本實(shí)用新型涉及圍堰工程領(lǐng)域，具體涉及明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

臨水修建隧道工程，施工前均需設(shè)置用于擋水的施工圍堰，形成基坑，進(jìn)行干地施工，常用的圍堰有重力式砂模袋圍堰、雙排鋼板樁嵌固式圍堰及雙排鋼板樁砂模袋壓底鎖腳圍堰等等。

一般的水域底面大多數(shù)為軟弱土層所覆蓋，可以采用模袋砂來(lái)做成寬度較大的擋水圍堰，圍堰里面可用混凝土防滲墻、土工垂直帷幕、旋噴樁、攪拌樁等作為止水帷幕，可阻止水流在模袋砂堰體里面滲透，同時(shí)為了阻止水流在水頭壓力的作用下從止水材料的一面繞過(guò)其底部滲透到另一面，這些止水材料，必須延伸進(jìn)入圍堰底部以下的土層里面的一定深度，以達(dá)到擋水的要求。

隧道施工結(jié)束后，原有的地下連續(xù)墻、冠梁需要拆除，大大的增加的工程的負(fù)擔(dān)，而且還增加了資源浪費(fèi)，環(huán)境污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)，木樁、模袋混凝土墊層、模袋砂圍堰、豎向約固板、斜向約固板、錨索大大增加了模袋砂圍堰抗拉抗剪整體穩(wěn)定性，本實(shí)用新型在地下連續(xù)墻鑿除段、冠梁中預(yù)埋豎向灌劑主管、水平灌劑支管，方便加入破碎劑，破碎后和防水混凝土封蓋一起澆筑成后澆加厚混合防水混凝土封蓋，大大縮短工期，節(jié)省工程造價(jià)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括木樁1、模袋混凝土墊層2、模袋砂圍堰4、豎向約固板5、斜向約固板8、水平控制板10、錨索12、腳手架操作平臺(tái)18、膜袋混凝土護(hù)坡23、回填黏土24、三軸攪拌樁擋墻25、水泥土加固區(qū)26、地下連續(xù)墻27、地下連續(xù)墻鑿除段29、豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32和防水砼封蓋33；所述木樁1采用Φ200木樁，打入河床底；模袋混凝土墊層2填筑在河床之上；模袋砂圍堰4用土工織物充填模袋砂，吹填于模袋混凝土墊層2上；豎向約固板5、斜向約固板8設(shè)于模袋砂圍堰4的周邊、水平控制板10設(shè)于模袋砂圍堰4內(nèi)部；錨索12張拉在豎向約固板5的水平連接孔7和斜向約固板8的連接孔9中，用錨頭13和夾具14固定；腳手架操作平臺(tái)18采用自動(dòng)爬升工作平臺(tái)；膜袋混凝土護(hù)坡23是由在吹填模袋砂之后向斜向約固板8內(nèi)充填混凝土形成；豎向約固板5外側(cè)依次設(shè)有三軸攪拌樁擋墻25、水泥土加固區(qū)26、地下連續(xù)墻27；豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32相互套接，設(shè)于地下連續(xù)墻鑿除段29和冠梁30內(nèi)。

所述木樁1采用Φ200木樁橫、縱向間隔4m，采用水中挖掘機(jī)打樁，為了使擠密效果好，提高地基承載力，打樁時(shí)必須由基底內(nèi)圈往四周施打，打入河床底，加固圍堰底。樁位按梅花狀布置。

所述模袋混凝土墊層2采用素混凝土，填筑在河床之上，填筑厚度為50～60cm。填筑過(guò)程中填料盡量分布均勻，保持模袋砂圍堰基礎(chǔ)平整，以減少沉降固結(jié)時(shí)間及河水沖刷引起的填料流失。

所述模袋砂圍堰4用土工織物充填模袋砂，依靠腳手架操作平臺(tái)18吹填在模袋混凝土墊層2上，土工織物充填袋采用防老化扁絲丙綸編織土工布，用工業(yè)縫紉機(jī)縫制而成，縫制線采用尼龍線，強(qiáng)度不小于200N。充填袋的編織土工布單位面積質(zhì)量300g/m²，縱、橫向抗拉強(qiáng)度不低于50kN/m²。伸長(zhǎng)率小于80％，滲透系數(shù)不小于(1～10)*10^-2cm/s。土工織物袋橫向尺寸從斷面頂寬至底寬范圍內(nèi)取值，縱向尺寸為10～15m，充填厚度為50～60cm。

