CN217558352U - 一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，所述构筑物包括纵向延伸的上构筑物和横向延伸的下构筑物，所述上构筑物和所述下构筑物之间至少设置有1个纵向延伸的隧道，所述加固结构包括上管棚、小导管和下管棚，所述上管棚和小导管设在所述隧道拱顶上方，所述下管棚设在所述隧道底面下方；初期支护和复合衬砌，所述初期支护沿所述隧道的外轮廓线设置，所述复合衬砌沿所述初期支护的内轮廓线设置；加固层，所述加固层设在所述隧道底面下方，并沿所述下构筑物的外周面设置。本实用新型的加固结构减小新建隧道的开挖对近接上构筑物和下构筑物的扰动，避免既有构筑物在修建过程中产生过大的位移或变形。

Description

一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，尤其是涉及一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构。

背景技术

随着城市轨道交通路网的发展，地下交通道路愈发发达，新建地铁线路走向越来越难以绕避既有地铁通道及其他市政管线。盾构法施工有着施工速度快、对周围环境影响较小、施工安全性高等特点，这些特点使得盾构隧道越来越普及。但是当盾构地铁隧道穿越近接构筑物时仍不可避免地对既有构筑物产生扰动，继而造成既有构筑物的正常使用及其内人员的安全，必要时可换用矿山法进行隧道开挖。

现有矿山法对软弱地层近接构筑物隧道的施工技术优化主要包括土体加固、开挖方式的选择、加强支护等方法，在实际工程中一般为多种措施共同使用以保证隧道施工的安全。对于软弱富水岩层中修建上穿下跨超近接既有构筑物的隧道难度较大，依旧存在对周围土体产生较大的扰动、使得近接构筑物发生过大的位移或变形、影响既有构筑物正常运营等风险。因此，亟需一种新的技术方案解决以上至少一个问题。

发明内容

鉴于上述不足，本实用新型一个目的是提供一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，通过对隧道周边的软弱围岩进行加固，从而减小新建隧道的开挖对近接既有构筑物产生的扰动，避免既有构筑物在新建隧道修建过程中产生过大的位移或变形，同时提高地基承载能力，便于隧道施工并保证隧道穿越该区域的施工安全及运营期间安全。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：

一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，所述构筑物包括纵向延伸的上构筑物和横向延伸的下构筑物，所述上构筑物和所述下构筑物之间至少设置有1个纵向延伸的隧道，所述加固结构包括：

上管棚、小导管和下管棚，所述上管棚和小导管设在所述隧道拱顶上方，所述下管棚设在所述隧道底面下方；

初期支护和复合衬砌，所述初期支护沿所述隧道的外轮廓线设置，所述复合衬砌沿所述初期支护的内轮廓线设置；

加固层，所述加固层设在所述隧道底面下方，并沿所述下构筑物的外周面设置。

作为优选的技术方案，所述加固层为长方体结构，所述加固层上设有与下构筑物的外周面匹配的凹槽。

作为优选的技术方案，所述加固层的高度不小于2.5m。

作为优选的技术方案，所述上管棚沿所述隧道拱顶的外轮廓线铺设。

作为优选的技术方案，所述下管棚沿横向水平铺设。

作为优选的技术方案，所述上管棚和下管棚的环向间距不大于400mm。

作为优选的技术方案，所述下管棚与所述隧道底面的外轮廓线的最近距离不大于500mm。

作为优选的技术方案，所述复合衬砌包括二次衬砌和三次衬砌，所述二次衬砌与所述初期支护贴合，并沿所述初期支护的内轮廓线设置，所述三次衬砌沿二次衬砌的内轮廓线设置。

作为优选的技术方案，所述加固层由混凝土制成。

作为优选的技术方案，所述隧道内设有可拆除的临时支护，所述临时支护包括将所述隧道分割成左右两部分的中隔壁、将所述隧道分割成上下两部分的临时仰拱。

本实用新型的有益效果是：

1)上管棚和小导管对隧道拱顶周围进行超前加固，避免开挖对周围软弱围岩的扰动，减小对上构筑物的影响，下管棚对隧道底面周围进行超前加固，避免开挖对周围软弱围岩的扰动，但是开挖时下构筑物仍然会受到较大的扰动，这时设置加固层将下构筑物包裹住，不仅形成稳定的基底，而且对下构筑物进行加固保护，防止下构筑物受到较大的扰动而断裂；

