暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件、支護(hù)體系及工法
【專利摘要】一種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件、支護(hù)體系及工法，所述支護(hù)構(gòu)件包括有一個(gè)弧形殼和一組沿弧形殼長軸方向間隔設(shè)置的豎向注漿管；所述弧形殼為長條狀無底空心結(jié)構(gòu)，并且注漿管與弧形殼之間相聯(lián)通。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)暗挖法施工時(shí)近距離下穿風(fēng)險(xiǎn)工程中頂部小導(dǎo)管注漿空間小、注漿效果差、風(fēng)險(xiǎn)工程的沉降量不能得到有效控制，會(huì)引起風(fēng)險(xiǎn)工程變形破壞的技術(shù)問題。
【專利說明】
暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件、支護(hù)體系及工法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于暗挖地下結(jié)構(gòu)施工過程中用于控制風(fēng)險(xiǎn)工程的沉降變形的支護(hù)構(gòu)件、支護(hù)體系及工法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地下空間的開發(fā)也日益增多，而隨著地下空間的開發(fā)，暗挖法作為地下結(jié)構(gòu)施工的主要工法之一，也被更多的應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中，暗挖法施工過程中不可避免的要下穿風(fēng)險(xiǎn)工程，如何保證風(fēng)險(xiǎn)工程的安全也成為當(dāng)前施工中關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]目前對下穿風(fēng)險(xiǎn)工程的處理措施主要為對土體進(jìn)行拱頂注漿加固。然而，注漿加固存在以下缺陷和不足:首先，不同地層條件的注漿效果不同，如粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土等地層的注漿效果就很差;其次，注漿量不好控制，如果注漿量太大，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)工程隆起破壞，如果注漿量太小，則容易導(dǎo)致底層加固不足，使風(fēng)險(xiǎn)工程的沉降量不能得到控制，從而對風(fēng)險(xiǎn)工程造成破壞;此外，當(dāng)新建地下工程的近距離下穿風(fēng)向工程時(shí)，可注漿的土體范圍及注漿效果將會(huì)大受影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種用于暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件、支護(hù)體系及工法，要解決傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)工程中暗挖法施工時(shí)注漿效果差，可注漿的土體范圍有限，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)工程的沉降量不能得到控制以及會(huì)引起風(fēng)險(xiǎn)工程變形破壞的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是。
[0006]—種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，所述支護(hù)構(gòu)件包括有一個(gè)弧形殼和一組沿弧形殼長軸方向間隔設(shè)置的徑向注漿管;所述弧形殼為長條狀無底空心結(jié)構(gòu)，并且注漿管與弧形殼之間相聯(lián)通。
[0007]優(yōu)選的，所述弧形殼包括有一塊弧形頂板和連接在頂板四邊的側(cè)板，弧形殼的縱截面呈門字形。
[0008]優(yōu)選的，所述弧形殼的弧度與暗挖地下結(jié)構(gòu)仰拱弧度一致。
[0009]優(yōu)選的，所述注漿管的底端連接在弧形殼的頂板上。
[0010]優(yōu)選的，所述注漿管與弧形殼均為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件;所述頂板與側(cè)板之間、頂板與注漿管之間均為焊接連接。
[0011 ] 一種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件的支護(hù)體系，包括暗挖地下結(jié)構(gòu)初期支護(hù)的格柵鋼架、土體及二次襯砌;格柵鋼架和土體之間的仰拱位置處連接有支護(hù)構(gòu)件，所述支護(hù)構(gòu)件的弧形殼插入下方的土體，支護(hù)構(gòu)件的注漿管向上依次穿過格柵鋼架及二次襯砌。
[0012]優(yōu)選的，在這種支護(hù)體系中所述支護(hù)構(gòu)件的注漿管的頂端外露于二次襯砌。
[0013]—種運(yùn)用所述的支護(hù)構(gòu)件在暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的方法，具體步驟如下: 步驟一，開挖暗挖結(jié)構(gòu)部位的土體；
步驟二，將本發(fā)明所述支護(hù)構(gòu)件放置于仰拱位置的土體上；
步驟三，進(jìn)行暗挖結(jié)構(gòu)出初期支護(hù)的格柵鋼架的施工；
步驟四，進(jìn)行二次襯砌施工；
