CN214497577U - 一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于地下结构工程技术领域，具体涉及一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，包括预制衬砌、预制桩和冠梁；预制衬砌包括预制衬砌顶板、预制衬砌底板和预制衬砌侧墙；预制桩的顶部设有冠梁，冠梁内设有冠梁钢筋笼；预制衬砌顶板内设有预制衬砌顶板受力主筋，预制衬砌顶板受力主筋与冠梁钢筋笼连接，且预制衬砌顶板与冠梁之间浇筑有混凝土，形成顶部叠合区域；预制桩内设有预制桩受力主筋，预制衬砌侧墙内设有预制衬砌侧墙受力主筋，预制衬砌侧墙受力主筋的底部与预制桩受力主筋连接，且预制衬砌侧墙的底部与预制桩之间浇筑有混凝土，形成底部叠合区域。本实用新型能大幅节约施工材料，降低对周边环境的影响和施工风险，节省工期。

Description

一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构

技术领域

本实用新型属于地下结构工程技术领域，具体涉及一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构。

背景技术

目前在明挖地下工程领域，预制结构应用越来越广泛。在明挖地下工程中，必不可少的便是基坑周边的围护工程，越来越多的地下工程采用预制桩进行基坑围护。相较于普通灌注桩而言预制桩具备生产成本低，配筋率小，节约钢材，单方混凝土承载力大，施工简便，技术难度低等优点。

在当前基坑围护领域，尤其是在明挖隧道工程领域，预制桩仅是作为临时围护结构，在隧道工程施工完毕后便被废弃。这样造成的后果一方面是造成施工材料的浪费，另一方便便是对周边地层环境影响较大。因此为充分利用围护桩，节约施工材料，需考虑将明挖隧道围护结构与衬砌侧墙进行叠合，保证后期围护桩和衬砌侧墙共同承担周围水土压力。对于桩墙叠合目前仅在桩预制，衬砌侧墙现浇方面有少量工程案例，对于围护桩和衬砌均是预制之间的叠合尚未有实际工程案例，导致在实际工程中仍存在有预制桩废弃，衬砌侧墙过厚等问题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，能够大幅节约施工材料，降低对基坑周边环境的影响，降低施工风险，同时节省工期。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，包括预制衬砌、预制桩和冠梁；所述预制衬砌包括预制衬砌顶板、预制衬砌底板和预制衬砌侧墙；所述预制桩的顶部设有冠梁，所述冠梁内设有冠梁钢筋笼；所述预制衬砌顶板内设有预制衬砌顶板受力主筋，所述预制衬砌顶板受力主筋与所述冠梁钢筋笼连接，且所述预制衬砌顶板与所述冠梁之间浇筑有混凝土，形成顶部叠合区域；所述预制桩内设有预制桩受力主筋，所述预制衬砌侧墙内设有预制衬砌侧墙受力主筋，所述预制衬砌侧墙受力主筋的底部与所述预制桩受力主筋连接，且所述预制衬砌侧墙的底部与所述预制桩之间浇筑有混凝土，形成底部叠合区域。

进一步地，所述冠梁上预留有第一孔槽，所述冠梁钢筋笼部分暴露于所述第一孔槽中，所述预制衬砌顶板受力主筋通过连接钢筋与暴露于所述第一孔槽中的所述冠梁钢筋笼连接；所述第一孔槽内以及所述预制衬砌顶板与所述冠梁之间均浇筑有混凝土。

更进一步地，所述第一孔槽与所述预制桩一一对应，且所述第一孔槽设置于所述冠梁的顶部靠近所述预制衬砌顶板的位置处。

更进一步地，所述预制衬砌顶板受力主筋的端部连接有钢筋接驳器，所述连接钢筋与所述钢筋接驳器连接。

进一步地，所述预制衬砌侧墙的底部预留有第二孔槽，所述预制衬砌侧墙受力主筋的底部暴露于所述第二孔槽内；所述预制桩上对应所述第二孔槽的位置预留有第三孔槽，所述预制桩受力主筋部分暴露于所述第三孔槽中；暴露于所述第三孔槽中的所述预制桩受力主筋与所述第二孔槽内的所述预制衬砌侧墙受力主筋连接；所述第二孔槽内、所述第三孔槽内以及所述第二孔槽与所述第三孔槽之间均浇筑有混凝土。

