一种基于软土地质的联动受力抗沉降式地铁隧道结构的制作方法

1.本实用新型涉及地铁隧道建筑技术领域，尤其涉及一种基于软土地质的联动受力抗沉降式地铁隧道结构。


背景技术：

2.随着城市的发展及社会的进步，城市交通的压力逐渐增大，随之而来的地铁建设逐步增多，同时会遇到各类施工难题。施工过程中，软土地层盾构机掘进姿态难以控制、隧道成型后，由于软土无法提供给隧道较大的作用力，在地铁运营期间发生“漂移”，隧道的不稳定对行车造成极大影响。在很多地区的地层中存在大量淤泥，在盾构施工中掘进姿态控制及成型隧道线型控制存在很大难度，所以，如何保证施工质量处于可控状态、提高施工质量的问题促使工程技术人员要根据实际情况去解决。
3.盾构机在淤泥地层施工中，盾构掘进参数的控制、管片拼装、选型以及不同地层的掘进都是导致成型隧道偏移的重要原因。为防止盾构隧道施工期尤其是运营期产生过大沉降并影响行车，因此需针对盾构隧道底部存在的软土情况进行加固处理，使隧道范围内的软土具有足够的地基承载力，同时减小运营期盾构隧道的位移，为地铁隧道通过软土区域时急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种能够防止地铁通过软土区域时产生沉降的基于软土地质的联动受力抗沉降式地铁隧道结构，解决了地铁隧道通过软土区域时容易产生沉降的问题。
5.以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种基于软土地质的联动受力抗沉降式地铁隧道结构,包括由隧道管片围成的地铁隧道，其特征在于，还包括若干抗沉降桩，所述隧道管片的下侧设有若干管桩连接孔，每一根所述抗沉降桩的上端各密封固定连接在一个所述管桩连接孔内，所述抗沉降桩位于所述地铁隧道的外部，所述抗沉降桩的下端位于地铁隧道的下方，所述抗沉降桩沿隧道的径向延伸，位于地铁隧道水平方向一侧最边缘的抗沉降桩的下端沿水平方向超出隧道水平方向的一侧，位于地铁隧道水平方向另一侧最边缘的抗沉降桩的下端沿水平方向超出隧道水平方向的另一侧，所述抗沉降桩的上端通过位于地铁隧道内的钢连接架连接在一起。通过管片上设置抗沉降桩，能够有效防止地铁隧道产生沉降；抗沉降桩的内端通过钢连接架支撑在一起，能够共同受力，降低对抗沉降桩同管片连接处的受力而防止损坏。
6.作为优选，所述抗沉降桩包括钢管和浇筑在钢管内的混凝土内芯，所述钢连接架包括若干一端一一对应地浇筑在所述抗沉降桩的所述混凝土内芯内的钢杆和将所有的钢杆的另一端连接在一起的钢支撑筋。能够提高钢连接架同抗沉降桩之间进行连接的方便性和可靠性。
7.作为优选，所述钢杆和钢支撑筋焊接在一起。
8.作为优选，所述钢管穿设到所述管桩连接孔内，钢管同管桩连接孔密封固定在一起。能够提高抗沉降桩同管片连接处的抗弯折强度。
9.作为优选，所述地铁隧道内部的底部上浇筑有混凝土防渗水层，所述混凝土防渗水层将钢连接架和抗沉降桩的上端全部覆盖住。既能够防止连接处生产渗漏，有能够防止钢件裸露产生锈蚀。
10.作为优选，所述隧道管片为混凝土预制件，所述管桩连接孔为制作隧道管片的过程中形成的预制孔；在管桩连接孔同抗沉降桩连接前，管桩连接孔内密封连接有堵头。能够避免连接抗沉降桩时现场打孔，导致施工不便和开孔导致损伤管片。
11.作为优选，所述堵头外端设有位于地铁隧道外部的外翻边、内端设有螺纹段，所述螺纹段伸入地铁隧道内，所述堵头套设有密封圈，所述密封圈被外翻边和地铁隧道的外周面夹持住而将堵头同管桩连接孔密封连接在一起。进行管桩连接孔密封时的密封可靠性好且方便实现密封。
12.作为优选，所述螺纹段上螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母同地铁隧道的内表面抵接在一起。能够防止没有连接抗沉降桩时撞击到堵头导致管桩连接孔失去密封作用。
13.作为优选，所述管桩连接孔的内端设有环绕在管桩连接孔周围的设置在地铁隧道内表面上的环形凸台，所述环形凸台的端面上设有沿管桩连接孔周向延伸的环形支撑平面，所述环形支撑平面同螺纹段垂直，所述锁紧螺母支撑在所述环形支撑平面上。能够使得拧紧锁紧螺母时受力均匀。
14.作为优选，所述环形凸台上浇筑有环形钢垫片，所环形钢垫片的端面构成所述环形支撑平面。能够提高连接强度。
15.作为优选，所述管桩连接孔为内端小外端大的锥形孔，所述堵头为内端小外端大的锥形，所述堵头同管桩连接孔锥面配合密封连接在一起。当管片制作为标准件时，会存在限制不用的管桩连接孔的情形存在，此时需要该管桩连接孔被长期密封住，本技术方案能够在该情形下有效防止土压内压堵头时导致外翻边损坏而导致堵头失去密封作用。
