CN216999118U - 一种跨越地下构造物的桩板固接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种跨越地下构造物的桩板固接结构，属于道路工程技术领域，本实用新型包括固结桩（1）、板梁（2）、褥垫层（3）；所述固结桩（1）与板梁（2）采用固结形成桥跨结构，跨越地下既有建筑物（5）设置；所述褥垫层（3）设置于板梁（2）的下方；所述固结桩的桩头插入桥梁（2）内，与桥梁（2）为一体式浇筑结构；本实用新型褥垫层及板梁共同受力，可降低板梁结构厚度，减少浇筑大体积混凝土及水热化对结构的不利影响，减少地下构筑物顶上方土体深度开挖，结构耐久可靠，施工方便，经济效益高，对地下构筑物影响较小，是一种新型的处理方式。

Description

一种跨越地下构造物的桩板固接结构

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，具体的说，涉及一种跨越地下构造物的桩板固接结构。

背景技术

随着社会经济的发展，基础设施的建设也在日新月异地发生变化，人们对交通出行便捷性要求增加，铁路、公路、市政、轨道交通及综合管廊及城市建设等方面也越来越发达，交通及城市网络的快速发展，给人们的出行也带来了越来越多的便利，但新建的地面系统与既有铁路、公路及轨道交通及综合管廊等地下构造物不可避免发生交叉，由于既有构造物前期未考虑相关规划荷载，并受控于既有构造物影响其地面交通布设极为受限，特别是公路或市政道路上跨既有铁路隧道或者下穿铁路桥梁时技术要求更为严格，有时在该情况下地质条件还相对较差。以上跨铁路隧道为例，若地面道路上跨铁路隧道时，考虑到隧道埋深及主体结构的影响，隧道结构对沉降、偏压等较为敏感，采用传统路基方式通过地基加固处理对既有隧道将会产生不利影响，过程对安全把控较严，施工稍有不慎可能会引起隧道上浮、下沉或偏移等，影响铁路运营安全，造成不可逆的重大损失。

由于铁路运输安全责任重大，为保证铁路行车安全，并尽最大可能缩短施工周期，减少对隧道周围土体的扰动，需研究一种既经济又安全且对铁路隧道影响最小的方法是很有必要的。

传统上地面道路跨越铁路隧道时，一般最常见的方法为道路路基加固法。路基加固主要为旋喷桩、碎石桩、CFG桩及注浆加固等，有时也采用整体路基板，受地面道路标高布线控制，上部道路有时需要从路堑中通过，也会采取路堤填方式通过，采用两种方式通过对地表均需要挖填原状土体，地表土及隧道周边土体扰动较大，反复卸载和加载对既有隧道均有可能产生较大影响。施工期间的路基加固桩对隧道顶及周边土体的扰动、冲压也会对衬砌结构产生不利影响。若采用整体路基板通过时，需开挖基坑，现浇或预制路基整体板，施工完毕后整体路基板受活载反复冲击，整体板下沉挤压将直接作用于隧道顶和周边土体，最不利荷载将直接转递至隧道拱顶，结构将产生不利影响，严重时会出现隧道结构破坏渗水等情况。

地面道路跨越铁路隧道时，最常见的方法主要还是采用梁桥方式跨越，梁桥主梁一般采用预制T梁、小箱梁或现浇箱梁等，也可采用其它的钢箱梁、结合梁等，受地面其他因素控制，道路采用路堑或路堤通过隧道顶，有时需要挖方设桥，开挖深度既要满足桥梁自身结构高度又要满足桥下排水及维修通道等多方需求，还得满足施工期间架梁时的最小要求，如此一来隧道顶部土体开挖深度会更深，卸载更为严重，施工期间对铁路隧道结构存在较大安全风险隐患。另外上跨铁路隧道地方道路排水还需要集中收集排放，不得进入铁路排水系统，有时受地形条件限制，桥下基坑开挖较深道路集中排水更为困难，如此给诸多方面造成不适。

