CN219753302U - 既有过江隧道拓宽施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种既有过江隧道拓宽施工结构，包括设置在既有过江隧道两侧的低位钻孔灌注桩、位于低位钻孔灌注桩外侧的高位钻孔灌入桩、位于高位钻孔灌入桩外侧的围堰，低位钻孔灌注桩和高位钻孔灌入桩的桩端均深入持力层，围堰包括短围堰和位于短围堰两侧的长围堰，两侧的围堰之间设有可使船只通过的槽型预制板，槽型预制板固定在高位钻孔灌入桩的上端。本实用新型中，两侧的长围堰、短围堰与槽型预制板共同形成凹字形的围堰结构，在施工过程中，槽型预制板可作为船只通过的通道，从而保证船只的正常通过。

Description

既有过江隧道拓宽施工结构

技术领域

本实用新型涉及桩基工程和水利工程，特别涉及一种既有过江隧道拓宽施工结构。

背景技术

随着人民生活水平的提高以及我国现代化建设的发展，交通道路在一定程度上关乎着当地的经济条件，我国从之前青藏铁路修建到近年来港珠澳跨海大桥通行等一系列例子，都说明着交通运输工程在社会建设发挥着重要作用。

如今城市向着绿色优化方向迈进，面临着道路行车越来越多，交通问题频繁出现等问题，道路拓宽也归纳于计划中，不过近些年来过江隧道技术的成熟，虽然能过同陆地一样缩短行车距离，但同陆地道路拓宽却面临着一个问题，另外，对于过江隧道的建设往往需要整个跨江江面封闭施工，从而导致江面船只无法通行。

针对于上述问题，目前寻求一种可考虑综合因素的施工结构，既能够进行既有过江隧道的施工，又不影响江面船只通行，在提高施工效率的同时符合经济绿色理念。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种既有过江隧道拓宽施工结构，该方案通过对槽型预制板与围堰的施工，既能够保证既有隧道拓宽施工的进行，又不影响江面船只通行。

本申请提供一种既有过江隧道拓宽施工结构，包括设置在既有过江隧道两侧的低位钻孔灌注桩、位于低位钻孔灌注桩外侧的高位钻孔灌入桩、位于高位钻孔灌入桩外侧的围堰，低位钻孔灌注桩和高位钻孔灌入桩的桩端均深入持力层，围堰包括短围堰和位于短围堰两侧的长围堰，两侧的围堰之间设有可使船只通过的槽型预制板，槽型预制板固定在高位钻孔灌入桩的上端。

作为优选，所述槽型预制板为钢结构，横截面呈“U”形，槽型预制板包括底板和位于底板两侧的侧板，侧板与底板之间安装有钢索斜拉支撑。

作为优选，槽型预制板的底板上设有预留孔洞，高位钻孔灌注桩的上端设有第一植筋，第一植筋与槽型预制板底板上的预留孔洞搭接。

作为优选，槽型预制板的高度为长围堰与短围堰高度之差，且高度不小于5m；槽型预制板的顶端与长围堰的顶端齐平，槽型预制板的底板宽度为侧板高度的2倍。

作为优选，所述槽型预制板侧板的轴向两端分别设有用于安装密封衔接件的预留密封槽，两端的预留密封槽之间的距离为既有过江隧道两侧长围堰之间的距离。

作为优选，两侧的长围堰之间设有水平支撑。

作为优选，所述短围堰由短型榫卯钢板桩拼接而成，所述长围堰由长型榫卯钢板桩拼接而成。

作为优选，所述短型榫卯钢板桩包括公型结构和母型结构，公型结构的两侧设置分别设有向外凸出的凸条，母型结构的两侧分别设有与凸条相匹配的卡槽；短型榫卯钢板桩在进行拼接施工时，公型结构和母型结构依次交替设置，通过公型结构上的凸条与母型结构上的卡槽相互配合，实现短型榫卯钢板桩之间的拼接。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型将桩基、围堰、现浇钢筋混凝土、预应力等技术有机结合，为既有过江隧道拓宽提供了一种技术可行的施工结构。

