一种U型隧道与综合管廊共用结构的制作方法

一种u型隧道与综合管廊共用结构
技术领域
1.本实用新型涉及一种u型隧道与综合管廊共用结构，具体为一种u型隧道与综合管廊共用结构，属于基坑开挖支护技术领域。


背景技术：

2.随着城市地下空间的发展，产生了大量共用围护结构基坑工程，u型隧道与综合管廊共用围护结构非同步开挖使共用围护结构受力变形变得更为复杂，u型隧道施工完成后u槽侧墙处于临空状态，此时再施工管廊基坑会使共用围护结构发生往复变形，如果不采取相应的保护措施有可能导致运营的u型隧道产生破坏性影响。
3.目前，共用结构基坑工程大部分是与闭合框架结构共用结构，u型结构与闭合框架结构共用结构较少且多采用桩锚结构。而在城市施工地下环境复杂，管线众多，地层条件多不利于锚固，特别是基坑紧邻老旧危房，对地基变形十分敏感，因此，施工时对共用结构采取合适的变形控制方法对于u型隧道的安全运营及老旧危房的安全至关重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决问题而提供一种u型隧道与综合管廊共用结构，控制u型隧道综合管廊共用结构的变形，降低u型隧道运营时的风险，减小对临近老旧危房的影响。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种u型隧道与综合管廊共用结构，包括其结构包括
6.钻孔灌注桩，其设置在u型隧道围护结构与综合管廊围护结构之间；
7.首道钢管撑，其支撑在所述钻孔灌注桩与综合管廊围护结构之间，且位于管廊所开挖基坑的0.5m处，所述首道钢管撑的两端焊接有法兰盘，且所述法兰盘的背侧面与首道钢管撑的外侧壁之间还焊接有若干个加强筋板；
8.第二道钢管撑，其支撑在所述钻孔灌注桩与综合管廊围护结构之间，且其位于所述首道钢管撑下方0.5m处，所述第二道钢管撑8的两端焊接有法兰盘，且所述法兰盘的背侧面与第二道钢管撑的外侧壁之间还焊接有若干个加强筋板,所述第二道钢管撑下方设置有综合管廊结构；
9.三角支撑架，其通过胀管螺栓固定在所述钻孔灌注桩上，并用于支撑在所述钻孔灌注桩上固定安装的围檩，且所述围檩抵在钢支撑的一端；
10.圆钢吊钩，其焊接在钢管撑与所述围檩的连接端的上方，且其通过斜拉杆与钻孔灌注桩上的胀管螺栓进行连接；
11.其变形控制方法包括以下步骤：
12.①
在靠近老旧危房基础的一侧开挖基坑排水沟，施工综合管廊围护结构3；
13.②
施工冠梁，开挖第一层管廊基坑至距钢管撑底0.5m处，安装首道钢管撑，并对钢管撑预加轴力；
14.③
分层开挖土体，制定分层开挖时的变形控制值，监测首道钢支撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；
15.④
开挖土方至第二道钢管撑下0.5m，安装第二道钢管撑，并对钢管撑预加轴力；
16.⑤
分层开挖土体至坑底，分层先开挖第二道钢管撑下方中间土体，再开挖两侧土体至坑底，监测两道钢管撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；
17.⑥
在不拆除第二道钢管撑的情况下浇筑综合管廊结构，待结构强度形成85％后拆除第二道钢管撑，回填管廊顶部右侧土体，监测首道钢管撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；
18.⑦
回填剩余土体，拆除管廊首道钢管撑。
19.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
①
中，据地质条件选择基坑围护结构类型，根据基坑开挖深度及共用结构高度调整综合管廊围护结构嵌固深度。
20.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
②
和步骤
④
中，钢管撑为双向受力撑，钢管支撑分节制作，管节间采用螺栓穿过法兰盘进行连接，钢管支撑端部仅一端设预加轴力装置，通过液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的50％的预加力，再用锰钢特制的楔形隼子塞紧，取下千斤顶。
21.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
③
