基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系制造技术

本实用新型专利技术涉及隧道防护领域，特别是涉及基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系，包括顶升压重体、压重体滚轮、第一顶升体、第二顶升体、底板锚筋、压梁支柱、压柱外钢管和压柱内型钢，通过采用第一顶升体和第二顶升体交替进行顶升压重体的顶升施工，通过底板锚筋及锚筋扩大头对支柱底板及反力压梁提供竖向反力，通过压柱外钢管及压柱内型钢对隧道管片提供下压力，通过压柱内型钢下压压扩撑筋，对压柱外钢管底端加筋，在隧道管片的外侧设置了组合钢管桩，并在组合钢管桩的顶端设置了桩顶箍板和补强承压筋，在组合钢管桩的底端设置了集水填充体，并使集水填充体与抽水管连通，本实用新型专利技术可实现隧道管片快速压重、改善隧道管片抗浮性能。

【技术实现步骤摘要】
基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系
本申请涉及隧道防护领域，特别是涉及基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系。
技术介绍
在高地下水位地区进行地铁隧道上部的基坑开挖施工时，由于上部压重减少，易出现隧道管片上浮、管片错台等工程问题，严重影响地铁隧道的安全性。现有技术中已有一种隧道开挖台车防护棚架，包括拱架防护系统、走行系统和液压升降系统，拱架防护系统包括若干钢拱架，钢拱架的形状与开挖轮廓面的形状相匹配，走行系统包括两平行的走行轨道和若干对称设置在走行轨道上的走行机构，走行机构在走行轨道上可前后自由滑动，每个钢拱架的左右两端均架设在左右两侧的走行机构上，两平行走行轨道的前后两端下部分别垂直设置有一个液压升降系统，液压升降系统的上端与走行轨道相连，下端固定在开挖台车上；该方法结构简单，使用操作方便，但难以满足隧道抗浮性能提升和管片快速修复的作用。鉴于此，为减小隧道上部基坑施工对隧道结构安全的影响，目前亟待一种可以快速提升隧道抗浮性能、提高应急防护效率的基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系。
技术实现思路
基于此，本申请提供不但可以提高快速提升隧道抗浮性能，而且可以实现隧道管片快速压重的基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系。本申请提供基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系，包括顶升压重体、压重体滚轮、第一顶升体、第二顶升体、底板锚筋、压梁支柱、压柱外钢管和压柱内型钢，所述顶升压重体置于压重体撑板上，压重体滚轮通过压重体滑轨固定在隧道管片内部，压重体滚轮可沿压重体滑轨滑移至隧道管片的内部，所述第一顶升体和第二顶升体均固定在顶升压重体下方，并在最上层的顶升压重体的顶部设置顶部撑梁，所述底板锚筋插设基坑外侧的隧道外部土体内，底板锚筋的底端设有锚筋扩大头，所述压梁支柱底端设有支柱底板和支柱角板，且底板锚筋顶部穿过支柱底板并与支柱角板连接，所述压梁支柱顶端设有反力压梁，自上覆土体向隧道管片处挖设有支墩布设槽，所述压柱外钢管插设至支墩布设槽的槽底内，压扩撑筋穿过压柱外钢管处的撑筋挤出孔后插至支墩布设槽的槽底，所述压柱内型钢插入压柱外钢管的管腔内，且压柱外钢管与压柱内型钢的间隙内设有压注填充体，所述支墩布设槽内设有柱端支墩，压柱外钢管及压柱内型钢的顶面与反力压梁之间设置梁底控位体，所述隧道管片的外侧纵向均匀间隔设置有组合钢管桩，并在组合钢管桩的底端填设有集水填充体，所述集水填充体的顶面设置有隔浆板，集水填充体的内部插设有抽水管，所述组合钢管桩内部和外部分别设有桩身填充体和桩侧固化体，组合钢管桩的顶端设置有桩顶箍板，所述桩顶箍板面向隧道管片侧设置有补强承压筋。