[发明专利]一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩及其施工方法。本发明在传统隔离桩的基础上增设PVC注浆管并结合注浆伺服系统，在旁侧隧道位移超限时通过注浆伺服系统向靠近隧道侧的土体注浆，通过精细化实时控制注浆量有效减小隧道的位移。其不仅能起到传统隔离桩的作用，而且在隧道位移过大时注浆伺服系统还能根据隧道自动化实时监测数据自动调节注浆量从而有效地控制隧道位移，适合在城市各种深大基坑开挖引起旁侧隧道位移控制中进行推广应用。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，尤其涉及一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩及其施工方法。

背景技术

随着城市轨道交通运营里程的增加及地下空间的进一步开发，在城市运营地铁隧道旁侧进行大面积基坑开挖的案例越来越多。基坑开挖将不可避免地引起旁侧隧道产生水平变形，当隧道变形过大时，将导致管片破损、渗漏水，并影响隧道运营安全。

以紧邻宁波地铁1号线海晏路-福庆路区间的深基坑为例，基坑第三层土体开挖期间(开挖深度-7.9m至-11.4m)，靠近基坑的左线隧道结构底部出现纵向裂纹并伴有渗漏水。其中，第40环至第414环管片出现不同程度受损，包括错台、渗漏水、管片开裂、盾尾充填油脂渗出等。同时，现场监测数据也表明左线隧道发生了较大变形和位移，隧道水平位移增量最大值达到33.5mm，发生在第163环位置。另外，第221环处监测到的水平收敛、竖向收敛和沉降增量分别达到了 21.9mm、16mm和25.3mm。

因此，如何提供一种能够控制基坑开挖引起旁侧隧道变形的技术是本领域技术人员亟待解决的一项技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩及其施工方法。本发明在传统隔离桩的基础上增设PVC注浆管并结合注浆伺服系统，在旁侧隧道位移超限时通过注浆伺服系统向靠近隧道侧的土体注浆，通过精细化实时控制注浆量有效减小隧道的位移。

为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：

一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩，包括处于既有隧道1和即将开挖基坑2之间且成排设置的隔离桩3，隔离桩3伸入隧道底部以下，形成隔离墙结构；隔离桩3包括纵向钢筋6、环向钢筋7和定位支撑钢筋8组成的钢筋笼，隔离桩3内通入有注浆管9，注浆管9下部外套设有钢套管注浆加固装置10，钢套管注浆加固装置10处于隧道1 侧的土体内；钢套管注浆加固装置10上成形有注浆管顶部连通有出浆孔12；注浆管顶部连通有注浆泵20，注浆泵20有线或无线连接有驱动器19，驱动器19有线或无线连接有控制器18，控制器18有线或无线连接有位移传感器，位移传感器监测隧道位移值得到实时监测隧道位移值；控制器18根据设置的隧道位移限值与实时监测隧道位移值的差，控制注浆泵20的注浆量。

进一步的改进，所述注浆管为PVC注浆管。

进一步的改进，所述环向钢筋7位于隔离桩3的中轴，纵向钢筋 6布置于环向钢筋7外周，纵向钢筋6之间布置有定位支撑钢筋8；各节钢筋笼之间用钢筋接驳器连接。

进一步的改进，所述即将开挖基坑2采用内支撑4和围护墙5的支护形式。

进一步的改进，所述钢套管注浆加固装置10包括套设在注浆管 9外的钢套管11，钢套管11内串接有两个膨胀式止浆塞14，两个膨胀式止浆塞14之间的注浆管9上成形有出浆开口13，两个膨胀式止浆塞14之间的钢套管11部分成形有出浆孔12；钢套管11外套设有环形橡胶膜，环形橡胶膜上成形有与出浆孔12对应的V形裂缝15；膨胀式止浆塞14连接有油泵，油泵连接有伺服马达。

进一步的改进，所述钢套管11的同一个截面上等分开有四个出浆孔12；对应每个出浆孔12，环形橡胶膜上均成形有一个V形裂缝 15。

一种兼顾伺服注浆功能的隔离桩的施工方法，包括如下步骤：隔离桩施工步骤如下：

a.桩位放样：根据图纸桩位坐标，通过全站仪放样得到桩位，并做好护桩；