[发明专利]一种明挖隧道抗浮结构

说明书

技术领域

本发明涉及地下交通隧道工程技术领域，具体地指是一种利用围护桩作为明挖隧道抗浮的结构。

背景技术

在地下交通隧道工程施工过程中，由于对线路、标高和结构内净空要求比较严格，抗浮设计就成了结构设计的重要组成部分，如果设计不能满足结构抗浮要求，可能引起部分地段结构上浮、底板开裂、结构分节间错位，从而导致道床及轨道结构的破坏，影响行车安全等安全问题，对工程损害极大，因此，如何合理地进行结构抗浮设计，做到既保证结构安全，又能降低工程造价，且施工方便，就显得很有实际实用意义。

采用SMW工法桩、钻孔桩等围护桩作为围护结构的明挖隧道，若主体结构其自重抗浮不满足要求时，一般需在隧道主体结构底板设置与底板连为一体的钢筋混凝土钻孔灌装桩，抗拔桩的主要靠桩身与土层的摩擦力来受力来达到抗浮作用，但由于钢筋混凝土钻孔抗拔桩费用昂贵，且对主体结构受力造成一定影响（比如增加底板配筋量等），造成施工不便，因此需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉、抵抗浮力能力强的明挖隧道结构，使其能有效控制隧道上浮，确保隧道长期运营安全。

本发明的技术方案为：一种明挖隧道抗浮结构，包括隧道主体结构和位于隧道主体结构横向两侧的围护桩，所述围护桩分别设在隧道主体结构横向两侧和土层之间，所述围护桩上端固定设有向隧道主体结构上方横向延伸的围护结构冠梁。

在上述方案中：

所述围护结构冠梁和隧道主体结构之间通过混凝土填充。

所述的围护桩和围护结构冠梁之间通过刚性固定连接。

所述的混凝土为C35微膨胀混凝土。

所述的围护结构冠梁向隧道主体结构横向延伸的长度不小于400mm。

本发明中，所述的围护桩为通过SMW工法桩、钢筋混凝土钻孔灌注桩施工而成，它和隧道主体结构通过围护结构冠梁、围护结构冠梁与隧道主体结构之间的混凝土回填实现连接成一体，且围护结构冠梁可兼做隧道主体结构的压顶梁。

本发明中，隧道主体结构的浮力由围护桩顶冠梁传递至围护桩，再由围护桩的自重及其与土层产生的摩擦力抵消隧道主体结构浮力，达到隧道抗浮的目的；隧道主体结构与桩顶冠梁间由混凝土传力。

本发明的优点在于：

1）对于抗浮不满足要求的明挖隧道，可以取消在隧道底板设置的钻孔灌注抗拔桩，节省投资；

2）本发明整体性强，取消隧道底板设置的钻孔灌注抗拔桩后，隧道整体性强，结构安全可靠。

本发明结构结构简单安全可靠，能够保证隧道长期运营安全，大幅节省抗浮费用，节省运营期病害整治费用，适用于明挖隧道不满足抗浮要求的穿越软弱地层地段，尤其适用于富水、承载能力极低段，社会经济效益明显。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示的一种明挖隧道抗浮结构，隧道主体结构2和位于隧道主体结构2横向两侧的围护桩1，围护桩1分别设在隧道主体结构2横向两侧和土层5之间，围护桩1为通过SMW工法桩、钢筋混凝土钻孔灌注桩施工而成，围护桩1上端固定设有向隧道主体结构2上方横向延伸的围护结构冠梁3，围护结构冠梁3和围护桩1之间通过刚性固定连接，围护结构冠梁3向隧道主体结构横向延伸的长度不小于400mm，围护结构冠梁3和隧道主体结构1之间通过混凝土4填充，混凝土4优选为C35微膨胀混凝土，通过混凝土4回填后的围护结构冠梁3可兼做隧道主体结构2的压顶梁。

本实施例中，围护桩1和隧道主体结构2通过围护结构冠梁3、围护结构冠梁3与隧道主体结构2之间的混凝土4回填实现连接成一体，隧道主体结构2的浮力由围护桩顶冠梁3传递至围护桩1，再由围护桩1自身自重及其与土层5产生的摩擦力抵消隧道主体结构2的浮力，达到隧道抗浮目的；相比于传统的在隧道底板设置的钻孔灌注抗拔桩的施工方案，可节省大量投资成本。

本发明结构简单、安全可靠，能够保证隧道长期运营安全，大幅节省抗浮费用，节省运营期病害整治费用，适用于明挖隧道不满足抗浮要求的穿越软弱地层地段，尤其适用于富水、承载能力极低段，社会经济效益明显。