步驟五，通過所述注漿管向支護(hù)構(gòu)件的弧形殼的內(nèi)部空間注漿；
步驟六，通過控制所述支護(hù)構(gòu)件的弧形殼的內(nèi)部空間注漿與土體之間的注漿量及注漿壓力來控制該部位的地下工程位置抬升量，從而起到控制頂部風(fēng)險(xiǎn)工程變形量的目的。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟四中，進(jìn)行二次襯砌后，所述支護(hù)構(gòu)件的注漿管的頂端外露于二次襯砌上表面。
[0015]本發(fā)明相比于傳統(tǒng)技術(shù)的有益效果。
[0016]1、通過將本發(fā)明的支護(hù)構(gòu)件放置在暗挖地下工程底部的仰拱下部，有效避免由于地下工程近距離下穿風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)存在的地下工程拱頂與風(fēng)險(xiǎn)工程之間空間狹小而無法加固或加固效果差的問題。
[0017]2、本發(fā)明的支護(hù)構(gòu)件預(yù)留有注漿孔，可在暗挖地下工程施工完畢后再對本支護(hù)構(gòu)件注漿，通過向所述支護(hù)構(gòu)件進(jìn)行注漿，從而達(dá)到控制地層及風(fēng)險(xiǎn)工程沉降量的目的，可有效降低地層及下穿的風(fēng)險(xiǎn)工程變形量。
[0018]3、本發(fā)明的支護(hù)構(gòu)件可提前在工廠加工制作，且注漿效果好，速度快，在一定程度上能減少工期。
[0019]4、本發(fā)明支護(hù)構(gòu)件可應(yīng)用于大部分地層條件，比常規(guī)小導(dǎo)管注漿應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明中支護(hù)構(gòu)件的正面示意圖。
[0021 ]圖2是本發(fā)明中支護(hù)構(gòu)件的平面示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明中支護(hù)體系的正面示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1_注漿管、2-弧形殼、21-頂板、22-側(cè)板、3-格柵鋼架、4-土體、5-二次襯砌。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1和圖2所示，這種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，所述支護(hù)構(gòu)件包括有一個(gè)弧形殼2和一組沿弧形殼2長軸方向間隔設(shè)置的豎向注漿管I;所述弧形殼2為長條狀無底空心結(jié)構(gòu)，并且注漿管I與弧形殼2之間相聯(lián)通。
[0025]本實(shí)施例中，所述弧形殼2包括有一塊弧形頂板21和連接在頂板21四邊的側(cè)板22，弧形殼2的縱截面呈門字形。
[0026]本實(shí)施例中，所述弧形殼2的弧度與暗挖地下結(jié)構(gòu)仰拱弧度一致。
[0027]本實(shí)施例中，所述注漿管I的底端連接在弧形殼2的頂板21上。
[0028]本實(shí)施例中，所述注漿管I與弧形殼2均為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件;所述頂板21與側(cè)板22之間、頂板21與注漿管I之間均為焊接連接。
[0029]如圖3所示，這種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件的支護(hù)體系，包括暗挖地下結(jié)構(gòu)自身的初期支護(hù)的格柵鋼架3、仰拱下部的土體4和二次襯砌5;格柵鋼架3和仰拱位置下部的土體4之間的連接有支護(hù)構(gòu)件，所述支護(hù)構(gòu)件的弧形殼2插入下方的土體4，支護(hù)構(gòu)件的注漿管I向上穿過格柵鋼架3。
[0030]本實(shí)施例中，所述支護(hù)構(gòu)件的注楽管I的頂端外露于二次襯砌5。
[0031 ]這種運(yùn)用支護(hù)構(gòu)件在暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的方法，具體步驟如下:
步驟一，拱部超前注漿小導(dǎo)管施工，利用超前注漿小導(dǎo)管進(jìn)行拱部土體4的加固； 步驟二，上半斷面環(huán)形開挖留核心土，并進(jìn)行上半斷面初期支護(hù)施工；
步驟三，進(jìn)行下半斷面開挖，在仰拱下部位置處的土體4上架設(shè)本發(fā)明所述的支護(hù)構(gòu)件(在穿越風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)每榀初期支護(hù)下均需架設(shè))。
[0032]步驟四，在支護(hù)構(gòu)件上進(jìn)行下半斷面初期支護(hù)的格柵鋼架3的施工。
[0033]步驟五，進(jìn)行隧道防水層及二次襯砌5施工。
[0034]步驟六，通過注漿管I向弧形殼2的內(nèi)部空間注漿;根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)工程的沉降量，通過注漿孔對支護(hù)構(gòu)件進(jìn)行定量注漿。
[0035]步驟七，通過控制本發(fā)明所述支護(hù)構(gòu)件內(nèi)部與土體4之間的注漿量及注漿壓力來控制該部位的地下工程位置抬升量；間接降低地下工程穿越的風(fēng)險(xiǎn)工程的變形量，從而達(dá)到減小風(fēng)險(xiǎn)工程沉降量的目的。