(2)通过在拓宽段设置桩基，提高了既有过江隧道拓宽后抵抗横截面新旧交接处不均匀沉降的能力。

(3)本实用新型中，两侧的长围堰、短围堰与槽型预制板共同形成凹字形的围堰结构，在施工过程中，槽型预制板可作为船只通过的通道，从而保证船只的正常通过。

(6)槽型预制板能够拆卸并重复使用，可多次利用，符合经济绿色的施工理念。

附图说明

图1为A-A剖面低位钻孔灌注桩的示意图

图2为B-B剖面高位钻孔灌注桩的示意图

图3为高低位钻孔灌注桩分布平面示意图

图4为A-A剖面低位钻孔灌注桩及长围堰位置的示意图

图5为B-B剖面高低位钻孔灌注桩及短围堰位置的示意图

图6为高位钻孔灌注桩及围堰分布的平面示意图

图7为本方案提供的短型榫卯钢板桩的立体示意图

图8为本方案提供的长型榫卯钢板桩的立体示意图

图9为本方案提供的槽型预制板的立体示意图

图10为本方案提供的槽型预制板与高位钻孔灌注桩分布的平面示意图

图11为本方案提供的槽型预制板与高位钻孔灌注桩搭接的立体示意图

图12为本方案提供的密封衔接件的立体示意图

图13为本方案提供的槽型预制板与短围堰密封搭接的立体示意图

图14为本方案提供的槽型预制板及与其搭接结构的俯视平面图

图15为既有过江隧道凹字形处结构的立体示意图

图16为既有过江隧道凹字形处结构的正立面示意图

图17为A-A剖面围堰内抽水挖泥的示意图

图18为A-A剖面牛腿及水平支撑安装后的示意图

图19为A-A剖面围堰内浇灌混凝土后封底的示意图

图20为B-B剖面围堰内既有隧道两侧墙体底部水平植筋且与低位钻孔灌注桩桩端纵向植筋焊接的示意图

图21为B-B剖面围堰内完成混凝土浇筑拓宽底板的示意图

图22为B-B剖面围堰内拓宽底板末端现浇拓宽侧墙的示意图

图23为B-B剖面围堰内既有隧道中隔墙竖向植筋的示意图

图24为B-B剖面围堰内拆除既有隧道一侧顶板及侧墙且仅保留一侧隧道通行的示意图

图25为B-B剖面围堰内拓宽隧道拓宽顶部模板和支撑立柱以及照明灯安装的示意图

图26为B-B剖面围堰内临时开通拓宽顶部模板下方行车路面的示意图

图27为B-B剖面围堰内临时开通已架有顶板模板的隧道通行的示意图

图28为B-B剖面围堰内利用后张法完成施工隧道顶板的示意图

图29为B-B剖面围堰内隧道拓宽顶板模板及照明灯拆除的示意图

图30为A-A剖面回填肥槽并向围堰内注水拆除水平支撑的示意图

图31为既有过江隧道拓宽后最终的示意图

图32为本方案既有过江隧道拓宽施工及其方法的总体工艺流程图附图标注：1-低位钻孔灌注桩；2-高位钻孔灌注桩；3-短围堰；4-长围堰；5-短型榫卯钢板桩；6-长型榫卯钢板桩；7-槽型预制板；8-预留密封槽；9-钢索斜拉支撑；10-预留孔洞；11-第一植筋；12-橡胶塞；13-止水垫；14-密封衔接件；15-水平支撑；16-牛腿；17-封底混凝土；18-第二植筋；19-第一纵筋；20-拓宽底板；21-拓宽侧墙；22-第二纵筋；23-中隔墙；24-第三纵筋；25-主立柱；26-次立柱；27-照明灯；28-拓宽顶板模板；29-拓宽顶板；30-级配碎石。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-31所示，本实用新型提供了一种既有过江隧道拓宽施工结构，包括设置在既有过江隧道两侧的低位钻孔灌注桩1、位于低位钻孔灌注桩1外侧的高位钻孔灌入桩2、位于高位钻孔灌入桩2外侧的围堰，低位钻孔灌注桩1和高位钻孔灌入桩2的桩端均深入持力层，围堰位于既有过江隧道的两侧。其中，围堰包括短围堰3和位于短围堰3两侧的长围堰4，两侧的长围堰之间设有水平支撑15。短围堰由短型榫卯钢板桩5拼接而成，长围堰由长型榫卯钢板桩6拼接而成。