中，根据基坑级别，计算分层开挖围护结构的最大水平位移，每开挖一层土体检查监测值是否超过规定值。
22.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
③
，根据基坑等级及周边建筑物保护等级确定分层开挖变形控制值。
23.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
⑥
中，通过计算确定在不拆除管廊第二道钢管撑的情况下钢管撑的具体位置，管廊第二道钢管撑中部下方土方可适当开挖，安装第二道钢管撑，后挖两边的土体直至基底，减小基坑底部无支护暴露时间从而减少围护结构的位移，可根u型隧道高边墙及管廊围护结构位移监测值先安装一排第二道钢管撑，若管廊围护结构向基坑内侧变形过大再加密第二道钢管撑间距。
24.作为本实用新型再进一步的方案：所述钢支撑安装完成后，在钢支撑上设置圆钢吊钩，与围护桩上的胀管螺栓进行连接，若钢管撑与围护桩不正对则在相邻桩上均设防坠索，防止钢支撑因轴力变化产生的不稳定现象。
25.作为本实用新型再进一步的方案：所述步骤
⑥
中，施工管廊结构时如变形超标可在管廊内部设置斜撑，拆除第二道钢管撑时如变形超标可采取隔一拆一跳拆并梯形回填综合管廊围护结构的侧撑间土，再拆除剩余第二道钢管撑回填u型隧道侧土体，变形未超标则以梯形回填综合管廊围护结构的侧土体至首道钢管撑下，再回填u型隧道侧土体。
26.本实用新型的有益效果是：
27.1、u型隧道侧墙及共用结构变形小，稳定性高。通过设置双向承载的活络端，当管廊围护结构向基坑内侧变形时，双向受力撑可以通过预加轴力抵抗侧向土压力，当基坑底部隆起较大时，围护结构可能产生向基坑外侧位移的趋势，此时双向受力撑可以承受拉力，减小u型隧道侧墙向隧道内的位移。通过计算将管廊基坑第二道钢管撑位置上移，在不拆除管廊第二道钢管撑的情况下施工管廊结构，避免了拆撑时管廊结构未封闭，侧向土压力集中于首道钢管撑引起的共用结构水平位移及弯矩的增大，从而有效减小了共用结构变形和提高其稳定性；
28.2、邻近老旧危房保护效果好。管廊基坑第二道钢管撑设置在管廊结构顶部，在管廊顶板浇筑过程中不拆除第二道钢管撑，避免了常规方法因拆除钢管撑而造成基坑围护结构水平变形大的缺点，从而有效保护邻近老旧危房；
29.3、管廊钢管撑下方综合管廊结构施工效率和施工质量高。常规方法因钢管撑占用综合管廊空间，需先施工管廊底板和部分侧墙，从而产生水平施工缝，架设及拆除管廊模板也较为繁琐，通过计算确定不拆除第二道钢管撑情况下钢管撑的具体位置，显著提高综合管廊的施工效率和施工质量；
30.4、使用双向受力撑代替混凝土撑，支护强度提升快，避免混凝土撑拆除时的不便及污染，节约材料。
附图说明
31.图1为本实用新型施工流程示意图；
32.图2为本实用新型u型隧道综合管廊共用结构施工剖面图；
33.图3为本实用新型双向受力钢管撑活络端主视图；
34.图4为本实用新型钢管撑钢围檩及防坠落圆钢吊钩示意图；
35.图5为本实用新型第二道钢管撑下方土体开挖顺序图；
36.图6为本实用新型管廊顶部土体回填方式图。
37.图中：1、u型隧道围护结构，2、钻孔灌注桩，3、综合管廊围护结构，4、u型隧道侧墙，5、基坑排水沟，6、冠梁，7、首道钢管撑，8、第二道钢管撑，9、综合管廊结构，10、老旧危房基础，11、法兰盘，12、加强筋板，13、三角支撑架，14、围檩，15、圆钢吊钩，16、胀管螺栓，17、管廊顶部右侧土体，18、中间土体，19、两侧土体。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.实施例一
40.请参阅图2～6，一种u型隧道与综合管廊共用结构，其结构包括
41.钻孔灌注桩2，其设置在u型隧道围护结构1与综合管廊围护结构3之间；
42.首道钢管撑7，其支撑在所述钻孔灌注桩2与综合管廊围护结构3之间，且位于管廊所开挖基坑的0.5m处，所述首道钢管撑7的两端焊接有法兰盘11，且所述法兰盘11的背侧面与首道钢管撑7的外侧壁之间还焊接有若干个加强筋板12；
43.第二道钢管撑8，其支撑在所述钻孔灌注桩2与综合管廊围护结构3之间，且其位于所述首道钢管撑7下方0.5m处，所述第二道钢管撑8的两端焊接有法兰盘11，且所述法兰盘11的背侧面与第二道钢管撑8的外侧壁之间还焊接有若干个加强筋板12,所述第二道钢管撑8下方设置有综合管廊结构9；
