新修隧道穿越既有建筑物的托换方法及托换系统技术方案

本发明专利技术公开一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，包括如下步骤：1)在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中打入托换桩；2)在托换桩上设置托换承台，在托换承台上设置托换柱，托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁；3)对既有建筑物的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁；4)在托换承台上设置斜撑件，所述斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或待挖隧道上方的既有建筑物的支柱抵接；或者在托换柱与待挖隧道上方的既有建筑物的支柱之间设置一剪力墙，剪力墙与托换平衡梁、托换支柱、待挖隧道上方的既有建筑物的支柱形成一整体结构。本发明专利技术实施时不用拆除建筑物及占用道路、不影响建筑物使用，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑物桩基托换
，尤其涉及一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法及托换系统。
技术介绍
随着城市交通系统的逐步 成熟，城市新建隧道穿越既有建筑物的情况越来越多，相应地，建筑物托换技术也经历了从无到有、逐步成熟的发展过程。现有托换技术主要采用门字架托换的方式，即采用两根托换桩支撑起托换梁，由托换桩及托换梁组成托换体系，当在托换桩与托换梁之间主动预顶时，将托换梁上部的荷载转移至托换桩，使原承重构件架空，使隧道顺利通过。但该门字架托换技术存在这样的缺陷仅适用于建筑物室内及周边有条件做桩基托换梁的情况，当施工现场场地受限制时，则无法采用门字架托换方法，因而现有技术这种方法对环境要求较高，或者需要拆除既有建筑，施工周期长，而且拆除建筑物会花费较大的成本以及造成经济损失；此外，建筑物拆除后，需要进行垃圾的运输、堆放垃圾会占用土地，一来不利于环保，二来也会花费一定的成本；建筑物再建时则也会造成能源、人力、物力的耗费。由此可见，如何对现有的桩基托换技术进行改进，找到一种适用范围更广的托换技术，能够不用拆除既有建筑物而进行托换，这是本领域目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，能够在不拆除建筑物的情况下进行托换，从而减少对既有建筑物的影响，降低成本、避免因拆除建筑物导致的经济损失；基于此，本专利技术还提供一种新修隧道穿越既有建筑物的托换系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，包括如下步骤I)在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中打入托换桩；2)在托换桩上设置托换承台，在托换承台上设置托换柱，托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁；3)对既有建筑物的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁；4)在托换承台上设置斜撑件，所述斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或待挖隧道上方的既有建筑物的支柱抵接；或者在托换柱与待挖隧道上方的既有建筑物的支柱之间设置一剪力墙，剪力墙与托换平衡梁、托换柱、待挖隧道上方的既有建筑物的支柱形成一整体结构。优选地，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与既有建筑物的支柱及托换平衡梁抵接。优选地，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与既有建筑物的支柱抵接，同时对既有建筑物的支柱及托换平衡梁进行节点加固。优选地，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与托换平衡梁抵接，同时对既有建筑物的支柱及托换平衡梁进行节点加固。优选地，所述斜撑件与土层上的板所成的倾斜角为30度以上。优选地，该倾斜角为60度。优选地，所述斜撑件为钢筋混凝土材质。 优选地，所述托换桩为嵌岩钢管桩。本专利技术的一种新修隧道穿越既有建筑物的托换系统，包括设置在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中的托换桩以及在托换桩上设置的托换承台、在托换承台上设置的托换柱，所述托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁，所述主梁经加大截面处理形成托换平衡梁，在托换承台上设置有斜撑件，所述斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或待挖隧道上方的既有建筑物的支柱抵接。优选地，所述斜撑件与土层上的板所成的倾斜角为30度以上。优选地，该倾斜角为60度。本专利技术的另一种新修隧道穿越既有建筑物的托换系统，包括设置在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中的托换桩以及在托换桩上设置的托换承台、在托换承台上设置的托换柱，所述托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁，所述主梁经加大截面处理形成托换平衡梁，在托换柱及待挖隧道上方的既有建筑物的支柱之间设置一剪力墙，剪力墙与托换平衡梁、托换柱、待挖隧道上方的既有建筑物的支柱形成一整体结构。