下，不能对围护桩进行过多的处理，因此托梁与围护桩之间的连接依靠凿毛和植筋，所以细部节点处理质量以及托梁的养护要求非常严格。
回顶钢管撑是整个梳型结构和门式框架结构转换的保险，可以减小托梁跨度，降低托梁挠度变形，现场实施根据基坑深度、水文地质条件以及原基坑设计情况调整钢管撑的直接和间距，从而可以降低施工过程中的托梁变形。
本实施例中不能破坏原设计侧向支护，例如钢支撑、锚索等结构，根据现场具体地址情况可以适当增加托梁斜撑、锚杆等，从而弥补因为截桩降低的围护结构侧向抗压力。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，其特征是：具体包括以下步骤：
S1：注浆加固桩间和桩后土体；
S2：对原基坑围护桩处理；
S3：对托梁进行施工；
S4：利用水磨钻或人工清理对桩间土体进行清理，采用金刚石绳锯进行切割，自上而下将围护桩切割为多段混凝土圆柱体；
S5：根据托梁监测数据分析，托梁变形稳定后，按照浅埋暗挖施工方式进行洞门贯通或者进洞开挖和支护作业。
2.根据权利要求1所述的一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，其特征是：所述S2中对原基坑围护桩处理的具体步骤是：
S2-1：将托梁范围内原有围护桩凿毛，并清理干净结构表面；
S2-2：在托梁范围内需要截断的围护桩按环向等间距植入钢筋与托梁锚固连接；
S2-3：托梁混凝土浇筑后通过植筋和凿毛使托梁和需要截断的围护桩拉结形成稳定的结构。
3.根据权利要求1所述的一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，其特征是：所述S3中托梁施工的具体步骤是：
S3-1：在托梁区域打入2层超前小导管，小导管最终锚入托梁内部；
S3-2：对托梁嵌入土体部位采用水磨钻或人工进行掏槽，防止对土体的扰动；
S3-3：分别在托梁两个端和中心埋设水平位移和竖向位移的自动监测点。
4.根据权利要求1所述的一种深基坑无开挖门式截桩进洞方法，其特征是：所述托梁为混凝土结构矩形型梁，包括两部分，一部分为需要托梁嵌入土体和维护桩凿毛和植筋部位结合形成整体；另一部分为围护桩外部通长。
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