一种隧道内桩基托梁预制拼装结构制造技术

本发明专利技术提供了一种隧道内桩基托梁预制拼装结构，属于隧道建筑结构技术领域。它解决现有桩基托梁施工进度慢、施工人员安全风险大和隧底环境复杂导致现浇结构施工质量较差的问题。本隧道内桩基托梁预制拼装结构，包括隧道衬砌结构、设于隧道衬砌结构下部的预制托梁以及设于预制托梁下部的预制桩，隧道衬砌结构与预制托梁通过上部连接结构连接，预制托梁与预制桩通过下部连接结构连接，预制桩和预制托梁均在工厂标准化制作，隧道衬砌结构为现场浇筑。预制桩和预制托梁均在工厂标准化提前制作，大大加快了施工进度，而且可节约模板，施工及养护条件好，结构尺寸精度高，有效提升了桩基托梁结构的质量。基托梁结构的质量。基托梁结构的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道内桩基托梁预制拼装结构


[0001]本专利技术属于隧道建筑结构
，涉及一种隧道内桩基托梁预制拼装结构。

技术介绍

[0002]一般情况下隧道穿越岩质地层，隧底处于稳固基础上，但受线路走向、周边环境和地质条件制约，隧道内局部地段基底位于软弱地层中，隧道基底承载力低，为了避免隧道后期产生渗漏水、衬砌开裂、结构沉降等病害，需对隧底软弱层进行加固。
[0003]隧道基底软弱层通常为软土层、断层破碎带和岩溶溶蚀带等，针对不同软弱层的特性和厚度，一般采取砼换填、旋喷桩、CFG桩、钢花管注浆、桩基托梁等隧底加固措施。考虑风险可控、技术经济合理，砼换填适用于软弱层较浅地段，旋喷桩、CFG桩和钢花管注浆复合地基加固适用于软弱层较深、沉降控制不严格地段，桩基托梁刚性地基加固适用于软弱层较深、沉降控制严格地段，比如设置无砟轨道的铁路、地铁隧道和高等级市政、公路隧道。
[0004]桩基托梁结构在隧底设置矩形托梁，托梁内部一般设置纵梁，当隧道跨度较大时，托梁内部增设横梁；托梁下部设置多排钢筋砼桩，一般为端承桩，桩底嵌入稳固地层。常规桩基托梁结构施工顺序为先开挖桩，然后浇筑钢筋砼桩基础，隧底搭建仰拱栈桥，在栈桥下绑扎托梁钢筋，最后浇筑钢筋砼托梁。
[0005]目前常规隧道内桩基托梁结构存在以下几个方面的缺点：
[0006]1、由于隧道内通道狭窄，桩需逐排桩开挖，桩施工时间长，且桩基托梁施工需按开挖桩—桩浇筑—绑扎托梁钢筋—浇筑托梁钢筋等工序依次进行，桩基托梁施工进度慢。
[0007]2、目前桩基很多采用人工挖孔，桩开挖过程中施工风险大，另一方面托梁施工需要在仰拱栈桥下绑扎托梁钢筋、浇筑砼，进料、出碴车辆在栈桥上频繁通行，车辆通行中碴块、物料掉落乃至车辆故障侧翻，下方施工人员安全风险大。
[0008]3、桩基托梁结构位于隧道底部，易集水，周边环境复杂，现浇结构施工质量不易保证。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能加快施工进度的隧道内桩基托梁预制拼装结构。
[0010]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0011]隧道内桩基托梁预制拼装结构，包括隧道衬砌结构、设于隧道衬砌结构下部的预制托梁以及设于预制托梁下部的预制桩，所述隧道衬砌结构与预制托梁通过上部连接结构连接，所述预制托梁与预制桩通过下部连接结构连接，所述预制桩和预制托梁均在工厂标准化制作，所述隧道衬砌结构为现场浇筑。
[0012]桩基托梁预制拼装结构自下而上施工，先在基地软弱层中施工预制桩，然后吊装预制托梁，最后浇筑隧道衬砌结构。
[0013]预制桩为机械沉桩施工，预制托梁为机械吊装，桩基托梁结构主要采用机械化施
工，降低桩挖孔和绑扎托梁钢筋时施工人员的安全风险。由于预制桩和预制托梁均为预制，预制桩和预制托梁可提前制作，无需按开挖桩—桩浇筑—绑扎托梁钢筋—浇筑托梁钢筋等工序依次进行，可大大加快施工进度。预制桩和预制托梁均在工厂标准化制作，节约模板，施工及养护条件好，结构尺寸精度高，提升桩基托梁结构的质量。
[0014]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述上部连接结构包括与预制托梁内的钢筋焊接的上部预留钢板，所述上部预留钢板与隧道衬砌结构内的钢筋焊接，并最终浇筑到隧道衬砌结构内。
[0015]上部预留钢板与预制托梁一起工厂标准化制作。
[0016]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述上部预留钢板位于隧道衬砌结构边墙的下方，所述上部预留钢板纵向拉通布置。
[0017]由于隧道衬砌结构具有两个边墙，因此预留钢板为两块且分别位于隧道衬砌结构不同的边墙下方。为了方便预制桩和预制托梁的施工，隧道衬砌结构一般采用直边墙结构。
[0018]纵向拉通布置是指上部预留钢板为纵向延伸，即沿隧道的长度方向延伸，其延伸长度等于整个隧道内桩基托梁预制拼装结构的整体长度。
[0019]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述下部连接结构包括与预制托梁内的钢筋焊接的下部预留钢板，所述下部预留钢板上设有用于对预制桩进行限位的限位组件。