44.三角支撑架13，其通过胀管螺栓16固定在所述钻孔灌注桩2上，并用于支撑在所述钻孔灌注桩2上固定安装的围檩14，且所述围檩14抵在钢支撑的一端；
45.圆钢吊钩15，其焊接在钢管撑与所述围檩14的连接端的上方，且其通过斜拉杆与钻孔灌注桩2上的胀管螺栓16进行连接；
46.实施例二
47.请参阅图1～6，一种u型隧道与综合管廊共用结构，其变形控制方法包括以下步骤：
48.①
在靠近老旧危房基础10的一侧开挖基坑排水沟5，施工综合管廊围护结构3；
49.②
施工冠梁6，开挖第一层管廊基坑至距钢管撑底0.5m处，安装首道钢管撑7，并对钢管撑预加轴力；
50.③
分层开挖土体，制定分层开挖时的变形控制值，监测首道钢支撑7轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；
51.④
开挖土方至第二道钢管撑8下0.5m，安装第二道钢管撑8，并对钢管撑预加轴力；
52.⑤
分层开挖土体至坑底，分层先开挖第二道钢管撑8下方中间土体18，再开挖两侧土体19至坑底，监测两道钢管撑轴力值及u型隧道侧墙4墙顶位移；
53.⑥
在不拆除第二道钢管撑8的情况下浇筑综合管廊结构，待结构强度形成85％后拆除第二道钢管撑8，回填管廊顶部右侧土体17，监测首道钢管撑7轴力值及u型隧道侧墙4墙顶位移；
54.⑦
回填剩余土体，拆除管廊首道钢管撑7。
55.在本实用新型实施例中，所述步骤
①
中，据地质条件选择基坑围护结构类型，根据基坑开挖深度及共用结构高度调整综合管廊围护结构3嵌固深度。
56.在本实用新型实施例中，所述步骤
②
和步骤
④
中，钢管撑为双向受力撑，钢管支撑分节制作，管节间采用螺栓穿过法兰盘11进行连接，钢管支撑端部仅一端设预加轴力装置，通过液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的50％的预加力，再用锰钢特制的楔形隼子塞紧，取下千斤顶。
57.在本实用新型实施例中，所述步骤
③
中，根据基坑级别，计算分层开挖围护结构的最大水平位移，每开挖一层土体检查监测值是否超过规定值。
58.在本实用新型实施例中，所述步骤
③
，根据基坑等级及周边建筑物保护等级确定分层开挖变形控制值。
59.在本实用新型实施例中，所述步骤
⑥
中，通过计算确定在不拆除管廊第二道钢管撑8的情况下钢管撑的具体位置，管廊第二道钢管撑8中部下方土方可适当开挖，安装第二道钢管撑8，后挖两边的土体直至基底，减小基坑底部无支护暴露时间从而减少围护结构的位移，可根u型隧道高边墙及管廊围护结构位移监测值先安装一排第二道钢管撑8，若管廊围护结构向基坑内侧变形过大再加密第二道钢管撑8间距。
60.在本实用新型实施例中，所述钢支撑安装完成后，在钢支撑上设置圆钢吊钩15，与围护桩上的胀管螺栓16进行连接，若钢管撑与围护桩不正对则在相邻桩上均设防坠索，防止钢支撑因轴力变化产生的不稳定现象。
61.在本实用新型实施例中，所述步骤
⑥
中，施工管廊结构时如变形超标可在管廊内部设置斜撑，拆除第二道钢管撑8时如变形超标可采取隔一拆一跳拆并梯形回填综合管廊围护结构3的侧撑间土，再拆除剩余第二道钢管撑8回填u型隧道侧土体，变形未超标则以梯形回填综合管廊围护结构3的侧土体至首道钢管撑7下，再回填u型隧道侧土体。
62.工作原理：开挖管廊排水沟，施工综合管廊围护结构；开挖第一层管廊基坑至距钢管撑底0.5m处，安装首道钢管撑，钢管撑预加轴力；制定分层开挖时的变形控制值，监测首道钢支撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；开挖土方至第二道钢管撑下0.5m，安装第二道钢管撑，钢管撑预加轴力；分层开挖土体至坑底，监测两道钢管撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；在不拆除第二道钢管撑的情况下浇筑综合管廊结构，待结构强度形成85％后拆除第二道钢管撑，回填管廊顶部土体，监测首道钢管撑轴力值及u型隧道侧墙墙顶位移；回填剩余土体，拆除管廊首道钢管撑。
63.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
64.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。