【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下管廊施工领域，具体涉及一种管幕钢管的连接结构，以及一种管廊下穿既有建筑，采用暗挖平顶直墙隧道的预支护结构。
技术介绍
1、随着城市轨道交通工程的不断发展，受线路规划、地下管线和车站结构设计等因素的影响，新建管廊下穿既有建筑，无法采用传统的拱顶断面形式暗挖实施，只能采用平顶直墙暗挖施工方式。平顶直墙暗挖施工具有施工风险等级高、工序转换复杂、沉降控制敏感等特点，由于不起拱，顶部承载力不足，在开挖和二次衬砌拆撑阶段的施工风险较大，极易出现土体坍塌和结构沉降过大等问题。
2、新建管廊下穿既有建筑，由于开挖断面较大和开挖深度较深，为控制开挖对环境、对既有建筑的影响，同时为了施工的安全，通常采用管幕预支护体系。传统的管幕预支护体系中，管幕钢管之间仅靠锁扣连接，连接刚度低，容易受外界扰动，防水性能差，不能形成连续闭合的棚护结构和止水帷幕。例如，申请公布号为cn 116335679 a公开了一种管幕支护结合水平旋喷桩闭合成环超前支护方法，形成管幕的钢管之间通过横截面呈直角状的角钢形成锁扣结构，角钢直接焊接于钢管的外壁。角钢作为管幕的钢管的锁扣结构存在诸多缺点，其中一个明显的缺点是角钢与钢管的接触点只有一个，也即是两者的焊接点只有一个，当钢管之间的受力较大时，角钢与钢管之间裂开，致使角钢与钢管之间、角钢与角钢之间脱离，降低了管幕的支护效果。
技术实现思路
1、本专利技术首先提供一种管幕钢管连接结构，解决管幕的钢管之间的锁扣结构容易失效的问题。
2、本专利技术
3、为了提高注浆小导在内支撑脚的固定效果，并提高钢管的抗压能力，进一步的是：两条内支撑脚的外侧分别固定设置支挡，注浆小导管固定于支挡与内支撑脚形成的阴角处。
4、为了支挡可以适应不同直径的钢管和注浆小导管的组合，进一步的是：内支撑脚设置多个螺栓连接孔，支挡通过螺栓固定安装于内支撑脚。
5、为了降低钢管施工期间的阻力，具体的：内支撑脚和外支撑脚均为钢制件，内支撑脚的两侧焊接于第一钢管的外侧，外支撑脚的两侧焊接于第二钢管的外侧，注浆小导管焊接固定于支挡和内支撑脚。
6、为了便于后期向第一钢管和第二钢管的内腔灌入混凝土，进一步的是：第一钢管和第二钢管分别设置贯穿管壁的注浆孔。
7、为了便于多根钢管依次咬合配合，进一步的是：第一钢管和第二钢管相对的两侧分别设置两条内支撑脚和两条外内支撑脚。
8、为了降低第一钢管和第二钢管施工期间的阻力，进一步的是：内支撑脚和外支撑脚的前端设置尖端。例如，内支撑脚和外支撑脚前端的削角坡度为1﹕2～1﹕4。
9、本专利技术管幕钢管连接结构的有益效果是：内支撑脚的两侧均与第一钢管固定连接，确保内支撑脚在第一钢管的稳固性，外支撑脚的两侧均与第二钢管固定连接，确保外支撑脚在第二钢管的稳固性。两条外支撑脚将固定有支挡和注浆小导管的两条内支撑脚咬合，但内支撑脚与外支撑脚之间并不直接连接或固定，允许第一钢管和第二钢管之间存在一定的间隙，降低了施工难度，提高了管幕连接速度。通过注浆小导管进行注浆后，注浆小导管周围的岩土体以及第一钢管、第二钢管整体固结在一起，形成闭合连续的止水帷幕，即使两条外支撑脚没有完全将两条内支撑脚咬合，但只要两条外支撑脚部分将两条内支撑脚咬合，并且内支撑脚和外支撑脚不脱落，管幕就具有支撑效果，保证管幕的可靠性和支护效果。
10、本专利技术还提供一种管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，目的在于提高施工的安全性，降低沉降量。本专利技术采用的技术方案是：管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，包括既有建筑两侧的基坑，以及下穿既有建筑的拟建隧道，拟建隧道平顶直墙，拟建隧道的两端分别与两个基坑连通，基坑沿拟建隧道长度方向的两侧分别设置第一围护桩，基坑同侧的第一围护桩的顶部通过冠梁相连，基坑靠既有建筑的一侧设置第二围护桩，拟建隧道两端洞口与既有建筑之间的土体为注浆固结体；拟建隧道的顶部为管幕，管幕包括平行布置的多根钢管，各根钢管的长度相等，各根钢管的长度方向与拟建隧道的延伸方向一致并位于同一水平面，相临两根钢管之间通过上述任一管幕钢管连接结构咬合配合，钢管周围的岩土体为通过注浆小导管注浆形成的注浆加固体，钢管内充填混凝土；拟建隧道两端洞口分别设置管幕门，管幕门位于第二围护桩靠近基坑的一侧，管幕沿拟建隧道延伸方向的两端分别通过管幕门支撑。
11、为了对拟建隧道两端洞口周围的土体进行有效加固，具体的：拟建隧道两端洞口周围的土体内插入超前小导管并注浆加固，纵向注浆加固范围为第二围护桩靠既有建筑一侧4m范围，竖向注浆加固范围为地表至强风化基岩之下3m范围，横向注浆加固范围为第一围护桩外1m范围。
12、为了对管幕的钢管进行有效加固，具体的：管幕的钢管设置贯穿管壁的注浆孔，钢管内充填微膨胀砼。例如，管幕的钢管内充填c30微膨胀砼。
13、为了提高暗挖拟建隧道端头的施工效率，降低施工成本，并提高安全性，具体的：第二围护桩为玻璃纤维筋围护桩。例如，第二围护桩的桩径1.2m，间距1.5m，嵌固深度5m，采用c35砼浇筑。
14、为了提高管幕门在暗挖施工期间的强度，进一步的是：管幕门的中部设置立柱。
15、为了提高管幕门的稳固性，进一步的是：管幕门与第一围护桩均为钢筋混凝土结构，管幕门的配筋与临近的第一围护桩的配筋相连接。例如，管幕门采用c30钢筋混凝土结构。