[0020]下部预留钢板与预制托梁一起工厂标准化制作。
[0021]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述下部预留钢板位于预制桩的上方且纵向拉通布置。
[0022]纵向拉通布置是指下部预留钢板为纵向延伸，其延伸长度等于整个隧道内桩基托梁预制拼装结构的整体长度。每个下部预留钢板的下方均设置一排纵向分布的预制桩。
[0023]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述限位组件包括若干焊接在下部预留钢板上的L型卡扣钢板，若干L型卡扣钢板之间形成有限位腔，所述预制桩的上端伸入与之相对的限位腔，所述预制桩与L型卡扣钢板之间设有填缝料。
[0024]当预制桩的横截面为方形(为方桩)时，L型卡扣钢板具有四块，拼成一个方形的限位腔，预制桩通过间隙配合的方式伸入限位腔，预制桩与L型卡扣钢板之间的间隙采用填缝料填充密实。填缝料一般由水泥、石英沙、有机酸金属盐组成。
[0025]当预制桩的横截面为圆形(为圆桩)时，L型卡扣钢板具有三块/四块，拼成一个三角形/方形的限位腔。
[0026]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述预制托梁内设有纵梁，所述纵梁位于预制桩的上方。纵梁沿隧道长度方向延伸，纵梁为预制托梁的加强肋，增加预制托梁的结构强度。
[0027]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述预制托梁内设有横梁。当隧道跨度较大时，预制托梁内增设横梁，横梁沿隧道宽度方向延伸，横梁为预制托梁的加强肋，增加其结构强度。
[0028]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述预制托梁包括左托梁和右托梁，所述左托梁靠上设有上连接部，所述右托梁上设有位于上连接部下方的下连接部，所述上连接部与下连接部通过连接组件连接。当预制托梁结构较重或大型吊装设备安装空间受限时，可将预制托梁分幅为左托梁和右托梁。
[0029]上连接部的上表面与左托梁的上表面平齐，下连接部的下表面与右托梁的下表面平齐，连接好后，下连接部的上表面与上连接部的下表面相贴靠。左托梁的厚度与右托梁的厚度相等，上连接部与下连接部的厚度之和等于预制托梁的厚度。
[0030]在上述隧道内桩基托梁预制拼装结构中，所述连接组件包括设于上连接部内的上螺纹钢套筒、设于下连接部内的下螺纹钢套筒以及连接在上螺纹钢套与下螺纹钢套内的螺栓。
[0031]上螺纹钢套筒与下螺纹钢套筒同轴设置，螺栓为高强度全螺纹螺栓，螺栓、上螺纹钢套筒与下螺纹钢套筒之间螺纹应相互匹配，连接紧密。具体的，螺栓采用高强度钢材制成，一般为预应力螺栓。进一步的，螺栓为大六角头形或扭剪形高强螺栓。
[0032]在螺栓上套设有钢垫圈，钢垫圈被压紧在螺栓的杆头与连接部之间，螺栓和钢垫圈表面均应进行防腐处理。
[0033]本隧道内桩基托梁预制拼装结构中，隧道衬砌结构可为明挖法施工的衬砌结构，亦可为钻爆法施工的衬砌结构。预制桩的沉桩可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道内桩基托梁预制拼装结构，其特征在于，包括隧道衬砌结构(1)、设于隧道衬砌结构(1)下部的预制托梁(2)以及设于预制托梁(2)下部的预制桩(3)，所述隧道衬砌结构(1)与预制托梁(2)通过上部连接结构连接，所述预制托梁(2)与预制桩(3)通过下部连接结构连接，所述预制桩(3)和预制托梁(2)均在工厂标准化制作，所述隧道衬砌结构(1)为现场浇筑。2.根据权利要求1所述的隧道内桩基托梁预制拼装结构，其特征在于，所述上部连接结构包括与预制托梁(2)内的钢筋焊接的上部预留钢板(4)，所述上部预留钢板(4)与隧道衬砌结构(1)内的钢筋焊接，并最终浇筑到隧道衬砌结构(1)内。3.根据权利要求2所述的隧道内桩基托梁预制拼装结构，其特征在于，所述上部预留钢板(4)位于隧道衬砌结构(1)边墙的下方，所述上部预留钢板(4)纵向拉通布置。4.根据权利要求1所述的隧道内桩基托梁预制拼装结构，其特征在于，所述下部连接结构包括与预制托梁(2)内的钢筋焊接的下部预留钢板(5)，所述下部预留钢板(5)上设有用于对预制桩(3)进行限位的限位组件。5.根据权利要求4所述的隧道内桩基托梁预制拼装结构，其特征在于，所述下部预留钢板(5)位于预制桩(3)的上方且...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜波，周定祥，朱小兵，汪伟松，陶伟明，李正川，才广，曹林卫，刘保林，林亮，王秋，冉俊元，蔡直言，田攀，杨宝，
申请(专利权)人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：