基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构的制作方法

文档序号:21859748发布日期:2020-08-14 18:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,其特征在于:包括多排对所施工黄土隧道的隧道下方土体进行加固的高压旋喷桩(24),多排所述高压旋喷桩(24)沿所施工黄土隧道的隧道纵向延伸方向由后向前布设,多排所述高压旋喷桩(24)呈均匀布设且其组成所施工黄土隧道的基底加固结构;所施工黄土隧道为穿越湿陷性黄土地层(3)的隧道,所述湿陷性黄土地层(3)位于非湿陷性黄土地层(4)上方;

所施工黄土隧道的隧道支护结构包括隧道初期支护结构和布设所述隧道初期支护结构内侧的隧道二次衬砌,所述隧道初期支护结构和所述隧道二次衬砌均为对所施工黄土隧道的隧道洞(1)进行全断面支护的全断面支护结构,所述隧道二次衬砌为钢筋混凝土衬砌;所述隧道初期支护结构分为对隧道洞(1)的拱墙进行初期支护的拱墙初期支护结构(12)和对隧道洞(1)底部进行初期支护的初期支护仰拱(13),所述隧道二次衬砌分为对隧道洞(1)的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌(14)和对隧道洞(1)底部进行支护的仰拱二次衬砌(15);所述仰拱二次衬砌(15)位于初期支护仰拱(13)上方且二者组成隧道仰拱结构,所述仰拱二次衬砌(15)上设置有仰拱回填层(16),所述仰拱二次衬砌(15)的上表面为水平面,所述拱墙二次衬砌(14)的左右两侧底部均为水平面,所述拱墙二次衬砌(14)支撑于仰拱二次衬砌(15)上且二者浇筑为一体,所述仰拱回填层(16)为混凝土填充层;

每排所述高压旋喷桩(24)均包括多个呈竖直向布设且均位于同一隧道横断面上的高压旋喷桩(24),前后相邻两排所述高压旋喷桩(24)中的高压旋喷桩(24)呈交错布设;所述高压旋喷桩(24)为圆柱形桩,所述基底加固结构中所有高压旋喷桩(24)呈梅花形布设且其呈均匀布设,所述基底加固结构中相邻两个所述高压旋喷桩(24)的间距均为80cm~120cm;所述基底加固结构中所有高压旋喷桩(24)的桩径均相同,每个所述高压旋喷桩(24)均由上至下经所述隧道仰拱结构和湿陷性黄土地层(3)后伸入至非湿陷性黄土地层(4)内,每个所述高压旋喷桩(24)底端伸入至非湿陷性黄土地层(4)内的长度均不小于0.5m,每个所述高压旋喷桩(24)的顶端均与仰拱二次衬砌(15)的上表面相平齐;所述隧道仰拱结构以及位于所述隧道仰拱结构下方的湿陷性黄土地层(3)和非湿陷性黄土地层(4)组成待钻孔结构,所述待钻孔结构内设置有多个用于施工高压旋喷桩(24)的竖向钻孔(26),所述竖向钻孔(26)的孔深与高压旋喷桩(24)的桩长相同,所述竖向钻孔(26)的孔径为φ400mm~φ600mm。

2.按照权利要求1所述的基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,其特征在于:所述隧道仰拱结构内埋设有多个用于施工高压旋喷桩(24)的定位管(25),所述定位管(25)为呈竖直向布设的pvc管;每个所述高压旋喷桩(24)的施工位置处均布设有一个所述定位管(25),每个所述定位管(25)的上端均伸出至所述隧道仰拱结构上方,每个所述定位管(25)底部均支撑于初期支护仰拱(13)上。

3.按照权利要求2所述的基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,其特征在于:所述仰拱二次衬砌(15)内设置有仰拱钢筋笼,每个所述定位管(25)均固定于所述仰拱钢筋笼上。

4.按照权利要求1所述的基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,其特征在于:所述基底加固结构中相邻两个所述高压旋喷桩(24)的间距均为100cm,所述竖向钻孔(26)的孔径为φ500mm。

5.按照权利要求1所述的基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,其特征在于:所述隧道初期支护结构包括对隧道洞(1)进行全断面支护的全断面支撑结构、对隧道洞(1)的拱墙进行初期支护的拱墙网喷支护结构和对隧道洞(1)底部进行初期支护的仰拱初期支护结构;所述全断面支撑结构包括多榀沿隧道纵向延伸方向由后向前布设的全断面支撑架前后相邻两榀所述全断面支撑架均通过多道纵向连接钢筋紧固连接为一体,所述纵向连接钢筋呈水平布设且其沿隧道纵向延伸方向布设,多道所述纵向连接钢筋沿所述全断面支撑架的轮廓线进行布设;所述全断面支撑架的形状与隧道洞(1)的横断面形状相同,每榀所述全断面支撑架均由一个对隧道洞(1)的拱墙进行支护的拱墙支撑拱架和一个对隧道洞(1)底部进行支护的隧道仰拱支架(2)拼接而成,所述隧道仰拱支架(2)位于所述拱墙支撑拱架的正下方且二者位于同一隧道横断面上,所述隧道仰拱支架(2)与所述拱墙支撑拱架形成一个封闭式全断面支架;

所述拱墙网喷支护结构与所述全断面支撑结构中的拱墙钢拱架组成拱墙初期支护结构(12),所述仰拱初期支护结构与所述全断面支撑结构中的隧道仰拱支架(2)组成初期支护仰拱(13);所述仰拱初期支护结构为一层喷射于隧道洞(1)底部的仰拱混凝土喷射层(20),所述隧道仰拱支架(2)固定于仰拱混凝土喷射层(20)内;

每排所述高压旋喷桩(24)均位于前后相邻两榀所述全断面支撑架之间。


技术总结
本实用新型公开了一种基于高压旋喷桩的黄土隧道基底加固施工结构,包括多排对隧道下方土体进行加固的高压旋喷桩,仰拱二次衬砌的上表面为水平面且其与初期支护仰拱组成隧道仰拱结构;每个高压旋喷桩均由上至下经隧道仰拱结构和湿陷性黄土地层后伸入至非湿陷性黄土地层内。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,采用多排高压旋喷桩对黄土隧道进行基底加固,能简便、快速对黄土隧道基底进行有效加固,并能有效控制隧道基底沉降量;同时,将二次衬砌仰拱的上表面调整为水平面,为高压旋喷桩提高施工平台,进一步加快黄土隧道基底加固过程,并且高压旋喷桩与隧道仰拱结构紧固连接为一体,能进一步提高黄土隧道基底加固效果。

技术研发人员:吴小波;刘德兵;李瑛;常运超;李世军;王存宝;张博;魏军;何精伟;李明辉
受保护的技术使用者:中铁二十局集团第六工程有限公司
技术研发日:2019.10.31
技术公布日:2020.08.14
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