16、本专利技术管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构的有益效果是：本专利技术适用于城市地下各种大型管道的下穿既有建筑，又无法采用传统的拱顶断面形式，采用平顶直墙断面形式的暗挖隧道的施工。拟建隧道两端洞口与既有建筑之间的土体为注浆固结体，注浆固结体作为一种超前支护的结构，为暗挖施工提供安全保证。管幕与管幕门对拟建隧道顶部进行有效支撑，形成平顶直墙的预支护结构，管幕的刚度高、支撑稳固，可以提高管廊施工的安全性和施工效率，减小施工队既有建筑的影响并控制地面沉降。
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1.管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，包括既有建筑(2)两侧的基坑，以及下穿既有建筑(2)的拟建隧道，拟建隧道平顶直墙，拟建隧道的两端分别与两个基坑连通，基坑沿拟建隧道长度方向的两侧分别设置第一围护桩(3)，基坑同侧的第一围护桩(3)的顶部通过冠梁相连，基坑靠既有建筑(2)的一侧设置第二围护桩(4)，拟建隧道两端洞口与既有建筑(2)之间的土体为注浆固结体(5)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕钢管连接结构中的两条内支撑脚(13)的外侧分别固定设置支挡(16)，注浆小导管(15)固定于支挡(16)与内支撑脚(13)形成的阴角处。
3.如权利要求2所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：内支撑脚(13)设置多个螺栓连接孔，支挡(16)通过螺栓固定安装于内支撑脚(13)。
4.如权利要求1所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕钢管连接结构中的内支撑脚(13)和外支撑脚(14)的前端设置尖端。
5.如权利要求2所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构
6.如权利要求1～5任一项所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：隧道两端洞口周围的土体内插入超前小导管(51)并注浆加固，纵向注浆加固范围为第二围护桩(4)靠既有建筑(2)一侧4m范围，竖向注浆加固范围为地表至强风化基岩之下3m范围，横向注浆加固范围为第一围护桩(3)外1m范围。
7.如权利要求1～5任一项所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕(1)的钢管设置贯穿管壁的注浆孔，钢管内充填微膨胀砼。
8.如权利要求1～5任一项所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：第二围护桩(4)为玻璃纤维筋围护桩。
9.如权利要求1～5任一项所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕门(6)的中部设置立柱(61)。
10.如权利要求1～5任一项所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕门(6)与第一围护桩(3)均为钢筋混凝土结构，管幕门(6)的配筋与临近的第一围护桩(3)的配筋相连接。
...【技术特征摘要】
1.管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，包括既有建筑(2)两侧的基坑，以及下穿既有建筑(2)的拟建隧道，拟建隧道平顶直墙，拟建隧道的两端分别与两个基坑连通，基坑沿拟建隧道长度方向的两侧分别设置第一围护桩(3)，基坑同侧的第一围护桩(3)的顶部通过冠梁相连，基坑靠既有建筑(2)的一侧设置第二围护桩(4)，拟建隧道两端洞口与既有建筑(2)之间的土体为注浆固结体(5)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕钢管连接结构中的两条内支撑脚(13)的外侧分别固定设置支挡(16)，注浆小导管(15)固定于支挡(16)与内支撑脚(13)形成的阴角处。
3.如权利要求2所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：内支撑脚(13)设置多个螺栓连接孔，支挡(16)通过螺栓固定安装于内支撑脚(13)。
4.如权利要求1所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：管幕钢管连接结构中的内支撑脚(13)和外支撑脚(14)的前端设置尖端。
5.如权利要求2所述的管廊下穿既有建筑暗挖隧道预支护结构，其特征在于：钢管相对的两侧分别设置两条内支撑脚(13)和两条外内支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：周迎超，朱磊，刘鉴，万江，
申请(专利权)人：中国十九冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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