一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法与流程

本发明涉及工程施工领域，特别涉及一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法。

背景技术：

1、盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法，利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，开挖1环，拼装1环，循环工作，直至完成整条隧道。与传统的钻爆法施工相比，盾构法施工具有自动化程度高、不同地质条件适应性强、对城市居民和建筑物的影响小、在软弱地层中有利于控制地表沉陷、安全性高等优点。

2、在中国发明专利申请号：202211034656.6中公开了一种浅埋回填土区盾构近距离侧穿桥梁桩基施工方法，该方法包括:包括如下步骤：步骤1：在桥梁桩基与隧道结构之间施作隔离桩；步骤2：在隔离桩桩顶施作冠梁；步骤3：对回填土区进行注浆加固；步骤4：盖板施作及反压回填；步骤5：进行试验段掘进确定盾构侧穿过程的总体掘进参数；步骤6：盾构侧穿掘进过程控制和监测；步骤7：盾构侧穿掘进过程中同步注浆和二次补强注浆。采用本发明方法可安全、顺利地完成浅埋回填土区穿越桩基施工，并对近距离的既有桩基及其周围环境不造成明显的影响。

3、上述现有技术在施工时需要埋设常规护桩，但是常规护桩下端插入地面后若土壤松软则会出现歪斜的情况，进而影响桩基的位置精确度，而且，目前护桩多为手动夯入地面，不仅难以确保护桩竖直，而且需要手动扶持才能进行夯入，使用较为不便，影响效率。

4、因此，提出一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，包括以下施工方法：

4、s1：在桥梁桩基与隧道结构之间钻孔灌注桩，其中钻孔灌注桩的工作流程包括：桩基施工前在现场放线确定桩基位置，并引出护桩、根据放出的桩位埋设护筒、埋设好护筒后调整钻机位置、钻机就位后再复测桩基位置，并测出护筒标高、再检查护桩是否偏位，最后钻机钻进、安放钢筋笼并浇筑混凝土，并且在打桩过程中随时利用护桩对钻机锤头中心是否偏位进行检查；

5、s2：在灌注桩桩顶施作冠梁；

6、s3：对回填土区进行注浆加固，回填土区注浆加固分为地表注浆和地表帷幕注浆；

7、s4：盖板施作及反压回填，待注浆加固施工完成后，在冠梁之间施作盖板并采用沙袋进行反压回填；

8、s5：进行试验段掘进确定盾构侧穿过程的总体掘进参数；

9、其中护桩由圆管部以及固定连接于圆管部底部的尖锥部组成，圆管部的下端设置有稳定机构，圆管部的上端设置有与稳定机构配合的施力机构，稳定机构包括设置于圆管部下端内侧外围的弧形板，弧形板的外侧设置有扎入件，圆管部的下端侧面设置有与扎入杆对应的穿孔；

10、施力机构包括活动设置于圆管部内侧上端的立柱，立柱的顶端凸出于圆管部的顶部并设置有夯击部，立柱的底端设置有与弧形板内侧抵触配合的尖锥头，从而尖锥头与弧形板内侧抵触实现扎入件从穿孔穿出；

11、优选的，圆管部的上端内侧设置有内径与立柱直径适配的挡环，立柱与挡环的内侧活动配合；弧形板的数量至少为三个，且多个弧形板围成一圆形空间，该圆形空间的内径小于立柱的直径。

12、优选的，扎入件包括固定连接于弧形板外侧的连接杆，连接杆远离弧形板的一端底部设置有凹口，连接杆弧形板的一端设置有直径不大于连接杆直径的扎入杆，扎入杆靠近连接杆的一端设置有连接头，连接头通过销轴活动连接于凹口的内侧。

13、优选的，连接杆的外侧还套设有第二弹簧，且第二弹簧直径大于穿孔的内径，从而扎入件向外位移时实现第二弹簧的收缩。

14、优选的，还包括限位结构，限位结构包括活动套设于圆管部外侧的限位筒，限位筒的下端外侧固定连接有支撑环，支撑环的四周活动穿插设置有固定销。

15、优选的，立柱的上端外侧固定连接有与挡环碰触配合的限位环，从而立柱上升时通过限位环与挡环碰触实现停止。

16、优选的，还包括锁定机构，锁定机构包括设置于圆管部侧面的通槽，通槽活动连接有异形活动块，圆管部内壁固定连接有连接座，连接座上通过销轴活动连接有活动板，活动板下端朝内的一侧设置有卡爪，活动板远离卡爪一侧的端部设置有第一弹簧，立柱的下端侧面设置有凹陷槽。

17、优选的，活动板的上端与异形活动块的内端对应，异形活动块朝外的一侧为斜面，第一弹簧远离活动板的一端固定于圆管部的内壁，且第一弹簧复位状态下卡爪的一端位于凹陷槽的内侧，且活动板刚好处于竖直状态，且此时异形活动块的外端凸出于圆管部的外壁。

18、优选的，活动板均匀分布于圆管部的内侧外围，且活动板的底部设置有弧形块，圆管部的内侧下端固定连接有内径大于立柱直径的受力环，且活动板竖直状态时弧形块的底端刚好与受力环的顶部接触。

19、优选的，立柱的下端侧面沿着周向均匀设置有凹槽，凹槽的内侧转动连接有滚轮，且滚轮的一端凸出于立柱的侧壁，从而立柱的下端进入弧形板围成的圆形空间时与弧形板的内壁滚动配合。