其中，短型榫卯钢板桩5之间通过榫卯结构进行拼接，短型榫卯钢板桩5包括公型结构和母型结构，公型结构的两侧设置分别设有向外凸出的凸条，母型结构的两侧分别设有与凸条相匹配的卡槽；短型榫卯钢板桩5在进行拼接施工时，公型结构和母型结构依次交替设置，通过公型结构上的凸条与母型结构上的卡槽相互配合，实现短型榫卯钢板桩5之间的拼接。同样的，长型榫卯钢板桩6之间也通过榫卯结构进行拼接，长型榫卯钢板桩6与短型榫卯钢板桩5的结构一致，长型榫卯钢板桩6也包括公型结构和母型结构，长型榫卯钢板桩6的拼接方式与短型榫卯钢板桩5的拼接方式相同。

两侧的围堰之间设有可使船只通过的槽型预制板7，槽型预制板7固定在高位钻孔灌入桩2的上端。槽型预制板7的高度为长围堰4与短围堰3高度之差，且高度不小于5m；槽型预制板7的顶端与长围堰7的顶端齐平，槽型预制板7的底板宽度为侧板高度的2倍。其中，槽型预制板7为钢结构，横截面呈“U”形，槽型预制板7包括底板和位于底板两侧的侧板，侧板与底板之间安装有钢索斜拉支撑9。槽型预制板7的底板上设有预留孔洞10，高位钻孔灌注桩2的上端设有第一植筋11，第一植筋11与槽型预制板7底板上的预留孔洞10搭接。槽型预制板7侧板的轴向两端分别设有用于安装密封衔接件14的预留密封槽8。

利用该既有过江隧道拓宽施工结构对既有过江隧道进行拓宽施工时，具体包括如下实施步骤：

步骤一、既有过江隧道两侧水下桩基施工：借助临时打桩船，结合图1、3所示，在既有过江隧道两侧均匀连续地对称施工多排低位钻孔灌注桩1，低位钻孔灌注桩1的桩顶标高与既有过江隧道底部一致。结合图2、5、6所示，在既有过江隧道凹字形施工处，低位钻孔灌注桩1与后续将要施工的短围堰3之间进行均匀对称施工单排高位钻孔灌入桩2施工。既有过江隧道两侧最外排低位钻孔灌注桩1与高位钻孔灌注桩2之间水平间隔不小于3m，高位钻孔灌注桩2与后续将要施工的短围堰3之间水平间隔距离不小于3m，低位钻孔灌注桩1与围堰之间水平距离不小于6m。高位钻孔灌入桩2的桩顶位于江水深度1/2处，低位钻孔灌注桩1与高位钻孔灌注桩2的桩端深入持力层。

步骤二、江面凹字形围堰施工：围堰由短围堰和长围堰组成，长围堰位于短围堰的两侧，既有过江隧道两侧围堰的宽度不小于既有过江隧道单道宽度的6倍，且围堰与后续要施工的拓宽侧墙21之间水平距离不小于6m。围堰采用先中间后两边的形式进行施工，包括短围堰3施工、槽型预制板7的制作与吊放、长围堰4施工、围堰内抽水封堵、河床挖泥、快速封底施工，具体步骤为：

2.1短围堰3施工：施工船吊放短型榫卯钢板桩5，短型榫卯钢板桩5如图7所示。短型榫卯钢板桩5的底端垂直缓慢压至低位钻孔灌入桩1深度的1/2处，如图5所示。短型榫卯钢板桩5之间通过榫卯结构连接的，短型榫卯钢板桩5通过榫卯结构拼接施工完毕后形成短围堰3，短围堰3位于高位钻孔灌注桩2的外侧，短围堰3上方放置止水垫13，结合图13所示。

2.2槽型预制板7的制作与吊放，具体如下：

2.2.1如图9所示，槽型预制板7整体加工在工厂完成，槽型预制板7为钢结构，横截面呈“U”形，槽型预制板7包括底板和位于底板两侧的侧板，槽型预制板7的底板上设有预留孔洞10，侧板与底板之间安装有钢索斜拉支撑9，以抵抗水压力引起的变形。槽型预制板7侧板的轴向两端设有预留密封槽8，预留密封槽8与底板垂直，便于安装密封衔接件14。槽型预制板7侧板两端的预留密封槽8之间的距离为既有过江隧道两侧长围堰4之间的距离，槽型预制板7的高度为长围堰4与短围堰3高度之差，且高度不小于5m,槽型预制板7的顶端与长围堰7的顶端齐平，槽型预制板7的底板宽度为侧板高度的2倍；

