CN210529712U - 基坑横跨地下管线区域的施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基坑横跨地下管线区域的施工结构。所述施工结构包括基坑围护结构、管线保护结构和在地下管线横穿区域位于基坑外的MJS工法桩加固体，所述MJS工法桩加固体由多排倾斜状的MJS工法桩和每个桩体内钻孔***的注浆钢管组成，其桩体分布在管线两侧，并朝向地下管线下方倾斜不重叠相交；所述管线保护结构包括位于基坑内地下管线两侧的格构柱支撑、架设在格构柱支撑顶部的横梁和多个管线悬吊构件，所述基坑围护结构包括位于地下管线横跨区域外采用灌注桩围护结构和位于地下管线横跨区域采用现浇内衬墙。本实用新型不仅保证了基坑的正常开挖，还有效地降低了管线破坏的风险，防止管线在收到横向荷载是发生大的位移，并缩短了基坑开挖的工期。

Description

基坑横跨地下管线区域的施工结构

技术领域

本实用新型针对地铁车站明挖施工领域，具体是一种基坑横跨地下管线区域的施工结构。

背景技术

随着我国国民经济和城市交通建设的不断发展，全国已掀起了地下轨道交通建设的高潮，在地铁车站建设过程中，不可避免的存在较多管线的干扰，特别是一些管线迁改存在巨大困难，而要保证地铁车站基坑的开挖，灌注桩围护结构要形成一个封闭的整体，但在管线下部施工围护结构存在较大风险。

在大部分南方城市，为解决类似问题，往往选择采用逆做连续墙施工。但在北方城市，由于地铁车站围护结构大部分采用灌注桩加支撑的支护体系，选用逆做连续墙施工解决类似问题难度较大，而且施工成本较高，在开挖过程中存在较大风险，因此为保证基坑开挖稳定，降低施工风险，研究一种地下管线横跨的基坑完成封闭及开挖的结构是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型所述一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，该施工结构包括灌注桩围护结构和管线保护结构，适用于围护结构为灌注桩加支撑体系的地铁车站，能够保证管线的安全及基坑开挖的稳定。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：所述一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，包括基坑、横跨基坑的地下管线和地下管线横跨区域外的灌注桩围护结构，其特征在于：所述施工结构还包括管线保护结构、基坑外加固结构和地下管线横跨区域的围护结构封闭墙，所述基坑外加固结构包括在地下管线横穿区域位于基坑外且临近灌注桩围护结构的范围内施工的MJS工法桩加固体，施工在基坑同侧的MJS工法桩加固体包括两个，分别置于地下管线两侧，每侧的MJS工法桩加固体均由多排倾斜状的MJS工法桩和每个桩体内钻孔***的注浆钢管组成，位于地下管线两侧的多排MJS工法桩均朝向地下管线下方倾斜，并相交于地下管线的下方，置于每根桩体内的注浆钢管与桩体的倾斜角度相同，并在注浆钢管***后，通过向管内注浆对其进行填充；所述管线保护结构包括位于基坑内地下管线两侧的格构柱支撑、架设在格构柱支撑顶部的横梁和设置在横梁上的多个管线悬吊构件，每个管线悬吊构件与地下管线连接，并将其悬吊；位于地下管线横跨区域的围护结构封闭墙是通过绑扎钢筋笼现浇混凝土形成的现浇内衬墙。

本实用新型较优的技术方案：置于基坑同侧的地下管线两侧的MJS工法桩加固体分别包括5～8排并列的MJS工法桩，其最内侧的一排MJS工法桩邻近基坑的围护结构，每根MJS工法桩的倾斜角度为12～20°；且地下管线两侧的MJS工法桩不重叠交汇于地下管线下方。

本实用新型较优的技术方案：所述格构柱支撑交错分布在地下管线的两侧，在不同侧的相邻两根格构柱支撑顶部架设一根工字钢横梁，并在每根横梁对应地下管线的位置设有管线悬吊构件。

本实用新型较优的技术方案：所述围护结构封闭墙的厚度与灌注桩围护结构厚度相同，深度与基坑开挖深度相同，且围护结构封闭墙内布置直径为10～12mm的双层钢筋网，钢筋两端与灌注桩围护结的灌注桩连接在一起，并架设模板，分段浇筑C30混凝土，每次浇筑高度为5～8m。

本实用新型较优的技术方案：所述管线悬吊构件包括花篮螺栓和钢丝吊环，所述花篮螺栓上端固定在横梁上，下端与钢丝吊环连接，钢丝吊环环绕在地下管线上，且在钢丝吊环与地下管线接触的区域设有橡胶缓冲垫层。

