隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构的制作方法

1.本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构，特别涉及一种辅助隧道下穿浅埋偏压山体的不扰动坡体高桩纵横梁及桩腰护拱结构。


背景技术：

2.铁路隧道施工中往往会受地质条件、地层环境及地面环境的影响，线路下穿浅埋偏压山体时，隧道施工产生的扰动易造成山体滑坡，因此隧道施工时不得不考虑采用辅助措施，以减少对滑坡体的扰动，保证隧道结构施工和运营安全。
3.过去面对这种情况时，多采用分级锚固桩配合锚索的方式加固偏压山体，但是由于采用分级加固的方式会对偏压山体产生多次扰动，不利于滑坡体的稳定，且分级锚固施工工艺复杂、工程投资增加较高。因此，需要一种新的能够更加适用隧道下穿偏压山体的辅助结构以克服稳定性和施工难度的问题。


技术实现要素：

4.本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构，具体是一种辅助隧道下穿浅埋偏压山体的不扰动坡体高桩纵横梁及桩腰护拱结构，能够替代传统分级锚固桩、减少滑坡体扰动、提高隧道安全性、优化施工工艺、降低工程造价。
5.本发明提供了如下的技术方案：
6.隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构，包括隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构，包括隧道两侧沿线路方向间隔设置的抗滑桩，位于隧道同一侧的抗滑桩顶部采用纵梁纵向连接，位于隧道两侧的相对的抗滑桩顶部采用横梁横向连接，隧道上方沿线路设有护拱结构，所述护拱结构与各抗滑桩的腰部连接使抗滑桩连接形成一个整体。
7.其中，所述横梁可以采用1.0m
×
1.2m(宽
×
高)钢筋混凝土对撑，沿线路方向每 5m一道。
8.其中，所述抗滑桩的腰部设有预埋钢板，所述预埋钢板呈弧形且与抗滑桩同轴设置，所述预埋钢板外部固定有用于桩间连接的悬臂钢板，位于隧道同一侧的悬臂钢板上共同支撑连接有桩间连接钢板，桩间连接钢板沿线路设置并与护拱结构内的主筋连接。
9.进一步，在相邻横梁所在的抗滑桩间隔处，主筋也具有与桩间连接钢板连接的连接点。
10.进一步，所述预埋钢板呈半圆弧型；所述预埋钢板外侧固定设置有用于支撑悬臂钢板的肋板钢板，所述肋板钢板呈弧形间隔分布并与抗滑桩同轴设置；所述桩间连接钢板在线路一侧至少设置两道，用于支撑所述桩间连接钢板的悬臂钢板在每个预埋钢板上也至少对应设置两个，每个预埋钢板上用于支撑所述悬臂钢板的肋板钢板也至少对应设置两排；预埋钢板、肋板钢板、悬臂钢板、桩间连接钢板和主筋之间采用焊接连接，与抗滑桩和护拱结构浇筑成一体结构。
11.更进一步，所述预埋钢板嵌入抗滑桩内部20mm，预埋钢板厚20mm，悬臂钢板与预埋钢板呈t型角焊接，桩间连接钢板与悬臂钢板双面或三面搭接焊，双拼工字钢与悬臂钢板搭接焊，主筋与桩间连接钢板全长搭接双面焊接。
12.进一步，所述位于隧道同一侧的悬臂钢板上还共同支撑连接有双拼工字钢，所述双拼工字钢位于桩间连接钢板的靠近预埋钢板的一侧；双拼工字钢具有中空空腔，空腔内填充有水泥砂浆；双拼工字钢至少设有一道；双拼工字钢为双拼工字钢i25b。
13.进一步，所述预埋钢板上均布有朝向弧形圆心的锚筋。优选的，锚筋深入抗滑桩内长度350mm，竖向间距按300mm布置，环向间距由桩纵向主筋间距而定。
14.其中，所述护拱结构下方，每侧的抗滑桩与隧道之间还设有水泥砂浆填实层。
15.与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：能够辅助隧道下穿浅埋偏压山体，具有不扰动高桩纵横梁及桩腰护拱结构，该结构在隧道两侧设置间隔抗滑桩，通过纵横梁和护拱结构连接成整体，将隧道结构与滑坡山体分隔开。该种辅助结构对于减少隧道施工扰动偏压山体、稳定滑坡体，保证隧道施工及运营安全等效果显著，同时施工方便、成本合理、应用前景广泛。
附图说明
16.图1是本发明一种实施方式的平面布置示意图；
17.图2是本发明的拱横断面布置示意图；
18.图3是本发明护拱结构与抗滑桩桩腰的连接结构横断面示意图；
19.图4是本发明护拱结构与抗滑桩桩腰的连接结构平面示意图；
20.图5是本发明护拱结构与抗滑桩桩腰的细部大样图；其中，(a)为预埋钢板截面结构示意图，(b)为预埋钢板平视方向示意图，(c)桩间连接钢板和悬臂钢板在预埋钢板上的平面示意图，(d)桩间连接钢板和悬臂钢板在预埋钢板上的平视方向示意图。
21.其中：1
‑
抗滑桩，2
‑
纵梁，3
‑
横梁，4
‑
双拼工字钢，5
‑
桩间连接钢板，6
‑
肋板钢板， 7
‑
预埋钢板，8
‑
悬臂钢板，9
‑
锚筋，10
‑
主筋，11
‑
护拱结构，12
‑ⅳ
型拉森钢板桩，13
‑ꢀ