与现有技术相比，本专利技术的新修隧道穿越既有建筑物的托换系统及方法，由于在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中打入托换桩，在托换桩上设置托换承台，在托换承台上设置托换柱，托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁，对既有建筑物的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁，在托换承台上设置斜撑件，斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或建筑物既有支柱抵接，这样斜撑件在主动预顶托换时成为受压构件，以托换柱的柱脚为支点，利用三角形的稳定性将托换平衡梁以下的荷载悬挑起来，因而具有如下优点I、可避免拆除重建，托换费用约为拆除重建费用的10%，可为国家挽回经济损失相当于拆除重建造价的90%左右。还可节省建筑物拆除后垃圾的运输和堆放垃圾的土地，有利于保护环境，还能节约再建时能源、人力、物力的耗费；2、采用本专利技术的托换系统及托换方法，在施工时不影响建筑物的正常使用，不影响居民的正常生活，避免居民搬迁及安置、商铺铺租的费用，为业主避免大额经济损失；3、采用本专利技术施工时，占用施工场地小，而且在建筑物底层以下如地下室即可施工，不必占用公共道略，避免因在地面上开挖基坑而影响交通；4、地下室地面修复后，仅增加了托换柱及斜撑、部分梁柱截面加大，对原使用功能基本没有影响，确保该建筑物在隧道穿越后仍然能正常使用。附图说明图I为本专利技术实施例一托换前建筑物与待挖隧道的位置关系俯视示意图2为本专利技术实施例一托换前建筑物与待挖隧道的位置关系侧向示意图；图3为利用本专利技术实施例一托换后在建筑物及待挖隧道之间形成的托换系统示意图；图4为本专利技术实施例二托换前建筑物与待挖隧道的位置关系俯视示意图；图5为本专利技术实施例二在建筑物及待挖隧道之间形成的托换系统示意图；图6为本专利技术实施例三在建筑物及待挖隧道之间形成的托换系统示意图；图7为本专利技术实施例四在建筑物及待挖隧道之间形成的托换系统示意图。 具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术可适用于被托换建筑物周边无布桩空间的情况,如建筑物周边无工作面，或环境恶劣，无法展开工作面的情况。在实际实施中，本专利技术的适用情况具体可包括如下三种1、隧道穿越建筑物边轴线下方；2、隧道穿越建筑物中间轴线下方；3、隧道斜穿建筑物下方。本专利技术可在建筑物底层以下展开作业面，既不占用公共道路，又不影响建筑物的正常使用，社会与经济效益显著。实施例一本实施例中给出的是隧道穿越既有建筑物边轴线下方时的托换方法，如图I、图2所示，沿长度方向，隧道S的一部分位于建筑物N的下方，本实施例包括如下步骤I、在既有建筑物边轴线及隧道开挖边缘靠近的建筑物轴线中间位置设立托换桩I、托换承台2及托换柱3。如图3所示，托换桩I设置在隧道S的一侧，即在既有建筑物地下室的土层中设立此托换桩1，托换承台2设置在托换桩I的上方，托换承台2的横截面大于托换桩I及托换柱3的横截面，托换柱3设置在托换承台2的上方，该新增的托换柱3即作为支点柱。2、对托换柱上方的既有建筑物原有的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁4，在预顶主动托换时，能够以支点柱为支点，利用跷跷板原理，将托换平衡梁4以下的荷载悬挑起来。3、在沿建筑物轴线方向间隔一定的距离重复上述步骤，形成多个托换桩、托换承台、托换桩、托换平衡梁；上述步骤完成后，在每根新增托换柱3的柱脚与对应的位于隧道上方的既有建筑物边轴线上原有的支柱6之间设置钢筋混凝土制成的斜撑件5。如图3所示，斜撑件5 —端与托换承台及托换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中打入托换桩；2)在托换桩上设置托换承台，在托换承台上设置托换柱，托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁；3)对既有建筑物的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁；4)在托换承台上设置斜撑件，所述斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或待挖隧道上方的既有建筑物的支柱抵接；或者在托换柱与待挖隧道上方的既有建筑物的支柱之间设置一剪力墙，剪力墙与托换平衡梁、托换柱、待挖隧道上方的既有建筑物的支柱形成一整体结构。

【技术特征摘要】
1.一种新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，其特征在于，包括如下步骤 1)在既有建筑物底层位于待挖隧道经过的一侧或两侧的土层中打入托换桩； 2)在托换桩上设置托换承台，在托换承台上设置托换柱，托换柱一端与托换承台接触，另一端抵接既有建筑物的主梁； 3)对既有建筑物的主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁； 4)在托换承台上设置斜撑件，所述斜撑件的另一端与托换平衡梁和/或待挖隧道上方的既有建筑物的支柱抵接；或者在托换柱与待挖隧道上方的 既有建筑物的支柱之间设置一剪力墙，剪力墙与托换平衡梁、托换柱、待挖隧道上方的既有建筑物的支柱形成一整体结构。2.根据权利要求I所述的新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，其特征在于，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与既有建筑物的支柱及托换平衡梁抵接。3.根据权利要求I所述的新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，其特征在于，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与既有建筑物的支柱抵接，同时对既有建筑物的支柱及托< 换平衡梁进行节点加固。4.根据权利要求I所述的新修隧道穿越既有建筑物的托换方法，其特征在于，所述斜撑件一端与托换承台抵接，另一端与托换平衡梁抵接，同时对既有建筑物的支柱及托换平衡梁进行节点加固。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴如军，曾春航，
申请(专利权)人：广州市胜特建筑科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：