优选的，所述顶升压重体包括压重体底板、压重体顶板、压重块体、压重体撑柱和压重体撑梁，所述压重体底板和压重体顶板通过4根压重体撑柱焊接，所述压重体底板的上表面堆设有压重块体，压重体底板的下表面镜像对称设置有两道压重体撑梁，所述第一顶升体和第二顶升体均采用液压千斤顶，数量均为4个，分别布设于矩形的四个节点处，且第二顶升体围成的矩形在第一顶升体围成矩形的外部，所述压重体撑梁包括第一顶撑梁和第二顶撑梁，且第一顶撑梁和第二顶撑梁分别与第一顶升体和第二顶升体的顶面相接。优选的，所述压重体底板和压重体顶板均采用钢板轧制而成，压重块体采用混凝土预制块或宾格石笼或型钢。优选的，所述底板锚筋采用钢管轧制而成，且其底端设置有锚筋压浆孔，所述支柱底板和支柱角板均采用钢板轧制而成，并在支柱底板和支柱角板上均设置有供底板锚筋穿设的孔洞，所述压梁支柱和反力压梁均采用型钢轧制而成，且压梁支柱与反力压梁垂直连接。优选的，所述压柱外钢管采用钢管轧制而成，并在压柱外钢管的内侧壁上设置有钢管内隼，压柱外钢管底端设置有供压扩撑筋穿设的撑筋挤出孔，所述压柱内型钢采用型钢轧制而成，其下部与压扩撑筋通过撑筋转动铰连接，并在撑筋转动铰的上方设置有撑筋限位体，所述撑筋转动铰采用球铰，并与压柱内型钢和压扩撑筋焊接连接，所述压扩撑筋采用钢筋或钢管或钢板轧制而成，梁底控位体采用液压千斤顶。优选的，所述组合钢管桩采用钢管轧制而成，并采用机械成孔或人工挖孔方式布设，所述组合钢管桩的上部管段和下部管段分别设有桩侧溢浆孔和桩侧集水孔，所述集水填充体采用碎砾石材料，所述补强承压筋采用钢板轧制呈直角三角形并与桩顶箍板焊接连接。优选的，所述压注填充体由水泥砂浆压注形成，柱端支墩由混凝土灌注形成，桩身填充体和桩侧固化体均由集水填充体的上方压注水泥砂浆形成。相较现有技术，本技术具有以下的特点和有益效果：(1)本技术在顶升压重体沿压重体滑轨移动至设定位置后，通过采用第一顶升体和第二顶升体交替进行顶升压重体的顶升施工，可实现隧道管片的快速压重。(2)本技术通过底板锚筋及锚筋扩大头对支柱底板及反力压梁提供竖向反力，通过压柱外钢管及压柱内型钢对隧道管片提供下压力，可有效提升隧道管片的抗浮性能；同时，本技术通过压柱内型钢下压压扩撑筋，可实现压柱外钢管底端加筋，改善柱端支墩的承载性能，减小局部应力。(3)本技术通过在隧道管片的外侧设置了组合钢管桩，并在组合钢管桩的顶端设置了桩顶箍板和补强承压筋，可提升桩顶压梁与组合钢管桩的连接强度，进一步提高隧道管片的抗浮稳定性；同时，本技术在组合钢管桩的底端设置了集水填充体，并使集水填充体与抽水管连通，可用于降低地下水位。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系示意图；图2是图1顶升压重体结构示意图；图3是图1第一顶升体和第二顶升体布设结构示意图；图4是图1底板锚筋结构示意图。图中：1-隧道管片；2-顶升压重体；3-压重体撑板；4-压重体滚轮；5-压重体滑轨；6-第一顶升体；7-第二顶升体；8-顶部撑梁；9-隧道外部土体；10-底板锚筋；11-锚筋扩大头；12-压梁支柱；13-支柱底板；14-支柱角板；15-反力压梁；16-压柱内型钢；17-压柱外钢管；18-支墩布设槽；19-压扩撑筋；20-撑筋挤出孔；21-压注填充体；22-柱端支墩；23-梁底控位体；24-组合钢管桩；25-集水填充体；26-隔浆板；27-抽水管；28-桩身填充体；29-桩侧固化体；30-桩顶箍板；31-补强承压筋；32-上覆土体；33-压重体底板；34-压重体顶板；35-压重块体；36-压重体撑柱；37-压重体撑梁；38-第一顶撑梁；39-锚筋压浆孔；40-钢管内隼；41-撑筋转动铰；42-撑筋限位体；43-桩侧溢浆孔；44-桩侧集水孔；45-第二顶撑梁；46-桩顶压梁。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系，其特征在于，包括：顶升压重体(2)、压重体滚轮(4)、第一顶升体(6)、第二顶升体(7)、底板锚筋(10)、压梁支柱(12)、压柱外钢管(17)和压柱内型钢(16)，所述顶升压重体(2)置于压重体撑板(3)上，压重体滚轮(4)通过压重体滑轨(5)固定在隧道管片(1)内部，所述第一顶升体(6)和第二顶升体(7)均固定在顶升压重体(2)下方，并在最上层的顶升压重体(2)的顶部设置顶部撑梁(8)，所述底板锚筋(10)插设基坑外侧的隧道外部土体(9)内，底板锚筋(10)的底端设有锚筋扩大头(11