2.2.2槽型预制板7通过施工船运送至现场进行吊放，将槽型预制板7吊放至高位钻孔灌注桩2的上端，预留孔洞10与高位钻孔灌注桩2顶端外露的第一植筋11进行搭接，搭接完毕后利用橡胶塞12对预留孔洞10处进行密封处理，结合图10、11所示；短围堰3上端的止水垫13与槽型预制板7底部密封接触，止水垫13起到密封止水的作用；

2.2.3密封衔接件14的结构如图12所示；将密封衔接件14安装于槽型预制板7侧板轴向两端的预留密封槽8内，密封衔接件14的顶部与槽型预制板7侧板顶部高度一致，密封衔接件14的底端与短围堰底端3深度一致，如图13所示。

2.3长围堰4施工：施工船吊放长型榫卯钢板桩6，长型榫卯钢板桩6的结构如图8所示。长型榫卯钢板桩6在密封衔接件14外侧依次搭接形成长围堰4，长围堰4下端深度与短围堰3深度一致，长围堰4的上端高于江面，结合图15、16所示。长型榫卯钢板桩6的长度大于短型榫卯钢板桩5。其中，两侧的长围堰、短围堰与“U”形的槽型预制板7共同形成凹字形的围堰结构，在施工过程中，槽型预制板7可作为船只通过的通道，从而保证船只的正常通过。

2.4围堰内抽水封堵、设置水平支撑15：结合17、18所示，将围堰的轴向两端封堵住，在两侧的长围堰4之间设置水平支撑15，具体为：参考围堰水平支撑的常规做法，通过施工船进行围堰内抽水，采用边抽水、边在长围堰4上安装牛腿16的方法设置至少两道水平支撑15。

2.5河床挖泥：利用江面施工船进行河床挖泥，将河床底部的淤泥挖至既有过江隧道的底部以下，并使低位钻孔灌注桩1的上端高出河床底部淤泥，施工过程中时刻检修渗水问题，最终形成的结构如图18所示。

2.6快速封底施工：设置江面混凝土搅拌站及泵送装置，对既有过江隧道两侧低位钻孔灌注桩1的顶部桩头进行凿毛，在既有过江隧道与凹字形围堰之间进行封底混凝土17浇筑施工，形成封底混凝土结构，封底混凝土结构的上表面与既有过江隧道底部标高一致，该封底混凝土结构也可作为拓宽底板的垫层，如图19所示。

步骤三、既有底板植筋并进行拓宽底板20施工：如图20所示，对既有过江隧道外侧面墙体底部植入水平的第二植筋18，第二植筋18的长度为拓宽隧道的宽度，第二植筋18植入完毕后，将预埋在低位钻孔灌注桩1顶端的第一纵筋19延伸至第二植筋18处并与第二植筋18焊接，最后在封底混凝土结构上方进行混凝土浇筑和养护并形成拓宽底板20，如图21所示。

步骤四、现浇拓宽侧墙21施工：在拓宽底板20远离既有过江隧道的一侧进行拓宽侧墙21的钢筋绑扎以及立模作业，拓宽侧墙21钢筋绑扎留有第二纵筋22，然后浇灌混凝土并养护，完成现浇拓宽侧墙21的施工，拓宽侧墙21浇筑完成后，第二纵筋露出外拓宽侧墙21的顶部，如图22所示。

步骤五、既有过江隧道一封一通：先在既有过江隧道的中隔墙23顶部植入第三纵筋24，第三纵筋24的上端延伸至拓宽顶板29所在的高度，然后封闭其中一侧的既有过江隧道，保证另一侧既有过江隧道临时双向的正常通行，如图23所示。

步骤六、封闭隧道的既有顶板和既有侧墙拆除：对已封闭的既有过江隧道一侧，按照先顶板后侧墙的顺序，依次拆除既有过江隧道的中隔墙23一侧的既有顶板和既有侧墙，如图24所示。