更进一步地，所述预制桩受力主筋与所述预制衬砌侧墙受力主筋通过螺旋钢筋连接。

更进一步地，所述第二孔槽设置于所述预制衬砌侧墙底部的外侧对应所述预制衬砌底板的位置处。

更进一步地，所述预制桩与所述预制桩之间土层内对应所述第二孔槽的位置设有第四孔槽，所述第四孔槽内以及所述第四孔槽与所述第二孔槽之间均浇筑有混凝土。

进一步地，所述预制桩上位于所述底部叠合区域上方的部分与所述预制衬砌侧墙之间浇筑有混凝土。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

与现有明挖隧道围护桩和衬砌侧墙未叠合和预制桩与现浇结构侧墙叠合相比，本实用新型将预制桩与预制衬砌侧墙之间叠合可以大幅节约施工材料，降低预制衬砌侧墙厚度，充分利用预制桩支护作用，降低对基坑周边环境的影响，减小预制衬砌侧墙的所受弯矩，降低施工风险，实现施工简便快捷，节省整体施工工期的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构的顶部叠合区域的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构的底部叠合区域的示意图；

图中：1、冠梁；2、顶部叠合区域；3、预制衬砌；31、预制衬砌顶板；32、预制衬砌底板；33、预制衬砌侧墙；4、钢筋接驳器；5、连接钢筋；6、冠梁钢筋笼；7、预制衬砌顶板受力主筋；8、轻质泡沫混凝土；9、预制桩；10、预制衬砌侧墙受力主筋；11、螺旋钢筋；12、预制桩受力主筋；13、底部叠合区域。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图3所示，本实施例提供一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，包括预制衬砌3、预制桩9和冠梁1；所述预制衬砌3包括预制衬砌顶板31、预制衬砌底板32和预制衬砌侧墙33；所述预制桩9的顶部设有冠梁1，所述冠梁1内设有冠梁钢筋笼6；所述预制衬砌顶板31内设有预制衬砌顶板受力主筋7，所述预制衬砌顶板受力主筋7与所述冠梁钢筋笼6连接，且所述预制衬砌顶板31与所述冠梁1之间浇筑有混凝土，形成顶部叠合区域2；所述预制桩9内设有预制桩受力主筋12，所述预制衬砌侧墙33内设有预制衬砌侧墙受力主筋10，所述预制衬砌侧墙受力主筋10的底部与所述预制桩受力主筋12连接，且所述预制衬砌侧墙33的底部与所述预制桩9之间浇筑有混凝土，形成底部叠合区域13。本实施例通过在预制衬砌3的预制衬砌顶板31与冠梁1之间形成顶部叠合区域2以及在预制衬砌3的预制衬砌侧墙33与预制桩9之间形成底部叠合区域13，充分利用预制桩9的支护作用，降低预制衬砌侧墙33的厚度，大幅节约施工材料，同时降低对基坑周边环境的影响，减小预制衬砌侧墙33的所受弯矩，降低施工风险，且施工简便快捷，节省整体施工工期。

进一步地，所述冠梁1上预留有第一孔槽，所述冠梁钢筋笼6部分暴露于所述第一孔槽中，所述预制衬砌顶板受力主筋7通过连接钢筋5与暴露于所述第一孔槽中的所述冠梁钢筋笼6连接；所述第一孔槽内以及所述预制衬砌顶板31与所述冠梁1之间均浇筑有混凝土。本实施例在冠梁1浇筑时在冠梁1上预留第一孔槽，不进行混凝土浇筑，并使冠梁钢筋笼6部分暴露于第一孔槽中以便于后期与预制衬砌3的预制衬砌顶板受力主筋7连接，提高顶部叠合区域2的强度以及预制衬砌3与预制桩9的整体性。