16.作为优选，所述堵头的周面上设有若干道沿堵头周向延伸的环形连接槽，所述环形连接槽沿堵头的轴向分布，所述环形连接槽内设有水泥浆固化而成的粘接环，所述堵头通过所述粘接环同管桩连接孔密封固定在一起。制作过程中，在装配堵头到管桩连接孔内时才将水泥浆填充套环形连接槽内，然后将堵头穿入管桩连接孔而装配上。使得连接时省力地实现密封。
17.作为优选，所述堵头为混凝土结构，所述堵头的内端预埋有伸出堵头内端的钢芯，所述螺纹段设置在所述钢芯上。既能够保证螺纹段的螺纹强度又能够降低材料成本。
18.本实用新型具有下述优点：通过管片上设置抗沉降桩，能够有效防止地铁隧道产生沉降，而且该结构的抗沉降桩能够在地铁隧道内进行注浆形成，较之地面注浆加固措施：无需搭设临时围挡、挖土弃土供设备进场，能够缩短工期和降低成本；由于本实用新型能够在洞内进行施工，施工时能够避免对路面交通的影响、避免了对周遭生活区的噪音影响、避免了弃土运输过程中所产生的大量扬尘，降低了一定的固体废弃物污染；抗沉降桩的内端通过钢连接架支撑在一起，能够共同受力，降低对抗沉降桩同管片连接处的受力而防止损坏；管片预制管桩连接孔且通过堵头封闭住，在同抗沉降桩进行连接时开启堵头即能够形成注浆孔供形成和连接上抗沉降桩用，能够避免开孔导致的对管片的冲击损伤。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例一的示意图；
20.图2为管桩连接孔没有同抗沉降桩进行连接时的示意图。
21.图中：抗沉降桩1、隧道管片2、地铁隧道3、位于地铁隧道左侧最边缘的抗沉降桩4、位于地铁隧道右侧最边缘的抗沉降桩5、钢连接架6、钢管7、混凝土内芯8、钢杆9、钢支撑筋10、混凝土防渗水层11、堵头12、外翻边13、螺纹段14、密封圈15、锁紧螺母16、环形凸台17、环形钢垫片18、环形支撑平面19、粘接环20、钢芯21。
具体实施方式
22.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。
23.参见图1到图2，一种基于软土地质的联动受力抗沉降式地铁隧道结构,包括若干抗沉降桩1和由隧道管片2围成的地铁隧道3。隧道管片的下侧设有若干管桩连接孔。每一根抗沉降桩的上端各密封固定连接在一个管桩连接孔内。抗沉降桩位于地铁隧道的外部，抗沉降桩的下端位于地铁隧道的下方。抗沉降桩沿隧道的径向延伸，位于地铁隧道左侧最边缘的抗沉降桩4的下端沿水平方向超出隧道水平方向的左侧，位于地铁隧道右侧最边缘的抗沉降桩5的下端沿水平方向超出隧道水平方向的另一侧。抗沉降桩的上端通过位于地铁隧道内的钢连接架6连接在一起。抗沉降桩包括钢管7和浇筑在钢管内的混凝土内芯8。钢连接架包括若干一端一一对应地浇筑在抗沉降桩的混凝土内芯内的钢杆9和将所有的钢杆的另一端连接在一起的钢支撑筋10。钢杆和钢支撑筋焊接在一起。钢管穿设到管桩连接孔内，钢管同管桩连接孔密封固定在一起。地铁隧道内部的底部上浇筑有混凝土防渗水层11，混凝土防渗水层将钢连接架和抗沉降桩的上端全部覆盖住。
24.隧道管片为混凝土预制件，管桩连接孔为制作隧道管片的过程中形成的预制孔；在管桩连接孔同抗沉降桩连接前，管桩连接孔内密封连接有堵头12。堵头外端设有位于地铁隧道外部的外翻边13、内端设有螺纹段14。螺纹段伸入地铁隧道内，堵头套设有密封圈15。密封圈被外翻边和地铁隧道的外周面夹持住而将堵头同管桩连接孔密封连接在一起。螺纹段上螺纹连接有锁紧螺母16。锁紧螺母同地铁隧道的内表面抵接在一起，具体地：管桩连接孔的内端设有环绕在管桩连接孔周围的设置在地铁隧道内表面上的环形凸台17，环形凸台上浇筑有环形钢垫片18。形钢垫片的端面构成沿管桩连接孔周向延伸的环形支撑平面19，环形支撑平面同螺纹段垂直，锁紧螺母支撑在环形支撑平面上。管桩连接孔为内端小外端大的锥形孔，堵头为内端小外端大的锥形，堵头同管桩连接孔锥面配合密封连接在一起。堵头的周面上设有若干道沿堵头周向延伸的环形连接槽，环形连接槽沿堵头的轴向分布，环形连接槽内设有水泥浆固化而成的粘接环20，堵头通过所述粘接环同管桩连接孔密封固定在一起。开启堵头时，拧下锁紧螺母，朝外敲击螺纹段使得粘接环裂开，然后取下堵头即可。堵头为混凝土结构，堵头的内端预埋有伸出堵头内端的钢芯21，螺纹段设置在钢芯上。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新本的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员
来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。