采用梁桥跨越时施工方法及顺序为：

施工前准备，复测各线路要素、桩位坐标、高程点等，布置隧道内结构观测点，并对隧道进行持续性监测。

隧道顶场坪施工，并施工桥梁下部桩基础；

待基础混凝土强度达到设计要求后，架设模板，绑扎钢筋，施工墩台及盖梁等。

开挖主梁底基坑及检查、排水通道，并对铁路隧道进行持续性监测。

架设模板，绑扎钢筋现浇或预架主梁等。

拆除现浇支架疏通桥下排水及检查通道。

主体完成施工桥梁伸缩缝、桥台搭板及其附属设置；一般梁桥方案施工期在5个月以上。

传统处理地面跨越铁路隧道的方式，主要为路基加固及梁桥方式等，但施工期间对铁路隧道营运安全及结构干扰较大，施工期间相对较长，路基加固方案不能完全解决上部荷载对隧道主体结构的影响，路基加固方案施工过程对既有隧道的加载或卸载及冲击荷载均会对隧道产生不利影响；梁桥方案能把上部荷载和隧道结构彻底分开，结构互不干扰，但桥下挖方较大，堆载及卸载对运营铁路隧道影响较大，存在一定风险，且挖深后集中排水较难处理。梁桥方案还需要定期对支座、墩梁及桥台等重要结构进行检查，维修及保养成本相对较高。开挖后基坑积水易由隧道上方土体渗漏，施工时候开挖面还要填筑粘土及防水材料。由于路堑内基坑开挖较大，基坑开挖需采取分段实施，不得将隧道顶土体一次开挖到位，一般按3-4段逐步实施，并利用分段之间的施工间隙即时调整轨道变形减少对行车影响。

综上所述以上方案均会对铁路产生不利影响，给铁路隧道及运营带来安全隐患。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种跨越地下构造物的桩板固接结构，褥垫层及板梁共同受力，可降低板梁结构厚度，减少浇筑大体积混凝土及水热化对结构的不利影响，减少地下构筑物顶上方土体深度开挖，结构耐久可靠，施工方便，经济效益高，对地下构筑物影响较小，是一种新型的处理方式。

为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

所述的跨越地下构造物的桩板固接结构包括固结桩、板梁、褥垫层；所述固结桩与板梁采用固结形成桥跨结构，跨越地下既有建筑物设置；所述褥垫层设置于板梁的下方；所述固结桩的桩头插入板梁内，与板梁为一体式浇筑结构。

作为优选，所述的褥垫层为级配碎石、砂夹碎石材质，厚度不小于1m。

作为优选，所述的褥垫层的底部，横向设置排水坡。

作为优选，还包括排水盲沟；排水盲沟设置在道路下坡侧褥垫层底部最低侧，埋于地下；排水盲沟为钢筋混凝土浇筑沟或钢管。

作为优选，还包括搭板，所述搭板设置在板梁的两端，所述板梁的两端分别预留用于连接搭板的槽口以及连接钢筋。

作为优选，所述的固结桩为单排、多排或者独立桩，埋入既有建筑物底板以下深度不小于3m。

作为优选，所述板梁为钢筋混凝土现浇结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的结构可采用现浇钢筋混凝土浇筑，结构简单、受力明确，现浇结构场地适应性更强，可采用机械化施工，质量易控，可有效地降低人力、物力并降低工程造价。

通过在固结桩与板梁的固接，以及在板梁底部增加褥垫层，可有效抵抗地面活载冲击，固结桩、板梁及褥垫层共同受力、协调变形，可降低上部荷载对既有铁路隧道的不利影响。

桩板固接梁板不设支座，无需设置检查通道，可降低板梁底部挖方量，减少隧道顶卸载引起的上浮，并减少上部结构的养护维修成本。

板梁与褥垫层共同受力可减少板梁厚度，从而减少开挖及基坑渗水对隧道顶的影响。

本实用新型的结构有利于地面排水系统（排水盲沟和排水坡）的设置。

本实用新型，结构简单、施工简便，周期较短，技术可靠、安全，运营养护成本少，对铁路隧道施工及后期运营期间影响最小，经济适用。

附图说明

图1是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图中，1-固结桩、2-板梁、3-褥垫层、4-搭板、5-地下既有建筑物、6-排水盲沟。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1-2所示，所述的跨越地下构造物的桩板固接结构包括固结桩1、板梁2、褥垫层3、搭板4和排水盲沟6。