2)优选的，加固层为长方体，结构稳定，抗冲击性强，进一步优选的，加固层的高度不小于2.5m，加固层的高度过小会降低加固效果；

3)优选的，上管棚沿隧道拱顶的外轮廓线铺设，对隧道拱顶周围的软弱围岩加固效果更好，防止开挖导致软弱围岩变形过大；

4)优选的，下管棚沿横向水平铺设，从而形成稳定的工作面；

5)优选的，上管棚和下管棚的环向间距不大于400mm，若环向间距过大则影响加固效果；

6)优选的，下管棚与隧道底面的外轮廓线的距离过大则加固效果急剧降低；

7)优选的，初期支护和复合衬砌对隧道本身进行加固，形成稳定的隧道空间；

8)优选的，加固层由混凝土制成，在软弱围岩中凝固后加固效果好；

9)优选的，隧道在开挖过程中需要临时支护形成稳定的工作面。

附图说明

图1为本实用新型提供的一个实施例中建成后的隧道与既有构筑物剖面关系图；

图2为本实用新型提供的一个实施例中的上管棚、小导管和下管棚的断面示意图；

图3为本实用新型提供的一个实施例中的袖阀管注浆加固纵断面及钢架布置图；

图4为本实用新型提供的一个实施例中的袖阀管注浆加固横断面图；

图5为本实用新型提供的一个实施例中的掌子面封闭图；

在图1-图5中，1、初期支护；2、二次衬砌；3、三次衬砌；4、上管棚；5、小导管；6、下管棚；7、上构筑物；8、下构筑物；9、加固层；10、钢架；11、临时仰拱；12、袖阀管； 13、中隔壁；14、临时横撑。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

请参照图1-图5，本实用新型一个实施例提供的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，所述构筑物包括纵向延伸的上构筑物7和横向延伸的下构筑物8，所述上构筑物7和所述下构筑物8之间至少设置有1个纵向延伸的隧道，所述加固结构包括上管棚4、小导管5和下管棚6，所述上管棚4和小导管5设在所述隧道拱顶上方，所述下管棚6设在所述隧道底面下方；初期支护1和复合衬砌，所述初期支护1沿所述隧道的外轮廓线设置，所述复合衬砌沿所述初期支护1的内轮廓线设置；加固层9，所述加固层9设在所述隧道底面下方，并沿所述下构筑物8的外周面设置。

由于隧道设置在上构筑物7和下构筑物8之间，开挖时会对上构筑物7和下构筑物8造成较大的扰动，若遇到软弱围岩，则开挖中会造成较大的变形而塌陷，本实用新型的加固结构利用上管棚4、小导管5和下管棚6在开挖前对隧道拱顶周围的软弱围岩进行超前加固，防止开挖时隧道拱顶周围的软弱围岩过度变形而塌陷，形成的稳定的工作面，这样也能减小上构筑物7的沉降，减小影响，加固结构还利用下管棚6在开挖前对隧道底面周围的软弱围岩进行超前加固，这样开挖基底就有一定的稳定性，减小开挖对下构筑物8的影响，加固结构中利用加固层9在开挖后对下构筑物8进行包裹，从而对下构筑物8进行加固，提升抗冲击性，这样不仅保护下构筑物8，还能形成更为稳定的基底，有利于稳定地施工。

进一步的，所述上构筑物7和下构筑物8之间设有2个隧道。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述加固层9为长方体结构，所述加固层 9上设有与下构筑物8的外周面匹配的凹槽，进一步的，加固层9由混凝土制成，在实际施工中，加固层9通过若干个袖阀管12插入隧道底面下方的土壤中进行注浆，浆液沿下构筑物8的外周面进行包裹，凝固后形成长方体的混凝土块，从而对下构筑物8进行加固保护，提升抗冲击性，防止下构筑物8受扰动而损坏。

