一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道两侧，两口施工井与既有隧道之间分别设有下排管棚和上排管棚，下排管棚和上排管棚均由H型钢、加劲肋、导向管和钢管构成，本实用新型专利技术采用直径不同、与开挖方向成一定水平夹角、上下两层钢管，形成网状管棚支撑结构，现浇导向墙为端部支撑，将各层管棚联结为一个整体，提高整体刚度以有效隔断抑制下穿施工产生的沉降向上方传递。由于下穿施工在横断面上一般采用导洞法，即单次开挖宽段是有限的，位于导洞之外的网状管棚，可充分利用尚未开挖掉土体的嵌固效应，达到减少沉降、保证既有隧道安全的施工目的。

A New Type of Cross Pipe Shed Supporting Structure for Underpass Construction

The utility model discloses a new cross-shaped pipe shed supporting structure for Underpass construction, which includes construction wells, two of which are located on both sides of existing tunnels, and between the two construction wells and the existing tunnels are respectively provided with lower row pipe shed and upper row pipe shed. The lower row pipe shed and the upper row pipe shed are composed of H-shaped steel, stiffening ribs, guide pipe and steel pipe. The utility model adopts a diameter of No. At the same time, with a certain horizontal angle with the excavation direction, the upper and lower two layers of steel pipe form a network pipe roof supporting structure. The cast-in-situ guide wall is used as the end support, which connects the pipe roofs of each layer into a whole, and improves the overall stiffness to effectively block the settlement generated by underpass construction and transfer upward. As the guide tunnel method is generally used in cross-section construction, that is, the single excavation of wide section is limited, the network pipe shed located outside the guide tunnel can make full use of the imbedding effect of soil which has not yet been excavated to achieve the purpose of reducing settlement and ensuring the safety of existing tunnels.