水泥砂浆填实层。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
23.如图1
‑
2所示，本发明隧道下穿浅埋偏压山体的辅助结构，包括隧道两侧沿线路方向间隔设置的抗滑桩1，位于隧道同一侧的抗滑桩1顶部采用纵梁2纵向连接，位于隧道两侧的相对的抗滑桩1顶部采用横梁3横向连接，隧道上方沿线路设有护拱结构11，所述护拱结构11与各抗滑桩1的腰部连接使抗滑桩1连接形成一个整体。
24.一般情况下，隧道两侧相对的抗滑桩1以两个为一组，横梁3设置于一组两个抗滑桩1之间，如图1；也可以将横梁3共同设置于每两组、三组等抗滑桩之间，例如每两组四个抗滑桩1共同架设一道横梁3，并在沿线路方向上间隔分布。
25.本发明结构隧道两侧抗滑桩1施工方便、能够提供有效的支撑强度、且施工过程对山体的扰动较小，上方通过横梁3和纵梁2形成稳定的支撑连接体，同时进一步采用护拱结构11从腰部进行整体连接，整个结构共同承担隧道施工及运营时产生的扰动，可以减弱隧道施工及运营期间对偏压山体滑坡面的影响，达到稳定滑坡体、保护隧道安全的目的。
26.其中，作为一种具体的实施实例，所述横梁3可以采用1.0m
×
1.2m(宽
×
高)钢筋混凝土对撑，沿线路方向每5m一道。
27.如图3
‑
4所示，所述抗滑桩1的腰部设有预埋钢板7，所述预埋钢板7呈弧形且与抗滑桩1同轴设置，所述预埋钢板7外部固定有用于桩间连接的悬臂钢板8，位于隧道同一侧的悬臂钢板8上共同支撑连接有桩间连接钢板5，桩间连接钢板5沿线路设置并与护拱结构11内的主筋10连接。预埋钢板7固定于抗滑桩1内提供稳定的支撑力，悬臂钢板8固定于预埋钢板7上用于为桩间连接钢板5以及其他桩间连接的连续结构提供连接点和有效支撑平台，桩间连接钢板5于护拱结构11一致延伸，能够与护拱结构11 形成稳定的连接点。
28.进一步，在相邻横梁3所在的抗滑桩1间隔处，主筋10也具有与桩间连接钢板5 连接的连接点。
29.进一步，所述预埋钢板7呈半圆弧型(图4、5a)；所述预埋钢板7外侧固定设置有用于支撑悬臂钢板8的肋板钢板6(图4、5)，所述肋板钢板6呈弧形间隔分布并与抗滑桩1同轴设置；所述桩间连接钢板5在线路一侧至少设置两道，用于支撑所述桩间连接钢板5的悬臂钢板8在每个预埋钢板7上也至少对应设置两个，每个预埋钢板7上用于支撑所述悬臂钢板8的肋板钢板6也至少对应设置两排；预埋钢板7、肋板钢板6、悬臂钢板8、桩间连接钢板5和主筋10之间可以采用焊接连接，与抗滑桩1和护拱结构 11浇筑成一体结构，共同形成了抗滑桩1和护拱结构11之间的稳定连接关系。
30.更进一步，作为一种具体的实施实例，所述预埋钢板7嵌入抗滑桩1内部20mm，预埋钢板7厚20mm，悬臂钢板8与预埋钢板7呈t型角焊接，桩间连接钢板5与悬臂钢板 8双面或三面搭接焊，双拼工字钢4与悬臂钢板8搭接焊，主筋10与桩间连接钢板5 全长搭接双面焊接。
31.进一步，所述位于隧道同一侧的悬臂钢板8上还共同支撑连接有双拼工字钢4(图 3)，所述双拼工字钢4位于桩间连接钢板5的靠近预埋钢板7的一侧，能够进一步为桩间连接钢板5提供抵接力；双拼工字钢4具有中空空腔，空腔内填充有水泥砂浆，能够在浇筑的一体结构内进一步提高支撑能力，防止钢结构扭曲变形；双拼工字钢4至少设有一道；双拼工字钢4为双拼工字钢i25b。
32.进一步，所述预埋钢板7上均布有朝向弧形圆心的锚筋9(图3、4)，能够提高预埋钢板7在抗滑桩1内的稳定性。优选的，锚筋9深入抗滑桩1内长度350mm，竖向间距按300mm布置，环向间距由桩纵向主筋间距而定，例如按间距两束桩纵向主筋布置一根环向锚筋原则布置。
33.其中，所述护拱结构11下方，每侧的抗滑桩1与隧道之间还设有水泥砂浆填实层 13，用于进一步对隧道结构进行填实稳固。
34.本发明的结构在施工前，首先沿线路方向隧道施工前首先施作ⅳ型拉森钢板桩12 用作临时围护，然后施作抗滑桩1并同时在抗滑桩1内施作预埋钢板7，再施作护拱结构11的钢筋及其与预埋钢板7之间的连接结构，包括肋板钢板6、悬臂钢板8、桩间连接钢板5等，沿线路使护拱结构11浇筑成型，再施作抗滑桩顶部纵梁2和横梁3，完成结构整体施工，可以减
弱下方隧道施工的安全稳定性，隧道施工完成后，拔出ⅳ型拉森钢板桩12，剩余结构继续维持隧道运营期间的稳定，拔出ⅳ型拉森钢板桩12前，拔出ⅳ型拉森钢板桩12与抗滑桩1之间的空隙还可以采用土石回填，回填线延伸至护拱结构端头的侧壁位置(图4)。本发明结构将抗滑桩、纵横梁和护拱结构三者形成一个整体，将隧道结构与偏压山体(滑坡体)隔离开，减弱隧道施工和运营时对滑坡体的扰动，从而维持滑坡体的稳定，保证隧道结构和浅埋偏压山体的安全性。
35.本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易先到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。