所述豎向約固板5是尺寸為4000×600×20mm的鋼板，相鄰豎向約固板通過(guò)連接桿15插入豎向連接孔6連接在一起。

所述斜向約固板8為Z字型鋼板，可疊合使用，用于控制模袋砂的斜向位移。

所述水平控制板10由尺寸6×1×0.05m的鋼板搭接而成，施工時(shí)可把多塊水平控制板10搭接成多需要的尺寸，鋼板上設(shè)有凸槽，搭接后形成凹凸嵌合肋22。

所述腳手架操作平臺(tái)18由立桿19、橫桿20、平臺(tái)板21組成，水平控制板10架在立桿19上自動(dòng)爬升。

所述豎向約固板5底部通過(guò)定位螺栓固定連接壓腳板11。

所述回填黏土24必須分層碾壓，碾壓時(shí)每層厚度250～300mm，密實(shí)度不小于0.93。在填土過(guò)程中須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)圍堰的穩(wěn)定，防止出現(xiàn)滑移的狀況。

所述三軸攪拌樁擋墻25樁徑650mm，間距0.9m×2.4m，樁長(zhǎng)10m。

所述水泥土加固區(qū)26采用高壓旋噴樁，樁徑800mm，間距1.15m，樁長(zhǎng)10m，水泥摻量25％，水灰比0.7，28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0Mpa。

所述豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32均為為PVC管，相互套接而成，預(yù)埋在地下連續(xù)墻鑿除段29、冠梁30中，在拆除地下連續(xù)墻鑿除段29、冠梁30時(shí)加入爆破劑方便拆除。

所述后澆加厚混合防水混凝土封蓋34是破碎地下連續(xù)墻鑿除段29、冠梁30后和防水混凝土封蓋33一起澆筑形成。

本實(shí)用新型設(shè)置在臨水修建隧道工程中，可以采用模袋砂來(lái)做成寬度較大的擋水圍堰，圍堰里面可用混凝土防滲墻、旋噴樁、攪拌樁等作為止水帷幕，可阻止水流在模袋砂堰體里面滲透，同時(shí)為了阻止水流在水頭壓力的作用下從止水材料的一面繞過(guò)其底部滲透到另一面明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法，在地下連續(xù)墻鑿除段、冠梁中預(yù)埋豎向灌劑主管、水平灌劑支管方便加入破碎劑，破碎后和防水混凝土封蓋一起澆筑成后澆加厚混合防水混凝土封蓋。大大縮短工期，節(jié)省工程造價(jià)。本實(shí)用新型具有制作安裝簡(jiǎn)便、縮短施工工期、節(jié)省工程投資、提高基坑安全等優(yōu)點(diǎn)，在地下深基坑等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

上述明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法主要包括以下步驟：

步驟一、木樁施工：木樁采用Φ200木樁，橫、縱向間隔4m，采用水中挖掘機(jī)將木樁打入河床底，加固圍堰底；樁位按梅花狀布置；

步驟二、模袋砂圍堰：填筑過(guò)程中填料應(yīng)分布均勻，保持模袋砂圍堰基礎(chǔ)平整；砂袋吹砂正式施工前應(yīng)先進(jìn)行充填試驗(yàn)試驗(yàn)，搭設(shè)腳手架操作平臺(tái)、豎向約固板、斜向約固板，定位鋪放、吹填模袋；腳手架操作平臺(tái)上移50-60cm，繼續(xù)搭設(shè)豎向約固板、斜向約固板，繼續(xù)定位鋪放、吹填模袋，如此反復(fù)；模袋混凝土墊層2形成后在其上表面張拉錨索12，并用錨頭13、夾具14固定在豎向約固板的水平連接孔7和斜向約固板的連接孔9內(nèi)；

步驟三、排水清淤回填黏土：模袋砂圍堰4達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即可進(jìn)行圍堰抽水；抽水時(shí)注意堰體脫水、滲水通道，避免集中滲水，形成管涌；模袋砂圍堰4背后回填黏土24分層碾壓，碾壓時(shí)每層厚度250～300mm，密實(shí)度不小于0.93；

步驟四、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工：施工三軸攪拌樁擋墻25，水泥土加固區(qū)26，豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32綁扎在地下連續(xù)墻主筋28上并預(yù)埋在地下連續(xù)墻27的地下連續(xù)墻鑿除段29內(nèi)，灌注混凝土施工地下連續(xù)墻27和冠梁30；在隧道外輪廓線35內(nèi)進(jìn)行隧道施工；

