本發(fā)明涉及隧道減振施工，具體為一種地下車站減振基礎(chǔ)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市的不斷擴張和發(fā)展，城市面積日益擴大，人口數(shù)量持續(xù)增長，眾多城市正面臨著基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后與市民出行需求激增之間的突出矛盾。為了有效緩解這一矛盾，眾多城市紛紛選擇大力推動軌道交通的建設(shè)與發(fā)展。然而，雖然軌道交通在緩解地面交通擁堵方面發(fā)揮了積極作用，但其運營過程中所產(chǎn)生的振動與噪聲問題也對城市居民的生活質(zhì)量產(chǎn)生了不可忽視的影響。特別是在大型十字換乘地下車站中，由于列車高頻次運行以及客流高度密集等因素，振動和噪聲問題尤為突出，對周邊環(huán)境及居民生活造成了顯著的不良影響。

2、此外，在盾構(gòu)隧道穿越軟弱土層或地質(zhì)起伏較大的區(qū)域時，由于盾構(gòu)隧道本身的柔性結(jié)構(gòu)特性，其工后沉降的控制顯得尤為困難。根據(jù)對既有盾構(gòu)隧道運營情況的深入分析和研究，我們發(fā)現(xiàn)隧道在工后往往會出現(xiàn)較為明顯的沉降現(xiàn)象，且局部區(qū)域甚至?xí)霈F(xiàn)較大的差異變形。這種變形情況嚴重時甚至?xí)?dǎo)致隧道管片發(fā)生漏水問題，從而對隧道結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用造成不利影響。

3、目前，地鐵隧道減振主要采用橡膠或鋼彈簧等柔性材料進行，雖然這些措施在一定程度上能夠降低振動，但它們同時也減小了隧道結(jié)構(gòu)的豎向剛度，進而增大了豎向位移。這種位移的增加加速了鋼軌波浪磨耗的現(xiàn)象，鋼軌波磨不僅成為噪聲污染的主要源頭，嚴重影響城市居民的居住體驗，而且還縮短了軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命，顯著提升了軌道的養(yǎng)護維修成本。長此以往，這無疑給城市軌道的安全穩(wěn)定運行帶來了潛在的風(fēng)險和隱患，亟待引起高度重視并采取有效措施加以解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種地下車站減振基礎(chǔ)及其施工方法，解決的技術(shù)問題是:如何提高地鐵隧道的減振性能。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供如下技術(shù)方案：一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，包括隧道管片、鋼管樁和反力機構(gòu)，所述隧道管片的底部開鑿有壓樁孔，所述鋼管樁適于安裝穿過壓樁孔，且鋼管樁的底部延伸至下端進入隧道管片底部的下方地層，上端連接至隧道管片內(nèi)，并與反力機構(gòu)相連接；所述反力機構(gòu)適于將鋼管樁壓入隧道下方地層內(nèi)；

3、所述反力機構(gòu)包括錨桿、反力鋼構(gòu)架和千斤頂，所述錨桿安裝在隧道管片內(nèi)，所述鋼管樁的頂部與千斤頂相連接，所述反力鋼構(gòu)架安裝在隧道管片的道床上；所述千斤頂?shù)捻敳堪惭b有電動葫蘆，且電動葫蘆的輸出端適于與千斤頂相連接；所述鋼管樁的兩側(cè)安裝有錨桿；所述錨桿適于插入道床和隧道管片。

4、在更進一步的技術(shù)方案中，所述隧道管片安裝有多組，且平行安裝；所述鋼管樁的頂部安裝有封閉樁頭，所述封閉樁頭固定安裝在鋼管樁頂部，且頂部適于與千斤頂?shù)牡撞炕顒舆B接。

5、在更進一步的技術(shù)方案中，多組隧道管片沿軸向分布設(shè)置有布樁區(qū)域和無樁區(qū)域；所述鋼管樁安裝于布樁區(qū)域，所述鋼管樁的間距或樁長沿連接布樁區(qū)域一端至連接無樁區(qū)域一端的方向變小，且設(shè)置為變小頻率為2組/次。

6、在更進一步的技術(shù)方案中，沿多組隧道管片長度方向還包括處于所述布樁區(qū)域與無樁區(qū)域之間的過渡區(qū)域，所述鋼管樁還布置于所述過渡區(qū)域；在所述過渡區(qū)域內(nèi)，所述鋼管樁的間距或樁長沿連接布樁區(qū)域一端至連接無樁區(qū)域一端的方向變大或變小。

7、在更進一步的技術(shù)方案中，其特征在于，還包括封樁組件；所述封樁組件包括：環(huán)形止水鋼環(huán)、止水條和鋼筋網(wǎng)，所述壓樁孔上安裝有環(huán)形止水鋼環(huán)，且環(huán)形止水鋼環(huán)套接在鋼管樁上；