更进一步地，所述第一孔槽与所述预制桩9一一对应，且所述第一孔槽设置于所述冠梁1的顶部靠近所述预制衬砌顶板31的位置处。如图1和图2所示，本实施例在冠梁1上对应各个预制桩9的位置预留有第一孔槽，且第一孔槽设置于冠梁1的上部，且第一孔槽的横截面尺寸小于预制桩9的横截面尺寸。

更进一步地，所述预制衬砌顶板受力主筋7的端部连接有钢筋接驳器4，所述连接钢筋5与所述钢筋接驳器4连接。本实施例中在预制衬砌3预制时，在预制衬砌顶板31内的预制衬砌顶板受力主筋7端部连接有钢筋接驳器4，以便于后期与暴露于第一孔槽中的冠梁钢筋笼6连接。

进一步地，所述预制衬砌侧墙33的底部预留有第二孔槽，所述预制衬砌侧墙受力主筋10的底部暴露于所述第二孔槽内；所述预制桩9上对应所述第二孔槽的位置预留有第三孔槽，所述预制桩受力主筋12部分暴露于所述第三孔槽中；暴露于所述第三孔槽中的所述预制桩受力主筋12与所述第二孔槽内的所述预制衬砌侧墙受力主筋10连接；所述第二孔槽内、所述第三孔槽内以及所述第二孔槽与所述第三孔槽之间均浇筑有混凝土。如图1和图3所示，本实施例在预制衬砌3和预制桩9预制时分别预留第二孔槽和第三孔槽，同时将预制衬砌侧墙受力主筋10的底部暴露于第二孔槽中，将预制桩受力主筋12部分暴露于第三孔槽中，以便于后期预制衬砌侧墙受力主筋10和预制桩受力主筋12连接，提高底部叠合区域13的强度以及预制衬砌3与预制桩9的整体性。

更进一步地，所述预制桩受力主筋12与所述预制衬砌侧墙受力主筋10通过螺旋钢筋11连接。本实施例在底部叠合位置，采用螺旋钢筋11旋转纵向安装，将暴露的预制桩受力主筋12与预制衬砌侧墙受力主筋10的底部连接在一起。

更进一步地，所述第二孔槽设置于所述预制衬砌侧墙33底部的外侧对应所述预制衬砌底板32的位置处。

更进一步地，所述预制桩9与所述预制桩9之间土层内对应所述第二孔槽的位置设有第四孔槽，以便于预制桩9与预制衬砌侧墙33之间的纵向连接，所述第四孔槽内以及所述第四孔槽与所述第二孔槽之间均浇筑有混凝土。

进一步地，所述预制桩9上位于所述底部叠合区域13上方的部分与所述预制衬砌侧墙33之间浇筑有混凝土。本实施例中在底部叠合区域13上方的预制桩9与预制衬砌侧墙33之间的中部肥槽位置可以采用轻质泡沫混凝土8进行填充，顶部叠合区域2和底部叠合区域13可以采用与预制结构同标号的混凝土进行浇筑。

如图1-图3所示，本实施例还提供上述的明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构的施工方法，包括如下步骤：

1）在工厂完成预制桩9的预制，同时在预制桩9上预留第三孔槽暴露出预制桩受力主筋12，并运输至施工现场进行预制桩9的沉桩施做；

2）预制桩9施做完毕后施做冠梁1以将各个预制桩9连接为受力主体，冠梁1浇筑施做时将后期与预制衬砌3顶部叠合的位置预留第一孔槽，并暴露出冠梁钢筋笼6，用于后期连接钢筋5搭接；

3）冠梁1施做完毕后，进行基坑开挖；基坑开挖时将预制桩9之间与第三孔槽相对应的土层开挖出第四孔槽，以便于预制桩9与预制衬砌侧墙33之间的纵向连接；

4）在工厂完成预制衬砌3的预制，同时在预制衬砌侧墙33的底部预留第二孔槽暴露出预制衬砌侧墙受力主筋10，并运输至施工现场进行安装拼放，将预制衬砌3与预制桩9的叠合位置相对应；