步骤七、架设封闭隧道的拓宽顶板模板28：搭架拓宽顶板模板28及相应的三道支撑立柱，拓宽顶板模板28通过支撑立柱进行支撑。拓宽顶板模板28一侧的上部与既有中隔墙23的标高齐平，拓宽顶板模板28另一侧的下部与拓宽侧墙21的标高一致。三道支撑立柱中，位于中间的支撑立柱为主立柱25，两侧的支撑立柱为次立柱26，在拓宽顶板模板28下方设有照明灯27，拓宽侧墙28顶部的第二纵筋22延伸至拓宽顶板模板28之上，如图25所示。

步骤八、拓宽底板20的行车路面施工：参考隧道中行车路面的施工工艺，对封闭段的拓宽底板20进行行车路面施工。

步骤九、已架有拓宽顶板模板28的隧道通行：对已架好拓宽顶板模板28一侧的隧道开放通行，再封闭另一侧的既有过江隧道，如图26所示。

步骤十、重复步骤六至步骤八：重复步骤六至步骤八，完成既有过江隧道两侧拓宽顶板模板28的架设，并开放两侧既有过江隧道的通行，如图27所示。

步骤十一、拓宽顶板29施工：通过后张法施工工艺，对拓宽顶板29进行混凝土浇灌与后张拉，养护成形，完成带有预应力的拓宽顶板29的施工，如图28所示。

步骤十二、拓宽顶板模板28拆除：按照一侧通行另一侧封闭的原则，依次拆除既有中隔墙23两侧的拓宽顶板模板28和支撑立柱，然后再次恢复两侧隧道的通行，如图29所示。

步骤十三、肥槽回填及围堰拆除：如图30所示，先采用级配碎石30回填拓宽侧墙21与凹字形围堰之间的肥槽，然后参考围堰拆除的常规做法，向凹字形围堰内注水并依次拆除水平支撑15、槽型预制板7、长围堰4与短围堰3，完成既有过江隧道拓宽施工，如图31所示。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了专业术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，包括设置在既有过江隧道两侧的低位钻孔灌注桩(1)、位于低位钻孔灌注桩(1)外侧的高位钻孔灌注桩(2)、位于高位钻孔灌注桩(2)外侧的围堰，低位钻孔灌注桩(1)和高位钻孔灌注桩(2)的桩端均深入持力层，围堰包括短围堰(3)和位于短围堰(3)两侧的长围堰(4)，两侧的围堰之间设有可使船只通过的槽型预制板(7)，槽型预制板(7)固定在高位钻孔灌注桩(2)的上端。

2.根据权利要求1所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，所述槽型预制板(7)为钢结构，横截面呈“U”形，槽型预制板(7)包括底板和位于底板两侧的侧板，侧板与底板之间安装有钢索斜拉支撑(9)。

3.根据权利要求2所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，槽型预制板(7)的底板上设有预留孔洞(10)，高位钻孔灌注桩(2)的上端设有第一植筋(11)，第一植筋(11)与槽型预制板(7)底板上的预留孔洞(10)搭接。

4.根据权利要求2所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，槽型预制板(7)的高度为长围堰(4)与短围堰(3)高度之差，且高度不小于5m；槽型预制板(7)的顶端与长围堰(4)的顶端齐平，槽型预制板(7)的底板宽度为侧板高度的2倍。

5.根据权利要求2所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，所述槽型预制板(7)侧板的轴向两端分别设有用于安装密封衔接件(14)的预留密封槽(8)，两端的预留密封槽(8)之间的距离为既有过江隧道两侧长围堰(4)之间的距离。

6.根据权利要求1所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，两侧的长围堰之间设有水平支撑(15)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，所述短围堰(3)由短型榫卯钢板桩(5)拼接而成，所述长围堰(4)由长型榫卯钢板桩(6)拼接而成。

8.根据权利要求7所述的既有过江隧道拓宽施工结构，其特征在于，所述短型榫卯钢板桩(5)包括公型结构和母型结构，公型结构的两侧设置分别设有向外凸出的凸条，母型结构的两侧分别设有与凸条相匹配的卡槽；短型榫卯钢板桩(5)在进行拼接施工时，公型结构和母型结构依次交替设置，通过公型结构上的凸条与母型结构上的卡槽相互配合，实现短型榫卯钢板桩(5)之间的拼接。