CN217026767U - 一种明挖隧道上跨既有涵洞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种明挖隧道上跨既有涵洞结构，包括：既有涵洞；隧道结构，斜交设置在既有涵洞的上方；若干桩基，承载隧道结构；防护结构，包括放坡模块和支护模块，放坡模块和支护模块相配合限定出隧道结构的范围，放坡模块分别设置在隧道结构与既有涵洞的两个相交处，支护模块相邻于各放坡模块设置在范围内的其余位置。通过局部采用放坡模块，并与支护模块配合围成基坑型式，减小了基坑规模，具有良好的控制地表变形能力，通过由桩基承受隧道结构的竖向荷载，使既有涵洞和新建隧道各自为独立的受力体系，避免了两者的相互影响，保证既有涵洞与新建隧道在完成后长期使用期的安全。

Description

一种明挖隧道上跨既有涵洞结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种明挖隧道上跨既有涵洞结构。

背景技术

在城市交通建设过程中，难免会遇到隧道穿越既有地下涵洞的情况，加之城市环境复杂，周边存在敏感建构筑物、道路、管线等，往往成为项目实施的难点和关键点。如果对既有涵洞进行改造，势必会造成施工流程复杂，工程量扩大，施工期延长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种明挖隧道上跨既有涵洞结构，能够避免了对既有涵洞进行改造，施工流程简便，不影响既有涵洞的正常使用功能，保证了既有涵洞与新建的隧道结构在施工期及完成后使用期的安全。

根据本实用新型第一方面实施例的明挖隧道上跨既有涵洞结构，包括：

既有涵洞；

隧道结构，间隔设置在所述既有涵洞的上方，且所述隧道结构与所述既有涵洞斜交设置；

若干桩基，承载所述隧道结构，且各所述桩基与所述既有涵洞之间具有预设净距；

防护结构，包括放坡模块和支护模块，所述放坡模块和支护模块相配合限定出所述隧道结构的范围，所述放坡模块分别设置在所述隧道结构与所述既有涵洞的两个相交处，所述支护模块相邻于各所述放坡模块设置在范围内的其余位置。

根据本实用新型的第一方面实施例的明挖隧道上跨既有涵洞结构，至少具有如下有益效果：通过局部采用放坡模块，并与支护模块配合围成基坑型式，能够保证施工期间既有涵洞的正常功能，避免了对既有涵洞进行改造，降低了基坑深度，减小了基坑规模，开挖范围小，具有良好的控制地表变形能力，减小了对周边敏感建构筑物、道路、管线等的影响，保证了施工期间周边环境的安全；通过采用桩基形成“地下桥”的型式上跨既有涵洞，由桩基承受隧道结构的竖向荷载，使既有涵洞和新建隧道各自为独立的受力体系，避免了两者的相互影响，保证既有涵洞与新建隧道在完成后长期使用期的安全。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述支护模块包括依次设置的止水帷幕、支护桩和冠梁，部分的所述支护模块排列形成向外凸出的开口，所述放坡模块的至少部分设置在所述开口处。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述隧道结构内设有与所述既有涵洞斜交设置的至少两个对撑和与所述既有涵洞平行设置的至少两个斜撑，所述对撑连接于同一所述放坡模块中两侧的所述支护模块，所述斜撑连接于两个所述放坡模块中同侧的支护模块，使各所述对撑和各所述斜撑围成闭合的平面结构。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述止水帷幕采用密排水泥搅拌桩。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述桩基采用灌注桩，至少部分的所述桩基上设有钢护筒。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述桩基与所述隧道结构之间设有垫层。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述隧道结构的中线与所述既有涵洞的夹角为75°。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述放坡模块和所述支护模块之间混凝土防护结构。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，所述混凝土防护结构内设有钢筋网或挂网。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例的平面图；

图2为本实用新型实施例的横断面图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，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装置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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1～图2，本实用新型第一方面实施例的明挖隧道上跨既有涵洞结构，包括既有涵洞2、隧道结构9、若干桩基1和防护结构。

一些具体的施工实施例中，既有涵洞2为泄洪涵，结构型式为拱涵，地质条件以填土为主，其中顶板、底板为预制钢筋混凝土结构，侧墙为石砌结构。

其中隧道结构9间隔设置在既有涵洞2的上方，且隧道结构9与既有涵洞2斜交设置；一些具体的施工实施例中，隧道结构9为U型槽结构，既有涵洞2的顶板与隧道结构9的底板结构8间结构净距约1.5m，既有涵洞2与隧道结构9的中线夹角约75°。

