本發(fā)明涉及以管幕結(jié)構(gòu)作為支護結(jié)構(gòu)的地鐵暗挖車站，主要涉及管幕結(jié)構(gòu)腳部基礎的構(gòu)造及管幕結(jié)構(gòu)與基礎的連接方法。

背景技術：

近年來，城市地下工程修建進入黃金時期。隨著科技的進步，用于開挖的支護理念及方式也逐漸發(fā)生改變。其中采用管幕支護形式下的開挖對地表及周邊環(huán)境的影響較小，且管幕工法在一定程度上可以起到阻水的效果。因此，我國多個在建或已建工程均采用管幕支護的形式進行施工。一般的管幕結(jié)構(gòu)形式為半封閉的拱形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)受力性能較好，但其空間利用率較小，因此出現(xiàn)了平頂形式的矩形管幕結(jié)構(gòu)。為了保證該種管幕結(jié)構(gòu)不在開挖管幕下方土體時出現(xiàn)整體下沉，需在管幕結(jié)構(gòu)的腳部進行加固，常常將多根鋼管并排連接在一起，以增加管幕結(jié)構(gòu)腳部的承載力，見圖1。但此種加固方式需要增加頂管的數(shù)量，延長施工工期，加之頂管施工過程中，頂進精度難以控制，如果偏差較大，相鄰鋼管的連接比較困難，則會降低管幕端部的加固效果，進而造成管幕結(jié)構(gòu)的整體下沉，進而影響管幕結(jié)構(gòu)的支護效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種便于施工，并且能夠有效的加固管幕結(jié)構(gòu)腳部的連接結(jié)構(gòu)及施工方法，加固效果更為顯著，與后期車站的側(cè)墻和底板的施工相結(jié)合，優(yōu)化了施工步序。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)，包括置于導洞內(nèi)的l型基礎、位于導洞外的豎向鋼管，以及用于連接豎向鋼管和l型基礎的兩排豎向螺栓，所述豎向鋼管朝向l型基礎的一面上開設有兩排與豎向螺栓對應的螺栓孔，所述豎向螺栓一端穿過豎向鋼管上的螺栓孔，另一端通過預埋鋼筋與l型基礎連接。

所述豎向鋼管與l型基礎之間的區(qū)域豎向布置有小直徑鋼管，該小直徑鋼管用于穿過豎向螺栓。

所述豎向螺栓與預埋鋼筋在所述小直徑鋼管內(nèi)焊接。

本發(fā)明還提供一種矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

1）首先采用臺階法施工管幕下方的導洞，邊開挖邊進行支護，直至沿著管幕軸向貫通，在導洞施工時根據(jù)豎向鋼管的螺栓孔的間距，在暗挖初支內(nèi)預埋小直徑鋼管；

2）接著對l型基礎進行施工，鋼骨架開始綁扎時在其頂部設置預埋鋼筋，預埋時根據(jù)導洞上預埋的小直徑鋼管的孔位進行隨機調(diào)整，確保兩者在同一中心線上，以，鋼骨架搭接完成后，支模澆筑混凝土；

3）頂進豎向鋼管；

4）頂管完成后，將豎向螺栓從螺栓孔內(nèi)下穿，保證在不需要破除導洞支護的情況下能通過小直徑鋼管與l型基礎的預埋鋼筋焊接；

5）豎向螺栓與預埋鋼筋焊接完畢后，針對連接處支模，進行整體澆筑混凝土，整體管幕結(jié)構(gòu)和腳部加固施工完畢。

由以上技術方案可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于修建，減少了豎向管幕的頂進數(shù)量，大大減少了施工工期，可適用于各種管幕工法的基礎形式；l型基礎形式，可以與后期主體結(jié)構(gòu)完美契合，增大了空間利用率，方便施工，提高了經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為使用本發(fā)明矩形管幕腳部連接結(jié)構(gòu)的車站剖面圖；

