[发明专利]一种隧道内桩基托梁预制拼装结构

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于隧道建筑结构技术领域，涉及一种隧道内桩基托梁预制拼装结构。

背景技术

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。

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。

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。

目前常规隧道内桩基托梁结构存在以下几个方面的缺点：

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

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。

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。

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。

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。

上部预留钢板与预制托梁一起工厂标准化制作。