本实用新型较优的技术方案：所述MJS工法桩采用型号为P.O 42.5 的水泥施工而成，桩体底部至基底的垂直距离为1.5～2m，桩径为800mm，桩体之间的间距为450mm。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆钢管的管侧壁布置呈螺旋分布的注浆孔，向注浆钢管内部注入水泥浆进行填充，其注浆压力为0.5～1MPa。

本实用新型较优的技术方案：所述MJS工法桩的喷射流初始压力为 40MPa，流量控制在90～130l/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30～ 40min，平均提升速度控制在2.5～3.3cm/min。

本实用新型的技术效果：

(1)本实用新型在基坑其余部位围护结构灌注桩完成之后，首先在地下管线通过范围两侧的基坑外区域施工多排MJS工法桩，桩体分布在管线两侧，斜交在地下管线正下方，作为灌注桩围护结构未施工区域的支护结构，即能保证基坑开挖的稳定，又避免了在管线下部施工灌注桩，损坏管线的风险。同时，对管线下方土体进行加固，防止由于基坑开挖使基坑外地表发生沉降，影响管线的安全。

(2)本实用新型在MJS工法桩内钻孔，然后埋入钢花管，钢花管侧壁布置呈螺旋分布的注浆孔，保证垂直于钢花管轴线的同一截面上只有一个注浆孔，然后向钢花管内部注入水泥浆，填充钢花管及空隙。钢花管对加固的土体起着加筋的作用，增加土体的抗弯性能，进一步对土体进行加固，保证基坑开挖的稳定。

(3)本实用新型在管线两侧交叉布置格构柱支撑体系，然后用花篮螺栓、钢丝绳将管线进行软连接悬吊保护，能够防止在基坑开挖过程中出现较大变形，同时这种保护措施成本低，施工简单，对后续地铁车站施工影响较小，有效地缩短了施工工期，保证了基坑的正常开挖。

(4)本实用新型在基坑开挖过程中，在未闭合围护桩处，分段施工现浇内衬墙,将灌注桩围护结构连接成为一个封闭的整体，加强了灌注桩围护结构的受力传递，有效地降低了基坑开挖过程中的风险。同时，由于内衬墙给管线提供了刚性支点，防止管线在收到横向荷载是发生大的位移，对管线进行进一步保护。

附图说明

图1是本实用新型的平面示意图；

图2是本实用新型中管线悬吊节点示意图；

图3是图1中AA剖视图；

图4是图1中BB剖面图。

图中：1—基坑，2—地下管线，3—灌注桩围护结构，4—MJS工法桩加固体，5—注浆钢管，6—格构柱支撑，7—横梁，8—管线悬吊构件，8-1 —花篮螺栓，8-2—钢丝吊环，8-3—橡胶缓冲垫层，9—MJS工法桩，10—围护结构封闭墙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，附图1至图4均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例提供的一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，如图1和图3 所示，包括基坑1、横跨基坑的地下管线2和地下管线2横跨区域外的灌注桩围护结构3，其特征在于：所述施工结构还包括管线保护结构、基坑外加固结构和地下管线2横跨区域的围护结构封闭墙10，所述基坑外加固结构包括在地下管线2横穿区域位于基坑1外且临近灌注桩围护结构3的范围内施工的MJS工法桩加固体4，施工在基坑1同侧的MJS工法桩加固体4 包括两个，分别置于地下管线2两侧。每侧的MJS工法桩加固体4均由六排倾斜状的MJS工法桩9，其最内侧的一排MJS工法桩邻近基坑1的围护结构，位于地下管线2两侧的多排MJS工法桩9均朝向地下管线2下方倾斜12～20°。每根MJS工法桩9采用型号为P.O 42.5的水泥施工而成，桩体底部至基底的垂直距离为1.5～2m，桩径为800mm，桩体之间的间距为 450mm。每根MJS工法桩9的喷射流初始压力为40MPa，流量控制在90～ 130l/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30～40min，平均提升速度控制在2.5～3.3cm/min。如图3所示，每侧的多根MJS工法桩9倾斜角度相同，且地下管线2两侧的MJS工法桩9不重叠交汇于地下管线2下方。如图3和图4所示，在每个桩体内钻孔***的注浆钢管5，注浆钢管5的管侧壁布置呈螺旋分布的注浆孔，保证垂直于钢花管轴线的同一截面上只有一个注浆孔，然后向注浆钢管5内部注入水泥浆进行填充，其注浆压力为0.5～ 1MPa。