【技术实现步骤摘要】
一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构
本技术涉及工程施工
，具体是一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构。
技术介绍
随着城市地铁建设的广泛开展，新建地铁线路往往需要下方穿越既有线路或车站，该类工程施工风险大、难度高。与通常的隧道与地下工程相比，地铁下穿施工的总开挖跨度很大但长度较短，开挖面前方的嵌固效应并不明显；新建结构又往往与既有结构呈“十”字形或近“十”字形交叉，需要充分考虑上部结构长轴方向的不均匀变形，下穿施工对上部结构存在扰动。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道两侧，两口施工井与既有隧道之间分别设有下排管棚和上排管棚，所述下排管棚和上排管棚结构相同，下排管棚和上排管棚均由H型钢、加劲肋、导向管和钢管构成，两口施工井井壁上靠近既有隧道的一侧均挖设有导向墙施工槽，所述施工井前后两侧壁设有挖槽，所述导向墙施工槽和挖槽内植入有双排H型钢，H型钢上部焊接有多个加劲肋，加劲肋的上表面开设有盲孔，盲孔内插入导向管，导向管与加劲肋焊接固定，所述导向管内穿设有钢管。作为本技术进一步的方案：所述导向墙施工槽的槽高为50-60cm，导向墙施工槽沿打入方向的槽深为30-40cm。作为本技术进一步的方案：所述导向墙施工槽为由中间向两侧逐渐降低的弧形结构，导向墙施工槽顶端与上方既有隧道之间的距离为50-100cm。作为本技术进一步的方案：所述挖槽的长度为2-3cm。作为本技术进一步的方案：所述加劲肋上表面为斜面且高出H性钢顶部。作为本技术进一步的方案：所述导向管的倾斜角度为40°-50°。作为本技术进一步的方案：所述钢管的水平扩展角度由中间向两侧逐步变大，且钢管高度由两侧向中间逐步变长。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用直径不同、与开挖方向成一定水平夹角、上下两层钢管，形成网状管棚支撑结构，现浇导向墙为端部支撑，将各层管棚联结为一个整体，提高整体刚度以有效隔断抑制下穿施工产生的沉降向上方传递。由于下穿施工在横断面上一般采用导洞法，即单次开挖宽段是有限的，位于导洞之外的网状管棚，可充分利用尚未开挖掉土体的嵌固效应，达到减少沉降、保证既有隧道安全的施工目的，工作井边缘侧壁的钢管水平扩展角度可逐渐增大，形成中央密集而两侧适当稀疏的非均匀网状结构，且打入的钢管高度并不是完全一样的，在中央部位的高度大于两侧。通过这样的布置使得管棚在整体上具有轻微的“拱形”几何外观，有利于既有结构中心部位的荷载向管棚两端传递，减小既有结构的被动变形。附图说明图1为下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构的结构示意图。图2为下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构中沿隧道纵向剖面图。图3为下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构中H型钢与加劲肋的组合形式图。图4为下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构中顶进下排管棚后的平面图。图5为下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构中顶进上排管棚后的平面图。图中：1-既有隧道、2-导向墙施工槽、3-挖槽、4-H型钢、5-加劲肋、6-下排管棚、7-上排管棚。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1请参阅图1～5，本技术实施例中，一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道1两侧，两口施工井与既有隧道1之间分别设有下排管棚6和上排管棚7，所述下排管棚6和上排管棚7结构相同，下排管棚6和上排管棚7均由H型钢4、加劲肋5、导向管和钢管构成，两口施工井井壁上靠近既有隧道1的一侧均挖设有导向墙施工槽2，所述导向墙施工槽2槽高为50cm，导向墙施工槽2沿打入方向的槽深为30cm，导向墙施工槽2为由中间向两侧逐渐降低的弧形结构，导向墙施工槽2顶端与上方既有隧道1之间的距离为50cm，以防止钢管打入过程中侵入既有隧道1内部，所述施工井前后两侧壁设有挖槽3，所述挖槽3的长度为2cm，所述导向墙施工槽2和挖槽3内植入有双排H型钢4，H型钢4上部焊接有多个加劲肋5，加劲肋5上表面为斜面且高出H性钢4顶部，加劲肋5的上表面开设有盲孔，盲孔内插入导向管，导向管与加劲肋5焊接固定，导向管的倾斜角度为40°，形成类似井筒形的构造，所述导向管内穿设有钢管，所述钢管的水平扩展角度由中间向两侧逐步变大，形成中央密集而两侧适当稀疏的非均匀网状结构，且钢管高度由两侧向中间逐步变长，通过这样的布置使得管棚在整体上具有轻微的“拱形”几何外观，有利于既有结构中心部位的荷载向管棚两端传递，减小既有结构的被动变形。本技术的施工步骤为：1)如附图1、2所示，在既有隧道1两侧施工工作井；在工作井井壁挖出导向墙的施工槽2，施工槽2高为50cm，沿打入方向施工槽2深度为30cm，施工槽2与上部既有结构保持净距为50cm，以防止钢管打入过程中侵入既有结构内部。井壁两侧挖槽3长度为2m。施工槽2中央部位高度最高，并逐渐向两侧降低；2)如附图3所示，在挖出的施工槽2和挖槽3内植入双排H型钢4，并在钢管通过的位置焊接加劲肋5，加劲肋上表面为高出H型钢的斜面，在斜面上开口并焊接导向管，形成类似井筒形的构造，导向管孔径应与打入的钢管相适应，倾斜角度为40°；3)如附图4所示，在导向墙骨架焊接完毕后浇筑墙体，达设计强度后拆模，利用顶进设备通过预埋的导向管顶进钢管，采用跳孔法施工,在下排管棚6顶进完毕并注浆完成达到设计强度后，再施工上排管棚7；4)如附图5所示，工作井侧壁处的钢管水平角度逐渐增大，且长度更长以深入土体。在一侧管棚施工完毕后，于另一侧工作井内对称施工上排管棚7，最终形成网状结构。实施例2请参阅图1～5，本技术实施例中，一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道1两侧，两口施工井与既有隧道1之间分别设有下排管棚6和上排管棚7，所述下排管棚6和上排管棚7结构相同，下排管棚6和上排管棚7均由H型钢4、加劲肋5、导向管和钢管构成，两口施工井井壁上靠近既有隧道1的一侧均挖设有导向墙施工槽2，所述导向墙施工槽2槽高为55cm，导向墙施工槽2沿打入方向的槽深为35cm，导向墙施工槽2为由中间向两侧逐渐降低的弧形结构，导向墙施工槽2顶端与上方既有隧道1之间的距离为75cm，以防止钢管打入过程中侵入既有隧道1内部，所述施工井前后两侧壁设有挖槽3，所述挖槽3的长度为2.5cm，所述导向墙施工槽2和挖槽3内植入有双排H型钢4，H型钢4上部焊接有多个加劲肋5，加劲肋5上表面为斜面且高出H性钢4顶部，加劲肋5的上表面开设有盲孔，盲孔内插入导向管，导向管与加劲肋5焊接固定，导向管的倾斜角度为45°，形成类似井筒形的构造，所述导向管内穿设有钢管，所述钢管的水平扩展角度由中间向两侧逐步变大，形成中央密集而两侧适当稀疏的非均匀网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道(1)两侧，其特征在于，两口施工井与既有隧道(1)之间分别设有下排管棚(6)和上排管棚(7)，所述下排管棚(6)和上排管棚(7)结构相同，下排管棚(6)和上排管棚(7)均由H型钢(4)、加劲肋(5)、导向管和钢管构成，两口施工井井壁上靠近既有隧道(1)的一侧均挖设有导向墙施工槽(2)，所述施工井前后两侧壁设有挖槽(3)，所述导向墙施工槽(2)和挖槽(3)内植入有双排H型钢(4)，H型钢(4)上部焊接有多个加劲肋(5)，加劲肋(5)的上表面开设有盲孔，盲孔内插入导向管，导向管与加劲肋(5)焊接固定，所述导向管内穿设有钢管。

【技术特征摘要】
1.一种下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，包括施工井，所述施工井共两口且分别设于既有隧道(1)两侧，其特征在于，两口施工井与既有隧道(1)之间分别设有下排管棚(6)和上排管棚(7)，所述下排管棚(6)和上排管棚(7)结构相同，下排管棚(6)和上排管棚(7)均由H型钢(4)、加劲肋(5)、导向管和钢管构成，两口施工井井壁上靠近既有隧道(1)的一侧均挖设有导向墙施工槽(2)，所述施工井前后两侧壁设有挖槽(3)，所述导向墙施工槽(2)和挖槽(3)内植入有双排H型钢(4)，H型钢(4)上部焊接有多个加劲肋(5)，加劲肋(5)的上表面开设有盲孔，盲孔内插入导向管，导向管与加劲肋(5)焊接固定，所述导向管内穿设有钢管。2.根据权利要求1所述的下穿施工用新型交叉状管棚支撑结构，其特征在于，所述导向墙施工槽(2)槽高为50-60cm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周朋，朱连臣，王有旗，朱浩天，杜文，
申请(专利权)人：中铁二十五局集团第五工程有限公司，中铁二十五局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37