其中各桩基1用于承载隧道结构9，形成“地下桥”的型式上跨既有涵洞2，且各桩基1 与既有涵洞2之间具有预设净距，保证两者相互独立，不受影响；一些具体的施工实施例中，桩基1与既有涵洞2净距≥1m。

其中防护结构包括放坡模块11和支护模块，放坡模块11和支护模块相配合限定出隧道结构9的范围，放坡模块11分别设置在隧道结构9与既有涵洞2的两个相交处，支护模块相邻于各放坡模块11设置在范围内的其余位置。可以理解的是，防护结构用于承受主要水平土压力或滑坡推力，但既有涵洞2的顶部不能做支护桩5，因此在隧道结构9与既有涵洞2的两个相交处、即有涵洞的顶部采取放坡的局部布置方式，其他之外的范围用支护桩5承受横向推力，保证在不影响既有涵洞2的基础上实现隧道结构9的正常施工。

通过局部采用放坡模块11，并与支护模块配合围成基坑型式，能够保证施工期间既有涵洞2的正常功能，避免了对既有涵洞2进行改造，降低了基坑深度，减小了基坑规模，开挖范围小，具有良好的控制地表变形能力，减小了对周边敏感建构筑物、道路、管线等的影响，保证了施工期间周边环境的安全；通过采用桩基1形成“地下桥”的型式上跨既有涵洞2，由桩基1承受隧道结构9的竖向荷载，使既有涵洞2和新建隧道各自为独立的受力体系，避免了两者的相互影响，保证既有涵洞2与新建隧道在完成后长期使用期的安全。

在本实用新型的一些实施例中，支护模块包括依次设置的止水帷幕4、支护桩5和冠梁7，部分的支护模块排列形成向外凸出的开口，放坡模块11的至少部分设置在开口处。可以理解的是，从外到内止水帷幕4和支护桩5依次设置，冠梁7用于支承、分布和传递荷载，把所有的支护桩5连到一起，防止基坑的顶部边缘产生坍塌。可以理解的是，支护桩5采用灌注桩效果更佳。

在本实用新型的一些实施例中，支护模块还包括与既有涵洞2斜交设置的至少两个对撑和与既有涵洞2平行设置的至少两个斜撑，对撑连接于同一放坡模块11中两侧的支护模块，斜撑连接于两个放坡模块11中同侧的支护模块，使各对撑和各斜撑围成闭合的平面结构。结合异形的防护结构，设置内支撑6以保证施工的安全，整体拼装完成后与冠梁7内的预埋件焊接连接。

在本实用新型的一些实施例中，放坡模块11和支护模块之间混凝土防护结构，防止边坡由表及里遭受风化侵蚀和降雨冲刷。其中混凝土防护结构内设有钢筋网或挂网，通过边坡挂网喷浆的施工方式效果更佳。

参照图1～图2，本实用新型第二方面实施例的明挖隧道上跨既有涵洞结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：根据既有涵洞2的位置，确认隧道结构9与既有涵洞2之间的相对位置关系，场地平整，进行隧道结构9的桩基1施工，施工过程中采取可靠的措施，保证既有涵洞2的安全，桩基1与既有涵洞2之间具有预设净距；

S2：进行基坑的止水帷幕4施工；

S3：进行基坑的支护桩5施工，其中在隧道结构9与既有涵洞2的纵向重叠位置范围局部开挖放坡，配合放坡的位置，在隧道结构9与既有涵洞2的重叠位置范围外设置支护桩5，通过放坡的位置与支护桩5限定出隧道结构9的施工范围，相邻支护桩5的中心距宜小于2D 且支护桩5间的净距不宜大于1.0m。

S4：结合支护桩5在平面上的异形分布，进行基坑的冠梁7与内支撑6施工；

S5：进行基坑开挖施工，土方开挖应在基坑的防护结构达到设计强度后开始；

S6：进行隧道结构9的施工及回填。

进一步的，还可以在S1前对隧道结构9与既有涵洞2的相互影响进行分析，根据明挖的隧道结构9与既有涵洞2的空间关系，结合既有涵洞2的结构型式，评估在施工期及完成后使用期的相互影响，提出可行的施工方法。