步驟五、破碎施工：待隧道施工完成后在豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32內(nèi)加入破碎劑，進(jìn)行爆破處理，破碎地下連續(xù)墻鑿除段29、冠梁30后彎曲地下連續(xù)墻主筋28，在原有的防水混凝土封蓋33上面再次澆筑，形成后澆加厚混合防水混凝土封蓋34；

步驟六、模袋砂圍堰拆除、恢復(fù)河道：待下穿河道段隧道施工完成后，將模袋砂圍堰4及回填粘土24全部拆除恢復(fù)河道。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1沿A—A線的剖視圖；

圖3是豎向約固板剖面圖；

圖4是斜向約固板剖視圖；

圖5是水平控制板剖視圖；

圖6是壓腳板示意圖；

圖7是錨具示意圖；

圖8是夾具示意圖；

圖9是連接桿示意圖；

圖10是定位螺栓示意圖；

圖11是螺帽示意圖；

圖12是木樁設(shè)置分布示意圖。

圖13.1是木樁施工示意圖；

圖13.2是模袋砂圍堰施工示意圖；

圖13.3是排水清淤回填黏土施工示意圖；

圖13.4是支護(hù)結(jié)構(gòu)施工示意圖；

圖13.5是地連墻破碎施工示意圖；

圖13.6是圍堰拆除、恢復(fù)河道示意圖；

圖中：1—木樁、2—模袋混凝土墊層、3—河底標(biāo)高、4—模袋砂圍堰、5—豎向約固板、6—豎向連接孔、7—水平連接孔、8—斜向約固板、9—連接孔、10—水平控制板、11—壓腳板、12—錨索、13—錨頭、14—夾具、15—連接桿、16—定位螺栓、17—螺帽、18—腳手架操作平臺(tái)、19—立桿、20—橫桿、21—平臺(tái)板、22—凹凸嵌合肋、23—膜袋混凝土護(hù)坡、24—回填黏土、25—三軸攪拌樁擋墻、26—水泥土加固區(qū)、27—地下連續(xù)墻、28—地下連續(xù)墻主筋、29—地下連續(xù)墻鑿除段、30—冠梁、31—豎向灌劑主管、32—水平灌劑支管、33—防水砼封蓋、34—后澆加厚混合防水混凝土封蓋、35—隧道外輪廓線、36—河道。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法示意圖，圖2是圖1沿A—A線的剖視圖，圖3是豎向約固板剖面圖；圖4是斜向約固板剖視圖；圖5是水平控制板剖視圖；圖6是壓腳板示意圖；圖7是是錨具示意圖；圖8是夾具示意圖；圖9是連接桿示意圖；圖10是定位螺栓示意圖；圖11是螺帽示意圖；圖12是木樁設(shè)置分布示意圖；圖13.1～13.6是明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程示意圖。

如圖1所示的明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要由木樁1、模袋混凝土墊層2、模袋砂圍堰4、豎向約固板5、斜向約固板8、水平控制板10、錨索12、腳手架操作平臺(tái)18、膜袋混凝土護(hù)坡23、回填黏土24、三軸攪拌樁擋墻25、水泥土加固區(qū)26、地下連續(xù)墻27、地下連續(xù)墻鑿除段29、豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32、防水混凝土封蓋33、后澆加厚混合防水混凝土封蓋34。

木樁1采用Φ200木樁橫、縱向間隔4m，采用水中挖掘機(jī)打樁，打入河床底，加固圍堰底。樁位按梅花狀布置。

模袋混凝土墊層2采用素混凝土，填筑在河床之上，填筑厚度為50～60cm。填筑過(guò)程中填料盡量分布均勻，保持模袋砂圍堰基礎(chǔ)平整，以減少沉降固結(jié)時(shí)間及河水沖刷引起的填料流失。

模袋砂圍堰4用土工織物充填模袋砂，吹填于模袋混凝土墊層2上；土工織物充填袋采用防老化扁絲丙綸編織土工布，用工業(yè)縫紉機(jī)縫制而成，縫制線采用尼龍線，強(qiáng)度不小于200N。充填袋的編織土工布單位面積質(zhì)量300g/m²，縱、橫向抗拉強(qiáng)度不低于50kN/m²。伸長(zhǎng)率小于80％，滲透系數(shù)不小于(1～10)*10^-2cm/s。土工織物袋橫向尺寸從斷面頂寬至底寬范圍內(nèi)取值，縱向尺寸為10～15m，充填厚度為50～60cm。

