一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构制造技术

技术编号:44238364 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-11 13:39
本技术涉及既有建筑物地基加固处理技术领域,尤其是一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,该钢管混凝土搅拌复合桩由外至内包括搅拌桩、钢管混凝土芯桩,其中所述钢管混凝土芯桩设置在所述搅拌桩的内部,所述钢管混凝土芯桩由钢管以及灌注在其内部的混凝土构成,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩顶位于所述管片之外,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩头内穿设有钢筋笼,在所述地铁隧道内部设置有纵梁,所述纵梁与所述钢筋笼连接固定构成整体结构。本技术的优点是:1)成桩大、结构受力合理,承载力高;2)施工机具矮小;3)微扰动;4)无污染、振动、噪音小。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及既有建筑物地基加固处理,尤其是一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构


技术介绍

1、随着我国地铁运营线路增加、运营时间的加长,越来越多的地铁出现了变形病害,特别是在软土地区出现了越来越多的地铁隧道变形病害,变形主要为沉降、横向变形、收敛变形等,随着变形发展,隧道出现了渗漏水、管片错台等病害,影响线路行车安全。

2、目前针对地铁变形病害,主要由洞内和洞外两类加固措施:

3、1、洞内加固措施:

4、洞内设置钢圈加固,增加盾构隧道的整体刚度,减少差异沉降;对出现的管片裂缝采用粘贴复合腔加固法、芳纶布加固法、碳纤维布加固法等方法进行修补。

5、2、洞外加固法:

6、洞外加固主要采用注浆加固法,对隧道周边土体进行注浆加固,提高周边土体的力学性能,从而减少隧道的变形。

7、目前的加固技术,洞内加固法治标不治本,加固效果有限;洞外注浆法受施工工艺、土质、环境等因素影响较大,加固效果难以控制,施工难度大。


技术实现思路

1、本技术的目的是根据上述现有技术的不足,提供了一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,通过既有地铁隧道底板或侧墙开小孔施作大于底板孔径的大直径复合桩,实现“开小孔成大桩”的目的;复合桩由外部大直径搅拌桩提供摩擦力,内部钢管混凝土芯桩提供桩身承载力;搅拌桩外壁粗糙,其与土体之间的摩擦力大,钢管混凝土芯桩,由于钢管的约束作用,使钢管内的混凝土处于三向受力状态,其桩身承载能力较之一般的混凝土或纯钢管桩大幅提高,使复合桩的抗压、抗拉能力均较强,采用复合桩加固后,将地铁隧道固定在土体中,减少其变形。

2、本技术目的实现由以下技术方案完成:

3、一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,设置在地铁隧道的管片外围,其特征在于:该钢管混凝土搅拌复合桩由外至内包括搅拌桩、钢管混凝土芯桩,其中所述钢管混凝土芯桩设置在所述搅拌桩的内部,所述钢管混凝土芯桩由钢管以及灌注在其内部的混凝土构成,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩顶位于所述管片之外,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩头内穿设有钢筋笼,在所述地铁隧道内部设置有纵梁,所述纵梁与所述钢筋笼连接固定构成整体结构。

4、所述纵梁与所述地铁隧道之间植筋连接。

5、所述钢管采用拼装结构,其由若干节钢管节段拼接构成。

6、所述地铁隧道的开孔处灌注有膨胀混凝土。

7、在所述地铁隧道的管片之外设置若干所述钢管混凝土搅拌复合桩,其中部分所述钢管混凝土搅拌复合桩呈倾斜布置。

8、本技术的优点是:

9、1)成桩大、结构受力合理,承载力高:通过既有地铁隧道壁开小孔,折叠搅拌头与钢管通过后,打开折叠搅拌头,形成大于底板孔径的大直径复合桩;复合桩由外部大直径搅拌桩提供摩擦力,内部钢管混凝土芯桩提供桩身承载力,实现“开小孔成大桩”的目的;搅拌桩外壁粗糙,其与土体之间的摩擦力大,钢管混凝土芯桩,由于钢管的约束作用,使钢管内的混凝土处于三向受力状态,其桩身承载能力较之一般的混凝土或纯钢管桩大幅提高,使复合桩的,其抗压、抗拉能力均较强,采用本桩型加固后,就像往隧道周边土体打入膨胀螺丝一样,将地铁隧道固定在土体中,减少其变形;较之洞内修补、洞外注浆的常用方式,控制变形效果大幅提高,同时施工质量容易保证。

10、2)施工机具矮小:采用钢管逐节接杆成桩,每节钢管可根据既有地铁隧道的净高进行调整,机具矮小,适用性强。

11、3)微扰动:采用搅拌桩与钢管同步成桩工艺,桩头将下部土体搅拌成流塑状水泥土后,后面钢管同步跟进,没有挤土效应,对周边环境扰动很小。

12、4)无污染、振动、噪音小:施工过程中不会产生泥浆等废弃物,施工过程中的振动、噪音也很小,对环境友好。

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【技术保护点】

1.一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,设置在地铁隧道的管片外围,其特征在于:该钢管混凝土搅拌复合桩由外至内包括搅拌桩、钢管混凝土芯桩,其中所述钢管混凝土芯桩设置在所述搅拌桩的内部,所述钢管混凝土芯桩由钢管以及灌注在其内部的混凝土构成,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩顶位于所述管片之外,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩头内穿设有钢筋笼,在所述地铁隧道内部设置有纵梁,所述纵梁与所述钢筋笼连接固定构成整体结构。

2.根据权利要求1所述的一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,其特征在于:所述纵梁与所述地铁隧道之间植筋连接。

3.根据权利要求1所述的一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,其特征在于:所述钢管采用拼装结构,其由若干节钢管节段拼接构成。

4.根据权利要求1所述的一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,其特征在于:所述地铁隧道的开孔处灌注有膨胀混凝土。

5.根据权利要求1所述的一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,其特征在于:在所述地铁隧道的管片之外设置若干所述钢管混凝土搅拌复合桩,其中部分所述钢管混凝土搅拌复合桩呈倾斜布置。

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【技术特征摘要】

1.一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,设置在地铁隧道的管片外围,其特征在于:该钢管混凝土搅拌复合桩由外至内包括搅拌桩、钢管混凝土芯桩,其中所述钢管混凝土芯桩设置在所述搅拌桩的内部,所述钢管混凝土芯桩由钢管以及灌注在其内部的混凝土构成,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩顶位于所述管片之外,所述钢管混凝土搅拌复合桩的桩头内穿设有钢筋笼,在所述地铁隧道内部设置有纵梁,所述纵梁与所述钢筋笼连接固定构成整体结构。

2.根据权利要求1所述的一种采用钢管混凝土搅拌复合桩的既有地铁隧道加固结构,其特征在于:所述纵...

【专利技术属性】
技术研发人员:于荣喜刘建红陈东巨秦立新周小兵郑强周军海冀少峰龙飞吴俊王照腾吕立枫
申请(专利权)人:中铁上海设计院集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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