通过局部采用放坡的施工，并根据放坡位置设置支护桩5与内支撑6，三者配合围成基坑，能够保证施工期间既有涵洞2的正常功能，避免了对既有涵洞2进行改造，降低了基坑深度，减小了基坑规模，开挖范围小，具有良好的控制地表变形能力，减小了对周边敏感建构筑物、道路、管线等的影响，保证了施工期间周边环境的安全；通过采用桩基1形成“地下桥”的型式上跨既有涵洞2，由桩基1承受隧道结构9的竖向荷载，使既有涵洞2和新建隧道各自为独立的受力体系，避免了两者的相互影响，保证既有涵洞2与新建隧道在完成后长期使用期的安全。

在本实用新型的一些实施例中，S1中，桩基1采用灌注桩，至少部分的桩基1上设有钢护筒3，至少部分的桩基1使用钢护筒3辅助成孔，对既有涵洞2进行保护。

在本实用新型的一些实施例中，S2中，止水帷幕4采用密排水泥搅拌桩，止水帷幕4穿过透水层并进入基坑底部以下的预设深度，保证阻止或减少基坑侧壁及基坑底的地下水流入基坑。

在本实用新型的一些实施例中，S3中，在放坡位置的两侧分别也设置有止水帷幕4和支护桩5，并分别连接隧道结构9与既有涵洞2的重叠位置范围外设置的止水帷幕4与支护桩5，以形成整体。可以理解的是，放坡位置可与支护桩5连成连续的支护结构，实现能够承受横向推力的效果。对此为保证放坡位置的两侧也具有一定的防护功能，因此额外增设止水帷幕 4和支护桩5于放坡位置的两侧，保证全面的防护。

在本实用新型的一些实施例中，S4中，支护桩5的顶部预留有锚入冠梁7的钢筋，内支撑6包括垂直既有涵洞2的对撑和平行既有涵洞2的斜撑，斜撑和对撑分别连接部分的冠梁 7，保证基坑的质量。

在本实用新型的一些实施例中，S5中，开挖前基坑边界周围地面硬化并设排水沟，基坑采用退挖法施工，并逐层对称开挖，基坑开挖到距离坑底300mm时，必须采用人工挖除，避免基坑超挖，开挖到基坑底面后铺设封闭垫层10，在放坡的位置与支护桩5的桩间采用挂网喷砼防护。及时施作边坡及桩间防护可以保证施工安全。

在本实用新型的一些实施例中，S6中，依次施作隧道结构9的底板防水、底板结构8、底板两侧回填素砼、侧墙结构、侧墙防水，待结构达到设计强度后侧墙两侧回填石屑，桩基 1的顶部预留预设长度的钢筋，用于锚入隧道结构9的底板结构8，优选的，预留长度≥30d 钢筋锚入隧道结构9的底板结构8，保证两者可靠连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于，包括：

既有涵洞；

隧道结构，间隔设置在所述既有涵洞的上方，且所述隧道结构与所述既有涵洞斜交设置；

若干桩基，承载所述隧道结构，且各所述桩基与所述既有涵洞之间具有预设净距；

防护结构，包括放坡模块和支护模块，所述放坡模块和支护模块相配合限定出所述隧道结构的范围，所述放坡模块分别设置在所述隧道结构与所述既有涵洞的两个相交处，所述支护模块相邻于各所述放坡模块设置在范围内的其余位置。

2.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述支护模块包括依次设置的止水帷幕、支护桩和冠梁，部分的所述支护模块排列形成向外凸出的开口，所述放坡模块的至少部分设置在所述开口处。

3.根据权利要求2所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述支护模块还包括与所述既有涵洞斜交设置的至少两个对撑和与所述既有涵洞平行设置的至少两个斜撑，所述对撑连接于同一所述放坡模块中两侧的所述支护模块，所述斜撑连接于两个所述放坡模块中同侧的支护模块，使各所述对撑和各所述斜撑围成闭合的平面结构。

4.根据权利要求2所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述止水帷幕采用密排水泥搅拌桩。

5.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述桩基采用灌注桩，至少部分的所述桩基上设有钢护筒。

6.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述桩基与所述隧道结构之间设有垫层。

7.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述隧道结构的中线与所述既有涵洞的夹角为75°。

8.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述隧道结构为U型槽结构。

9.根据权利要求1所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述放坡模块和所述支护模块之间混凝土防护结构。

10.根据权利要求9所述的明挖隧道上跨既有涵洞结构，其特征在于：所述混凝土防护结构内设有钢筋网或挂网。

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