5）预制衬砌3安装完毕后，在底部叠合位置，采用螺旋钢筋11旋转纵向安装，将暴露于第三孔槽中的预制桩受力主筋12与第二孔槽中的预制衬砌侧墙受力主筋10连接；在顶部叠合位置，采用连接钢筋5将预制衬砌顶板31内的预制衬砌顶板受力主筋7端部的钢筋接驳器4与暴露于第一孔槽中的冠梁钢筋笼6连接；

6）在底部和顶部的钢筋连接完毕后进行混凝土浇筑，先在第二孔槽、第三孔槽、第四空槽以及第二孔槽与第三孔槽和第四空槽之间浇筑与预制结构同标号的混凝土形成底部叠合区域13，然后在预制桩9位于底部叠合区域13上方的部分与预制衬砌侧墙33之间的肥槽位置浇筑轻质泡沫混凝土8，最后在第一孔槽以及预制衬砌顶板31与冠梁1之间浇筑与预制结构同标号的混凝土形成顶部叠合区域2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：包括预制衬砌、预制桩和冠梁；所述预制衬砌包括预制衬砌顶板、预制衬砌底板和预制衬砌侧墙；所述预制桩的顶部设有冠梁，所述冠梁内设有冠梁钢筋笼；所述预制衬砌顶板内设有预制衬砌顶板受力主筋，所述预制衬砌顶板受力主筋与所述冠梁钢筋笼连接，且所述预制衬砌顶板与所述冠梁之间浇筑有混凝土，形成顶部叠合区域；所述预制桩内设有预制桩受力主筋，所述预制衬砌侧墙内设有预制衬砌侧墙受力主筋，所述预制衬砌侧墙受力主筋的底部与所述预制桩受力主筋连接，且所述预制衬砌侧墙的底部与所述预制桩之间浇筑有混凝土，形成底部叠合区域。

2.如权利要求1所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述冠梁上预留有第一孔槽，所述冠梁钢筋笼部分暴露于所述第一孔槽中，所述预制衬砌顶板受力主筋通过连接钢筋与暴露于所述第一孔槽中的所述冠梁钢筋笼连接；所述第一孔槽内以及所述预制衬砌顶板与所述冠梁之间均浇筑有混凝土。

3.如权利要求2所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述第一孔槽与所述预制桩一一对应，且所述第一孔槽设置于所述冠梁的顶部靠近所述预制衬砌顶板的位置处。

4.如权利要求2所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述预制衬砌顶板受力主筋的端部连接有钢筋接驳器，所述连接钢筋与所述钢筋接驳器连接。

5.如权利要求1所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述预制衬砌侧墙的底部预留有第二孔槽，所述预制衬砌侧墙受力主筋的底部暴露于所述第二孔槽内；所述预制桩上对应所述第二孔槽的位置预留有第三孔槽，所述预制桩受力主筋部分暴露于所述第三孔槽中；暴露于所述第三孔槽中的所述预制桩受力主筋与所述第二孔槽内的所述预制衬砌侧墙受力主筋连接；所述第二孔槽内、所述第三孔槽内以及所述第二孔槽与所述第三孔槽之间均浇筑有混凝土。

6.如权利要求5所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述预制桩受力主筋与所述预制衬砌侧墙受力主筋通过螺旋钢筋连接。

7.如权利要求5所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述第二孔槽设置于所述预制衬砌侧墙底部的外侧对应所述预制衬砌底板的位置处。

8.如权利要求5所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述预制桩与所述预制桩之间土层内对应所述第二孔槽的位置设有第四孔槽，所述第四孔槽内以及所述第四孔槽与所述第二孔槽之间均浇筑有混凝土。

9.如权利要求1所述的一种明挖隧道预制桩与预制衬砌的叠合结构，其特征在于：所述预制桩上位于所述底部叠合区域上方的部分与所述预制衬砌侧墙之间浇筑有混凝土。

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