豎向約固板5是尺寸為4000×600×20mm的鋼板，相鄰豎向約固板通過(guò)連接桿15插入豎向連接孔6連接在一起。斜向約固板8為Z字型鋼板，可疊合使用，用于控制模袋砂的斜向位移。水平控制板10由尺寸6×1×0.05m的鋼板搭接而成，施工時(shí)可把多塊水平控制板10搭接成多需要的尺寸，鋼板上設(shè)有凸槽，搭接后形成凹凸嵌合肋22。

豎向約固板5、斜向約固板8設(shè)于模袋砂圍堰4的周邊、水平控制板10設(shè)于模袋砂圍堰4內(nèi)部；錨索12張拉在豎向約固板5的水平連接孔7和斜向約固板8的連接孔9中，用錨頭13和夾具14固定；腳手架操作平臺(tái)18采用自動(dòng)爬升工作平臺(tái)；膜袋混凝土護(hù)坡23是由在吹填模袋砂之后向斜向約固板8內(nèi)充填混凝土形成；豎向約固板5外側(cè)依次設(shè)有三軸攪拌樁擋墻25、水泥土加固區(qū)26、地下連續(xù)墻27；回填黏土24必須分層碾壓，碾壓時(shí)每層厚度250～300mm，密實(shí)度不小于0.93。在填土過(guò)程中須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)圍堰的穩(wěn)定，防止出現(xiàn)滑移的狀況。三軸攪拌樁擋墻25樁徑650mm，間距0.9m*2.4m，樁長(zhǎng)10m。水泥土加固區(qū)26采用高壓旋噴樁，樁徑800mm，間距1.15m，樁長(zhǎng)10m，水泥摻量25％，水灰比0.7，28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0Mpa。

豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32相互套接，設(shè)于地下連續(xù)墻鑿除段29和冠梁30內(nèi)。

圖13.1-13.6是明挖隧道過(guò)河段圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工流程圖。參照?qǐng)D，施工步驟如下：

步驟一、木樁施工：木樁采用Φ200木樁，橫、縱向間隔4m，采用水中挖掘機(jī)將木樁打入河床底，加固圍堰底；樁位按梅花狀布置；

步驟二、模袋砂圍堰：填筑過(guò)程中填料應(yīng)分布均勻，保持模袋砂圍堰基礎(chǔ)平整；砂袋吹砂正式施工前應(yīng)先進(jìn)行充填試驗(yàn)試驗(yàn)，搭設(shè)腳手架操作平臺(tái)、豎向約固板、斜向約固板，定位鋪放、吹填模袋；腳手架操作平臺(tái)上移50-60cm，繼續(xù)搭設(shè)豎向約固板、斜向約固板，繼續(xù)定位鋪放、吹填模袋，如此反復(fù)；模袋混凝土墊層2形成后在其上表面張拉錨索12，并用錨頭13、夾具14固定在豎向約固板的水平連接孔7和斜向約固板的連接孔9內(nèi)；

步驟三、排水清淤回填黏土：模袋砂圍堰4達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即可進(jìn)行圍堰抽水；抽水時(shí)注意堰體脫水、滲水通道，避免集中滲水，形成管涌；模袋砂圍堰4背后回填黏土24分層碾壓，碾壓時(shí)每層厚度250～300mm，密實(shí)度不小于0.93；

步驟四、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工：施工三軸攪拌樁擋墻25，水泥土加固區(qū)26，豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32綁扎在地下連續(xù)墻主筋28上并預(yù)埋在地下連續(xù)墻27的地下連續(xù)墻鑿除段29內(nèi)，灌注混凝土施工地下連續(xù)墻27和冠梁30；在隧道外輪廓線35內(nèi)進(jìn)行隧道施工；

步驟五、破碎施工：待隧道施工完成后在豎向灌劑主管31、水平灌劑支管32內(nèi)加入破碎劑，進(jìn)行爆破處理，破碎地下連續(xù)墻鑿除段29、冠梁30后彎曲地下連續(xù)墻主筋28，在原有的防水混凝土封蓋33上面再次澆筑，形成后澆加厚混合防水混凝土封蓋34；

步驟六、模袋砂圍堰拆除、恢復(fù)河道：待下穿河道段隧道施工完成后，將模袋砂圍堰4及回填粘土24全部拆除恢復(fù)河道。