[实用新型]盾构区间下穿既有物的地面工作井超前管棚预加固体系

说明书

本实用新型涉及盾构区间下穿既有物的地面工作井超前管棚预加固体系，包括工作竖井，工作竖井底部为竖井底板，井身为喷锚支护系统；工作竖井底部的竖井底板上方设置有管棚支撑钢架，管棚支撑钢架顶部设置有管棚导向管并向周围地层内打设管棚。本实用新型针对盾构下穿重要建构筑物无法洞内施做超前支护的技术难题，充分利用了喷锚构筑法施做工作竖井的便利性、灵活性及大管棚超前预加固的可靠性，不仅施工方便、节省投资，还大大降低了地表预加固对地面及其周边建构筑物的影响，同时增强了盾构安全穿越的整体可靠性。

技术领域

本实用新型属于隧道建设技术领域，具体涉及一种盾构区间下穿既有物的地面工作井超前管棚预加固体系。

背景技术

21世纪是地下工程迅速发展的时期，尤其是近几年我国地铁工程的建设更是如火如荼。隧道掘进机在地铁工程中的广泛应用，使得下穿一些建构筑物变得更加安全，但对于一些特别重要的建构筑物，如果加固处理措施不当往往会造成不可修复的影响；盾构机一般不具备地层预加固功能，而常用的对既有建筑物地基加固的方法为大范围的地面钻孔注浆加固，但是由于打设角度及注浆压力控制等问题而影响注浆范围及加固效果；同时地面注浆需要大范围的地面占地，影响周围环境，工程协调难度很大。因此对于区间盾构隧道安全穿越重要建构筑物，对建构筑物地基有效的超前预加固提出了更高的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种盾构区间下穿既有物的地面工作井超前管棚预加固体系，在复杂环境下通过地面工作井超前管棚预加固作用，可在盾构穿越建构筑物期间，有效限制建构筑物的基础沉降。

本实用新型所采用的技术方案为：

盾构区间下穿既有物的地面工作井超前管棚预加固体系，其特征在于：

包括工作竖井1，工作竖井1底部为竖井底板5，井身为喷锚支护系统4；

工作竖井1底部的竖井底板5上方设置有管棚支撑钢架6，管棚支撑钢架6顶部设置有管棚导向管7并向周围地层内打设管棚2。

工作竖井1顶部外壁设置有锁口圈梁3。

管棚2为无缝钢管，内部设置有小型钢筋笼，小型钢筋笼包括中央的环箍13，环箍13外围设置有内插钢筋11和定位支架环12。

管棚支撑钢架6由横梁9和竖撑10构成；

底横梁以竖井底板5作为基础，顶横梁为管棚导向钢管7提供载体，顶横梁与底横梁之间设置竖撑10。

管棚导向钢管7一端置于管棚支撑钢架6之上，与管棚支撑钢架6顶横梁9双面焊接，另一端打入工作竖井1侧壁中。

喷锚支护系统4包括超前锚管、钢格栅、钢筋网片及喷射混凝土。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型在地表开挖工作竖井，在井内安装管棚支撑钢架、设置管棚导向管、打设管棚并在钢管内插入钢筋笼和压注水泥浆，形成管棚预加固体系，涉及的喷射混凝土、钢材、水泥浆以及钢管打设所用的机械设备等均为常规材料（设备），其相应尺寸为常规类型，便于加工制造；且管棚钢管长度、平面布置可根据隧道与建构筑物空间相对位置关系进行调整，管棚刚度可根据内部充填的水泥浆等级、钢筋笼与钢管自身刚度情况综合确定，通过超前管棚的预加固体系，可确保盾构隧道穿越建构筑物期间周边环境的安全。工作井位置可结合待加固建构筑物位置、地面及地下情况灵活选择，尽量避免地面占道及管线迁改的不利影响，有效解决了盾构区间下穿重要建构筑物地基预加固施工难、效果差、范围小的弊端，具有较高的经济效益和社会效益，在城市轨道交通、铁路、公路等工程中有广泛的应用前景。

附图说明

图1为竖井支护结构及管棚（平面）示意图。

图2为竖井支护结构剖面（立面）示意图。