)，所述压梁支柱(12)底端设有支柱底板(13)和支柱角板(14)，且底板锚筋(10)顶部穿过支柱底板(13)并与支柱角板(14)连接牢固，所述压梁支柱(12)顶端设有反力压梁(15)，自上覆土体(32)向隧道管片(1)处挖设有支墩布设槽(18)，所述压柱外钢管(17)插设至支墩布设槽(18)的槽底内，压扩撑筋(19)穿过压柱外钢管(17)处的撑筋挤出孔(20)后插至支墩布设槽(18)的槽底，所述压柱内型钢(16)插入压柱外钢管(17)的管腔内，且压柱外钢管(17)与压柱内型钢(16)的间隙内设有压注填充体(21)，所述支墩布设槽(18)内设有柱端支墩(22)，压柱外钢管(17)及压柱内型钢(16)的顶面与反力压梁(15)之间设置梁底控位体(23)，所述隧道管片(1)的外侧纵向均匀间隔设置有组合钢管桩(24)，并在组合钢管桩(24)的底端填设有集水填充体(25)，所述集水填充体(25)的顶面设置有隔浆板(26)，集水填充体(25)的内部插设有抽水管(27)，所述组合钢管桩(24)内部和外部分别设有桩身填充体(28)和桩侧固化体(29)，组合钢管桩(24)的顶端设置有桩顶箍板(30)，所述桩顶箍板(30)面向隧道管片(1)侧设置有补强承压筋(31)。/n...

【技术特征摘要】
1.基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系，其特征在于，包括：顶升压重体(2)、压重体滚轮(4)、第一顶升体(6)、第二顶升体(7)、底板锚筋(10)、压梁支柱(12)、压柱外钢管(17)和压柱内型钢(16)，所述顶升压重体(2)置于压重体撑板(3)上，压重体滚轮(4)通过压重体滑轨(5)固定在隧道管片(1)内部，所述第一顶升体(6)和第二顶升体(7)均固定在顶升压重体(2)下方，并在最上层的顶升压重体(2)的顶部设置顶部撑梁(8)，所述底板锚筋(10)插设基坑外侧的隧道外部土体(9)内，底板锚筋(10)的底端设有锚筋扩大头(11)，所述压梁支柱(12)底端设有支柱底板(13)和支柱角板(14)，且底板锚筋(10)顶部穿过支柱底板(13)并与支柱角板(14)连接牢固，所述压梁支柱(12)顶端设有反力压梁(15)，自上覆土体(32)向隧道管片(1)处挖设有支墩布设槽(18)，所述压柱外钢管(17)插设至支墩布设槽(18)的槽底内，压扩撑筋(19)穿过压柱外钢管(17)处的撑筋挤出孔(20)后插至支墩布设槽(18)的槽底，所述压柱内型钢(16)插入压柱外钢管(17)的管腔内，且压柱外钢管(17)与压柱内型钢(16)的间隙内设有压注填充体(21)，所述支墩布设槽(18)内设有柱端支墩(22)，压柱外钢管(17)及压柱内型钢(16)的顶面与反力压梁(15)之间设置梁底控位体(23)，所述隧道管片(1)的外侧纵向均匀间隔设置有组合钢管桩(24)，并在组合钢管桩(24)的底端填设有集水填充体(25)，所述集水填充体(25)的顶面设置有隔浆板(26)，集水填充体(25)的内部插设有抽水管(27)，所述组合钢管桩(24)内部和外部分别设有桩身填充体(28)和桩侧固化体(29)，组合钢管桩(24)的顶端设置有桩顶箍板(30)，所述桩顶箍板(30)面向隧道管片(1)侧设置有补强承压筋(31)。


2.根据权利要求1所述的基坑开挖既有地铁隧道应急防护体系，其特征在于：所述顶升压重体(2)包括压重体底板(33)、压重体顶板(34)、压重块体(35)、压重体撑柱(36)和压重体撑梁(37)，所述压重体底板(33)和压重体顶板(34)通过4根压重体撑柱(36)焊接，所述压重体底板(33)的上表面堆设有压重块体(35)，压重体底板(33)的下表面镜像对称设置有两道压重体撑梁(37)，所述第一顶升体(6)和第二顶升体(7)均采用液压千斤顶，数量均为4个，分别布...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪雨珍，束晓文，周树，余守超，张磊，陈伟，丁贵生，朱志华，许雷，侯昌顺，俞志勤，吴凡，熊强，周巧波，
申请(专利权)人：安徽省交通建设股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34