进一步的，所述加固层9的高度不小于2.5m，若加固层9的高度低于2.5m，加固效果不理想，加固层9应尽量包裹住下构筑物8。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述上管棚4沿所述隧道拱顶的外轮廓线铺设，上管棚4注浆后对隧道拱顶周围的软弱围岩加固效果更好，防止开挖导致软弱围岩变形过大，形成稳定的工作面。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述下管棚6沿横向水平铺设，下管棚6 注浆后形成稳定的工作面，这样基底具有一定的抗扰动性。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述上管棚4和下管棚6的环向间距不大于400mm，若上管棚4和下管棚6的环向间距大于400mm，软弱围岩会从缝隙中塌陷，加固效果急剧下降，因此上管棚4和下管棚6的环向间距不宜大于400mm。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述下管棚6与所述隧道底面的外轮廓线的最近距离不大于500mm，这样隧道底面周围的软弱围岩才具有很好的加固效果，隧道底面也能更稳定，便于施工人员和机械进入工作面开挖。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述复合衬砌包括二次衬砌2和三次衬砌 3，所述二次衬砌2与所述初期支护1贴合，并沿所述初期支护1的内轮廓线设置，所述三次衬砌3沿二次衬砌2的内轮廓线设置，所述初期支护1的外轮廓线即为隧道的外轮廓线，初期支护1和复合衬砌共同构成隧道空间，初期支护1操作如下：挂钢筋网、架立钢架10、打锁脚锚管，然后喷砼至设计厚度，二次衬砌2和三次衬砌3之间施作有全包防水层，提升隧道防水性能。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，所述隧道内设有可拆除的临时支护，所述临时支护包括将所述隧道分割成左右两部分的中隔壁13、将所述隧道分割成上下两部分的临时仰拱11，隧道开挖分成左上部、右上部、左下部和右下部，中隔壁13上端与隧道拱顶连接，其下端与隧道底面连接，对隧道形成支撑，其中1个临时仰拱11的左端与隧道左侧表面连接，其右端与中隔壁13连接，另1个临时仰拱11的左端与中隔壁13连接，其右端与隧道右侧表面连接，形成稳定的支撑，便于施工，当遇到较长时间停止开挖时，为保证工作面稳定，应架设工字钢制成的临时横撑14并采用钢筋连接，然后挂钢筋网喷砼封闭掌子面。

如图1-图5所示，在其中一些具体实施例中，施工过程中应对地下水及地层采取超前探测的措施，探明前方土体地层和含水量，根据探测情况采取有效措施，保证在无水的条件下施工，进一步的，隧道施工全过程需进行暗挖施工降水，降水深度应在结构底板以下0.5～ 1m，进一步的，开挖过程中密切监测周围地表沉降，如果发现超过设计标准，及时采取相应措施控制地表沉降，保证施工过程中受水侵扰导致工作面产生裂纹或塌方。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述构筑物包括纵向延伸的上构筑物和横向延伸的下构筑物，所述上构筑物和所述下构筑物之间至少设置有1个纵向延伸的隧道，所述加固结构包括：

上管棚、小导管和下管棚，所述上管棚和小导管设在所述隧道拱顶上方，所述下管棚设在所述隧道底面下方；

初期支护和复合衬砌，所述初期支护沿所述隧道的外轮廓线设置，所述复合衬砌沿所述初期支护的内轮廓线设置；

加固层，所述加固层设在所述隧道底面下方，并沿所述下构筑物的外周面设置。

2.根据权利要求1所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述加固层为长方体结构，所述加固层上设有与下构筑物的外周面匹配的凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述加固层的高度不小于2.5m。

4.根据权利要求1所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述上管棚沿所述隧道拱顶的外轮廓线铺设。

5.根据权利要求4所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述下管棚沿横向水平铺设。

6.根据权利要求5所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述上管棚和下管棚的环向间距不大于400mm。

7.根据权利要求6所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述下管棚与所述隧道底面的外轮廓线的最近距离不大于500mm。

8.根据权利要求1所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述复合衬砌包括二次衬砌和三次衬砌，所述二次衬砌与所述初期支护贴合，并沿所述初期支护的内轮廓线设置，所述三次衬砌沿二次衬砌的内轮廓线设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述加固层由混凝土制成。

10.根据权利要求1所述的一种上跨下穿近接构筑物隧道加固结构，其特征在于，所述隧道内设有可拆除的临时支护，所述临时支护包括将所述隧道分割成左右两部分的中隔壁、将所述隧道分割成上下两部分的临时仰拱。

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