[0036]本實(shí)施例中，步驟三中，所述支護(hù)構(gòu)件四周的側(cè)板22插入土體4中，頂板21位于土體4的頂部、初期支護(hù)仰拱的下部，而注漿管I則穿過初期支護(hù)的仰拱外露于地下結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
[0037]本實(shí)施例中，所述步驟五中，進(jìn)行二次襯砌5后，注漿管I的頂端外露于二次襯砌5上表面。
[0038]本實(shí)施例施工過程中，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)所述控制暗挖地下結(jié)構(gòu)下穿風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件的加工與施工，保證快速施工和工程質(zhì)量。
[0039]第一，所述控制暗挖地下結(jié)構(gòu)下穿風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件彎曲弧度要與待建暗挖地下工程的仰拱的弧度一致，嚴(yán)格控制支護(hù)構(gòu)件與仰拱的尺寸公差，確保仰拱與支護(hù)構(gòu)件的密貼性。
[0040]第二，所述控制暗挖地下結(jié)構(gòu)下穿風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)控制沉降量的弧形殼2四周的側(cè)板22及頂板21的鋼板的焊縫要滿足能夠承受注漿壓力的要求，不可虛焊。
[0041]第三，所述控制暗挖地下結(jié)構(gòu)下穿風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件應(yīng)在穿越既有風(fēng)險(xiǎn)工程部位每榀設(shè)置，且嚴(yán)格每榀的控制注漿壓力及注漿量，確保結(jié)構(gòu)各榀變形保持一 Sc ο
[0042]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，其特征在于:所述支護(hù)構(gòu)件包括有一個(gè)弧形殼(2)和一組沿弧形殼(2)長軸方向間隔設(shè)置的徑向注漿管(I);所述弧形殼(2)為長條狀無底空心結(jié)構(gòu)，并且注漿管(I)與弧形殼(2)之間相聯(lián)通。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，其特征在于:所述弧形殼(2)包括有一塊弧形頂板(21)和連接在頂板(21)四邊的側(cè)板(22)，弧形殼(2)的縱截面呈門字形。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，其特征在于:所述弧形殼(2)的弧度與暗挖地下結(jié)構(gòu)仰拱弧度一致。4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，其特征在于:所述注漿管(I)的底端連接在弧形殼(2)的頂板(21)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的用于暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件，其特征在于:所述注漿管(I)與弧形殼(2)均為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件;所述頂板(21)與側(cè)板(22)之間、頂板(21)與注漿管(I)之間均為焊接連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的支護(hù)構(gòu)件的支護(hù)體系，包括暗挖地下結(jié)構(gòu)初期支護(hù)的格柵鋼架(3)、土體(4)及二次襯砌(5);其特征在于:格柵鋼架(3)和土體(4)之間的仰拱位置處連接有支護(hù)構(gòu)件，所述支護(hù)構(gòu)件的弧形殼(2)插入下方的土體(4)，支護(hù)構(gòu)件的注漿管(I)向上依次穿過格柵鋼架(3)及二次襯砌(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的支護(hù)體系，其特征在于:所述支護(hù)構(gòu)件的注漿管(I)的頂端外露于二次襯砌(5)。8.—種運(yùn)用權(quán)利要求5中所述的支護(hù)構(gòu)件在暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟一，開挖暗挖結(jié)構(gòu)部位的土體(4); 步驟二，將所述支護(hù)構(gòu)件放置于仰拱位置的土體(4)上； 步驟三，進(jìn)行暗挖結(jié)構(gòu)出初期支護(hù)的格柵鋼架(3 )的施工； 步驟四，進(jìn)行二次襯砌(5)施工； 步驟五，通過所述注漿管(I)向支護(hù)構(gòu)件的弧形殼(2)的內(nèi)部空間注漿； 步驟六，通過控制所述支護(hù)構(gòu)件的弧形殼(2)的內(nèi)部空間注漿與土體(4)之間的注漿量及注漿壓力來控制該部位的地下工程位置抬升量，從而起到控制頂部風(fēng)險(xiǎn)工程變形量的目的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的暗挖地下結(jié)構(gòu)中控制沉降量的方法，其特征在于:所述步驟四中，進(jìn)行二次襯砌(5)后，所述支護(hù)構(gòu)件的注漿管(I)的頂端外露于二次襯砌(5)的上表面。
【文檔編號(hào)】E21D13/02GK106050264SQ201610544817
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】郭建濤, 油新華
【申請人】中國建筑股份有限公司, 北京中建柏利工程技術(shù)發(fā)展有限公司