圖3為本發(fā)明中豎向鋼管的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。

如圖2所示，矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)10是管幕支護的一部分，用于對管幕結(jié)構(gòu)的腳部進行加固，并與后期主體結(jié)構(gòu)20完美契合，增大了空間利用率，方便施工。

如圖1和3所示，矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)10包括l型基礎30和豎向鋼管40，l型基礎置于暗挖的導洞70內(nèi)部，豎向鋼管置于導洞外側(cè)，其中豎向鋼管面向?qū)Ф吹囊粋?cè)開設有兩排螺栓孔41，豎向鋼管與l型基礎通過豎向螺栓50進行固定連接。

所述豎向螺栓50一端穿過豎向鋼管上的螺栓孔41，另一端通過預埋鋼筋31與l型基礎30連接。所述豎向鋼管與l型基礎之間的區(qū)域豎向布置有小直徑鋼管60，該小直徑鋼管用于穿過豎向螺栓，使得豎向螺栓與預埋鋼筋在小直徑鋼管內(nèi)焊接。

本發(fā)明矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)用于管幕結(jié)構(gòu)施工的具體方法如下：

一、首先采用臺階法施工管幕下方的導洞70，邊開挖邊進行支護，直至沿著管幕軸向貫通。并在導洞施工時根據(jù)豎向鋼管的螺栓孔的間距，在暗挖初支內(nèi)預埋φ45@150的小直徑鋼管60，預埋前兩端采用塑料膠帶進行封堵防止混凝土進入，并采用格柵進行固定，防止噴混凝土時小直徑鋼管發(fā)生偏移。

二、對l型基礎進行施工，鋼筋骨架開始綁扎時應在其頂部設置預埋鋼筋31，預埋長度滿足35d，外露長度大于32d，預埋時根據(jù)暗挖導洞上的小直徑鋼管的孔位進行隨機調(diào)整，確保兩者在同一中心線上，以便后續(xù)進行連接。鋼骨架搭接完成后，支模澆筑混凝土。

三、在鋼管頂進過程中，對于在暗挖導洞內(nèi)連接的豎向鋼管頂進時精度的控制至關重要，其不僅影響到上部頂管的方向，而且影響與l型基礎的連接，施工時應不間斷性進行測量，及時糾偏，力爭豎向鋼管的上下孔位水平，使其螺栓孔與小直徑鋼管上下連接孔相通。

四、頂管完成后，將豎向螺栓50從螺栓孔41內(nèi)下穿，保證在不需要破除導洞支護的情況下能通過暗挖預埋小直徑鋼管60與l型基礎的預埋鋼筋31焊接，焊接長度不小于10d。

五、豎向螺栓與預埋鋼筋焊接完畢后，進行質(zhì)量檢查，檢驗合格后，針對連接處支模，進行整體澆筑混凝土，整體管幕結(jié)構(gòu)和腳部加固施工完畢。

以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明提供一種矩形鋼管幕腳部連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括置于導洞內(nèi)的L型基礎、位于導洞外的豎向鋼管，以及用于連接豎向鋼管和L型基礎的兩排豎向螺栓，所述豎向鋼管朝向L型基礎的一面上開設有兩排與豎向螺栓對應的螺栓孔，所述豎向螺栓一端穿過豎向鋼管上的螺栓孔，另一端通過預埋鋼筋與L型基礎連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于修建，減少了豎向管幕的頂進數(shù)量，大大減少了施工工期，可適用于各種管幕工法的基礎形式；L型基礎形式，可以與后期主體結(jié)構(gòu)完美契合，增大了空間利用率，方便施工，提高了經(jīng)濟效益。

技術研發(fā)人員：王圣濤;汪家雷;張效銘;李慎剛;夏云朋;徐松苗;趙文;肖俊航;劉恒;程誠
受保護的技術使用者：中鐵四局集團第五工程有限公司;東北大學
技術研發(fā)日：2017.05.23
技術公布日：2017.08.29