实施例中的基坑横跨地下管线区域的施工结构，如图1和图3所示，所述管线保护结构包括位于基坑内地下管线2两侧的格构柱支撑6、架设在格构柱支撑6顶部的工字钢横梁7和设置在横梁7上的多个管线悬吊构件8，所述格构柱支撑6交错分布在地下管线2的两侧，在不同侧的相邻两根格构柱支撑6顶部架设一根工字钢横梁，并在每根横梁7对应地下管线2的位置设有管线悬吊构件8。如图2所示，所述管线悬吊构件8包括花篮螺栓 8-1和钢丝吊环8-2，所述花篮螺栓8-1上端固定在横梁7上，下端与钢丝吊环8-2连接，钢丝吊环8-2环绕在地下管线2上，并将其悬吊，且在钢丝吊环8-2与地下管线2接触的区域设有橡胶缓冲垫层8-3。

实施例中的基坑横跨地下管线区域的施工结构，如图1和图3所示，位于地下管线2横跨区域的围护结构封闭墙10是通过绑扎钢筋笼现浇混凝土形成的现浇内衬墙。所述围护结构封闭墙10的厚度与灌注桩围护结构3 厚度相同，深度与基坑开挖深度一致，且围护结构封闭墙10内布置直径为 10～12mm的双层钢筋网，钢筋两端与灌注桩围护结构3的灌注桩连接在一起，并架设模板，分段浇筑C30混凝土，每次浇筑高度为5～8m。

下面结合具体实例对本实用新型的施工过程进一步说明，该施工实例针对某项目基坑的施工，该基坑由于管线横跨基坑，管线通过范围内围护结构灌注桩无法施工，为保证基坑正常开挖，采用本实用新型的施工结构对管线穿过区域进行施工，其施工过程如下：

(1)在基坑其余部位围护结构灌注桩完成之后，准确探明地下管线位置，然后进行MJS工法桩加固体的施工，在地下管线2通过范围两侧的基坑外区域分别施工6排MJS工法桩9，桩体分布在管线两侧，两侧桩体斜交在地下管线2下部，倾斜角度保证在12度至20度；MJS工法桩9采用型号为P.O 42.5的水泥，桩体底部至基底的垂直距离未1.5～2m，桩径为800mm，桩体之间的间距为450mm，在MJS工法桩施工时，要求喷射流初始压力为40MPa，流量控制在90～130l/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30～40min，要求平均提升速度控制在2.5～3.3cm/min。对围护桩未闭合处的基坑外侧土体进行加固，保证基坑在开挖过程中的稳定，同时，对管线下方土体进行加固，防止由于基坑开挖使基坑外地表发生沉降，影响管线的安全。

(2)施工完成的MJS工法桩之后，沿着MJS工法桩钻孔，其角度与桩体角度一致，埋入侧壁有注浆孔的注浆钢管5，注浆钢管5外径为89mm, 管侧壁布置呈螺旋分布的注浆孔，保证垂直于钢花管轴线的同一截面上只有一个注浆孔，然后在注浆钢管5内部注浆，填充钻孔及注浆钢管5，浆液用P.O 42.5的水泥按照1：1的水灰比制备，注浆压力为0.5-1MPa。注浆钢管5对加固的土体起着加筋的作用，增加了加固土体的抗弯性能，进一步对土体进行加固，防止由于土压力过大给基坑开挖造成风险。

(3)在管线两侧交叉施做格构柱支撑6，格构柱支撑由直径为1.2m的灌注桩作为格构柱基础，格构柱采用L180×18mm角钢和14mm厚钢板焊接加工，在格构柱顶部架设型号为I45a的工字钢作为横梁7，然后用花篮螺栓8-1、钢丝吊环8-2将地下管线2进行软连接悬吊保护；为防止钢丝绳对管线造成损伤，需要在管线下部加橡胶垫缓冲层8-3，然后再用钢丝绳进行悬吊，增加钢丝绳的接触面积，避免管线在悬吊过程中遭遇损坏。

(4)在开挖一定深度后，未闭合围护桩处，绑扎小型号钢筋，架设模板，现浇混凝土施工地下管线2横跨区域的围护结构封闭墙10，在开挖过程中分段浇筑，每次浇筑高度为5-8m，衬砌内部布置直径为10-12mm的双层钢筋网，钢筋两端与灌注桩连接在一起，浇筑C30混凝土。浇筑第一段混凝土衬砌时，需要将管线外侧涂刷防腐剂，并包裹橡胶垫缓冲层，然后再进行浇筑。在每次浇筑施工缝上部预留直径为100mm的孔洞，作为下次混凝土浇筑的下料口。浇筑过程中要保证混凝土振捣密实，严格按照规范进行施工缝的处理，确保衬砌的完整性。由于内衬墙给管线提供了刚性支点，防止管线在收到横向荷载是发生大的位移，对管线进行进一步保护。