20、有益效果

21、与现有技术相比，本发明提供了一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，具备以下有益效果：

22、该盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，通过立柱、夯击部、尖锥头组成施力机构，配合弧形板、连接杆、凹口、连接头、扎入杆、穿孔的设置可以在圆管部和尖锥部插入地面后进一步将扎入杆穿入土壤中，可增加该护桩的稳定性，第二弹簧的设置可以便于扎入杆的复位，通过设置的限位筒、支撑环、固定销可以对圆管部进行限位，使用时可确保圆管部的竖直，增加了便捷性，提高了精度。

23、该盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，通过设置的活动板、异形活动块、第一弹簧、卡爪、连接座、凹陷槽的相互配合可以方便在圆管部的下端插入地面后自动实现立柱的解锁，进而继续对夯击部施力可以使得扎入杆插入土壤，联动设置，一步到位，增加了便捷性，限位环和挡环可以对立柱进行限位，受力环可以对活动板进行支撑，防止立柱受力时对活动板与连接座的连接处造成损伤。

技术特征：

1.一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于，包括以下施工方法：

2.根据权利要求1所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：圆管部（2）的上端内侧设置有内径与立柱（4）直径适配的挡环（11），立柱（4）与挡环（11）的内侧活动配合；弧形板（13）的数量至少为三个，且多个弧形板（13）围成一圆形空间，该圆形空间的内径小于立柱（4）的直径。

3.根据权利要求2所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：扎入件包括固定连接于弧形板（13）外侧的连接杆（27），连接杆（27）远离弧形板（13）的一端底部设置有凹口（28），连接杆（27）弧形板（13）的一端设置有直径不大于连接杆（27）直径的扎入杆（10），扎入杆（10）靠近连接杆（27）的一端设置有连接头（30），连接头（30）通过销轴活动连接于凹口（28）的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：连接杆（27）的外侧还套设有第二弹簧（29），且第二弹簧（29）直径大于穿孔（16）的内径，从而扎入件向外位移时实现第二弹簧（29）的收缩。

5.根据权利要求4所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：还包括限位结构，限位结构包括活动套设于圆管部（2）外侧的限位筒（6），限位筒（6）的下端外侧固定连接有支撑环（7），支撑环（7）的四周活动穿插设置有固定销（8）。

6.根据权利要求5所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：立柱（4）的上端外侧固定连接有与挡环（11）碰触配合的限位环（12），从而立柱（4）上升时通过限位环（12）与挡环（11）碰触实现停止。

7.根据权利要求6所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：还包括锁定机构，锁定机构包括设置于圆管部（2）侧面的通槽（20），通槽（20）活动连接有异形活动块（9），圆管部（2）内壁固定连接有连接座（15），连接座（15）上通过销轴活动连接有活动板（14），活动板（14）下端朝内的一侧设置有卡爪（26），活动板（14）远离卡爪（26）一侧的端部设置有第一弹簧（25），立柱（4）的下端侧面设置有凹陷槽（18）。

8.根据权利要求7所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：活动板（14）的上端与异形活动块（9）的内端对应，异形活动块（9）朝外的一侧为斜面，第一弹簧（25）远离活动板（14）的一端固定于圆管部（2）的内壁，且第一弹簧（25）复位状态下卡爪（26）的一端位于凹陷槽（18）的内侧，且活动板（14）刚好处于竖直状态，且此时异形活动块（9）的外端凸出于圆管部（2）的外壁。

9.根据权利要求8所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：活动板（14）均匀分布于圆管部（2）的内侧外围，且活动板（14）的底部设置有弧形块（24），圆管部（2）的内侧下端固定连接有内径大于立柱（4）直径的受力环（17），且活动板（14）竖直状态时弧形块（24）的底端刚好与受力环（17）的顶部接触。

10.根据权利要求9所述的一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，其特征在于：立柱（4）的下端侧面沿着周向均匀设置有凹槽（22），凹槽（22）的内侧转动连接有滚轮（23），且滚轮（23）的一端凸出于立柱（4）的侧壁，从而立柱（4）的下端进入弧形板（13）围成的圆形空间时与弧形板（13）的内壁滚动配合。

技术总结
本发明公开了一种盾构近距离侧穿既有桩基施工方法，包括以下施工方法：S1：在桥梁桩基与隧道结构之间钻孔灌注桩；其中钻孔灌注桩的工作流程包括：桩基施工前在现场放线确定桩基位置，并引出护桩、根据放出的桩位埋设护筒、埋设好护筒后调整钻机位置、钻机就位后再复测桩基位置，并测出护筒标高、再检查护桩是否偏位，最后钻机钻进、安放钢筋笼并浇筑混凝土；该盾构近距离侧穿既有桩基施工方法中的护桩由圆管部以及固定连接于圆管部底部的尖锥部组成，通过立柱、夯击部、尖锥头组成施力机构，配合稳定机构的设置可以在圆管部和尖锥部插入地面后进一步将扎入杆穿入土壤中，可增加该护桩的稳定性。

技术研发人员：王少勇,王忠钊,王振华,彭勇,龚杨,赵宏伟,韩珮珣,徐海龙,金旺元,陈涛,牛少侠,郭汝兴,林永鹏,王艳海,张捷泓,罗肖,张竣凯,李钰,谭梅,贺阳,李娟
受保护的技术使用者：中铁三局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17