固结桩1与板梁2采用固结形成桥跨结构，跨越地下既有建筑物5设置，固结桩的桩头插入板梁2内，与板梁2为一体式浇筑，更容易形成共同受力结构。

固结桩1可采用便于施工且对既有构造物影响较小的矩、圆形人工挖孔桩或机械桩。桩数可根据板梁2的横向宽度及地质情况等研究采用单排、多排或者独立桩板等形式，桩径根据受力计算确定，桩长应考虑桩底处于既有建筑物5底板以下一定深度，并不小于3m，避免桩底承受的荷载经扩散传递给地下既有建筑物5。

褥垫层3设置于板梁2的下方，一方面作为板梁2浇筑时的支撑结构，另一方面其作为弹性体能被适当压缩，当板梁2上有车通过时，其荷载大部份由板梁2承担，褥垫层3能作为弹性支撑结构参与受力，既减小板梁2承担的荷载，使其尺寸不会过大，减小工程量，同时有小部份荷载传递到地面，增加地下既有建筑物5的附加荷载，通过计算可控制该附加荷载的大小，以满足既有建筑物5的受力要求，固结桩1、板梁2和褥垫层3共同受力，施工及运营期间不会引起地下结构上拱或下沉。

褥垫层3的大小通过计算限定，以能有效保证地下既有建筑物5的安全。褥垫层3作为弹性体，其厚度应根据计算确定，但不小于1m，褥垫层,3一般采用级配碎石、砂夹碎石等材料，也可采用其它半柔性材料为褥垫层，褥垫层底部基础可根据地质情况适当处理。

褥垫层3的底部，横向设置排水坡，排水盲沟6设置在线路下坡侧褥垫层3底部最低侧，并埋于地下，把水引出地下既有建筑物5范围易排水的低点排出，以便排出褥垫层3的积水，保持其干燥，排水盲沟6入口附近加强过滤处理，避免堵塞。排水盲沟6可采用钢筋混凝土沟或钢管等材料。

搭板4设置在板梁2的两端，在板梁2的两端分别预留用于连接搭板4的30cm×30cm槽口7以及连接钢筋；搭板4起到桥与路基过渡的作用，防止跳车，搭板4的横向宽度为布满道路行车道，根据横向宽度大小情况，在横向可做成一块，或做成3～5m宽的多块。

本实用新型的施工过程演示：

本发明的主要施工步骤及方法如下：

（1）施工前准备，复测各线路要素、桩位坐标、高程点等，对地下既有建筑物5布置观测点，在施工过程中进行持续性监测。

（2）采用回旋钻或者人工挖孔等方法施工固结桩1。

（3）开挖基坑，按规定凿除桩头。

（4）施工褥垫层3，采用小型设备碾压、夯实，达到设计要求的压实度；同时施工排水盲沟6。

（5）现浇钢筋混凝土结构的板梁2，达到设计强度后进行基坑回填。

（6）按要求开挖搭板4基坑，施工搭板4。

（7）施工防水层、防撞墙等附属设施。

（8）解除地下既有建筑物5观测，完成施工。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：包括固结桩（1）、板梁（2）、褥垫层（3）；所述固结桩（1）与板梁（2）采用固结形成桥跨结构，跨越地下既有建筑物（5）设置；所述褥垫层（3）设置于板梁（2）的下方；所述固结桩的桩头插入板梁（2）内，与板梁（2）为一体式浇筑结构。

2.根据权利要求1所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：所述的褥垫层（3）为级配碎石、砂夹碎石材质，厚度不小于1m。

3.根据权利要求1所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：所述的褥垫层（3）的底部，横向设置排水坡。

4.根据权利要求1所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：还包括排水盲沟（6）；排水盲沟（6）设置在道路下坡侧褥垫层（3）底部最低侧，埋于地下；排水盲沟（6）为钢筋混凝土浇筑沟或钢管。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：还包括搭板（4），所述搭板（4）设置在板梁（2）的两端，所述板梁（2）的两端分别预留用于连接搭板（4）的槽口以及连接钢筋。

6.根据权利要求1所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：所述的固结桩（1）为单排、多排或者独立桩，埋入既有建筑物（5）底板以下深度不小于3m。

7.根据权利要求1所述的一种跨越地下构造物的桩板固接结构，其特征在于：所述板梁（2）为钢筋混凝土现浇结构。

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