本实用新型通过内设注浆钢管的MJS工法桩完成对灌注桩围护结构未封闭区域的外侧土体加固，即能保证基坑开挖的稳定，又避免了在管线下部施工灌注桩，损坏管线的风险，同时，对管线下方土体进行加固，防止由于基坑开挖使基坑外地表发生沉降，影响管线的安全。通过管线保护结构对地下管线进行软连接悬吊保护，能够防止在基坑开挖过程中出现较大变形，对后续地铁车站施工影响较小，有效地缩短了施工工期，保证了基坑的正常开挖。并在开挖过程中，为保证灌注桩围护结构在纵向轴线上连接成一个整体，在开挖一定深度后，施工现浇内衬墙，加强了灌注桩围护结构的受力传递，有效地降低了基坑开挖过程中的风险。同时，由于内衬墙给管线提供了刚性支点，防止管线在收到横向荷载是发生大的位移，对管线进行进一步保护。

对于本领域的工作人员来说，可以根据上述方案进行作出各种变更，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依照本发明的技术方案进行的变更，等同变化或修饰，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，包括基坑(1)、横跨基坑的地下管线(2)和地下管线(2)横跨区域外的灌注桩围护结构(3)，其特征在于：所述施工结构还包括管线保护结构、基坑外加固结构和地下管线(2)横跨区域的围护结构封闭墙(10)，所述基坑外加固结构包括在地下管线(2)横穿区域位于基坑(1)外且临近灌注桩围护结构(3)的范围内施工的MJS工法桩加固体(4)，施工在基坑(1)同侧的MJS工法桩加固体(4)包括两个，分别置于地下管线(2)两侧，每侧的MJS工法桩加固体(4)均由多排倾斜状的MJS工法桩(9)和每个桩体内钻孔***的注浆钢管(5)组成，位于地下管线(2)两侧的多排MJS工法桩(9)均朝向地下管线(2)下方倾斜，并相交于地下管线(2)的下方，置于每根桩体内的注浆钢管(5)与桩体的倾斜角度相同，并在注浆钢管(5)***后，通过向管内注浆对其进行填充；所述管线保护结构包括位于基坑内地下管线(2)两侧的格构柱支撑(6)、架设在格构柱支撑(6)顶部的横梁(7)和设置在横梁(7)上的多个管线悬吊构件(8)，每个管线悬吊构件(8)与地下管线(2)连接，并将其悬吊；位于地下管线(2)横跨区域的围护结构封闭墙(10)是通过绑扎钢筋笼现浇混凝土形成的现浇内衬墙。

2.根据权利要求1所述的一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，其特征在于：置于基坑同侧的地下管线(2)两侧的MJS工法桩加固体(4)分别包括5～8排并列的MJS工法桩(9)，其最内侧的一排MJS工法桩邻近基坑(1)的围护结构，每根MJS工法桩(9)的倾斜角度为12～20°；且地下管线(2)两侧的MJS工法桩(9)不重叠交汇于地下管线(2)下方。

3.根据权利要求1所述的一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，其特征在于：所述格构柱支撑(6)交错分布在地下管线(2)的两侧，在不同侧的相邻两根格构柱支撑(6)顶部架设一根工字钢横梁，并在每根横梁(7)对应地下管线(2)的位置设有管线悬吊构件(8)。

4.根据权利要求1所述的一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，其特征在于：所述围护结构封闭墙(10)的厚度与灌注桩围护结构(3)厚度相同，深度与基坑开挖深度相同，且围护结构封闭墙(10)内布置直径为10～12mm的双层钢筋网，钢筋两端与灌注桩围护结构(3)的灌注桩连接在一起，并架设模板分段浇筑C30混凝土，每次浇筑高度为5～8m。

5.根据权利要求1或3所述的一种基坑横跨地下管线区域的施工结构，其特征在于：所述管线悬吊构件(8)包括花篮螺栓(8-1)和钢丝吊环(8-2)，所述花篮螺栓(8-1)上端固定在横梁(7)上，下端与钢丝吊环(8-2)连接，钢丝吊环(8-2)环绕在地下管线(2)上，且在钢丝吊环(8-2)与地下管线(2)接触的区域设有橡胶缓冲垫层(8-3)。

6.根据权利要求1或2所述的一种地下管线横跨的基坑完成封闭及开挖结构其特征在于：所述MJS工法桩(9)采用型号为P.O 42.5的水泥施工而成，桩体底部至基底的垂直距离为1.5～2m，桩径为800mm，桩体之间的间距为450mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种地下管线横跨的基坑完成封闭及开挖结构其特征在于：所述注浆钢管(5)的管侧壁布置呈螺旋分布的注浆孔，向注浆钢管(5)内部注入水泥浆进行填充，其注浆压力为0.5～1MPa。

8.根据权利要求1或2所述的一种地下管线横跨的基坑完成封闭及开挖结构其特征在于：所述MJS工法桩(9)的喷射流初始压力为40MPa，流量控制在90～130l/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30～40min，平均提升速度控制在2.5～3.3cm/min。

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