8、所述壓樁孔為階梯孔，且內(nèi)部安裝有止水條，所述止水條環(huán)繞安裝在壓樁孔內(nèi)；所述壓樁孔內(nèi)設(shè)置有鋼筋網(wǎng)，且在鋼筋網(wǎng)、止水條和鋼筋網(wǎng)外澆筑有混凝土。

9、所述止水條為遇水膨脹止水條。

10、在更進一步的技術(shù)方案中，所述千斤頂包括液壓輸入端和工作體，在工作體的兩側(cè)安裝有液壓輸入端，且分布于工作體的兩側(cè)；所述工作體上安裝有連接部，且適于與電動葫蘆的工作端相連接；所述工作體的底部適于活動抵接在封閉樁頭上。

11、在更進一步的技術(shù)方案中，所述反力鋼構(gòu)架包括弧形外板，所述弧形外板適于貼合隧道管片；所述弧形外板底部設(shè)置有橫向板，所述橫向板設(shè)置有多組，且一組橫向板與千斤頂?shù)囊簤狠斎攵讼噙B接，所述液壓輸入端適于向下輸出；每組錨桿上安裝有螺紋套筒和位置螺栓，所述螺紋套筒和位置螺栓均螺紋連接在錨桿上。

12、一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)的施工方法，包括如下步驟：

13、步驟一：實測隧道以及其對應(yīng)的環(huán)境的條件，并依據(jù)該條件計算所需安裝的所述鋼管樁的布置參數(shù)，所述布置參數(shù)至少包括所述鋼管樁的樁長、樁徑和樁距；

14、步驟二：依據(jù)步驟a中的所述布置參數(shù)，在對應(yīng)位置開鑿所述壓樁孔，在隧道管片內(nèi)安裝所述反力機構(gòu)；

15、步驟三：將反力鋼構(gòu)架中的弧形外板貼合隧道管片移動至對應(yīng)位置處，外部液壓站對兩組液壓輸入端輸入液壓油，驅(qū)動千斤頂?shù)墓ぷ黧w向下運動，抵接鋼管樁的頂部，并持續(xù)向下壓緊；

16、對應(yīng)的所述鋼管樁壓入所述壓樁孔，并達到設(shè)計標高；

17、步驟四：對所述鋼管樁進行封樁處理，在壓樁孔內(nèi)預(yù)先留有安裝槽，將止水條安裝在安裝槽內(nèi)，后使環(huán)形止水鋼環(huán)向下抵接在止水條上，并往止水條和環(huán)向止水外側(cè)澆筑混凝土，靜置養(yǎng)護成型。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該一種地下車站減振基礎(chǔ)及其施工方法具備如下有益效果：

19、本發(fā)明所引入的鋼管樁增加了隧道結(jié)構(gòu)抵抗變形的豎向剛度，可以有效減小隧道沉降與振動，減少鋼軌波浪磨耗。同時滿足隧道內(nèi)低凈空施工條件，且施工速度快，對周邊環(huán)境擾動小，可應(yīng)用于既有隧道的沉降和振動控制。

技術(shù)特征：

1.一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，包括隧道管片(1)、鋼管樁(31)和反力機構(gòu)，所述隧道管片(1)的底部開鑿有壓樁孔(32)，所述鋼管樁(31)適于安裝穿過壓樁孔(32)，且鋼管樁(31)的底部延伸至下端進入隧道管片(1)底部的下方地層，上端連接至隧道管片(1)內(nèi)，并與反力機構(gòu)相連接；所述反力機構(gòu)適于將鋼管樁(31)壓入隧道下方地層內(nèi)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，所述隧道管片(1)安裝有多組，且平行安裝；所述鋼管樁(31)的頂部安裝有封閉樁頭(37)，所述封閉樁頭(37)固定安裝在鋼管樁(31)頂部，且頂部適于與千斤頂(35)的底部活動連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，多組隧道管片(1)沿軸向分布設(shè)置有布樁區(qū)域(4)和無樁區(qū)域(5)；所述鋼管樁(31)安裝于布樁區(qū)域(4)，所述鋼管樁(31)的間距或樁長沿連接布樁區(qū)域(4)一端至連接無樁區(qū)域(5)一端的方向變小，且設(shè)置為變小頻率為2組/次。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，沿多組隧道管片(1)長度方向還包括處于所述布樁區(qū)域(4)與無樁區(qū)域(5)之間的過渡區(qū)域(6)，所述鋼管樁(31)還布置于所述過渡區(qū)域(6)；在所述過渡區(qū)域(6)內(nèi)，所述鋼管樁(31)的間距或樁長沿連接布樁區(qū)域(4)一端至連接無樁區(qū)域(5)一端的方向變大或變小。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，還包括封樁組件；所述封樁組件包括：環(huán)形止水鋼環(huán)(7)、止水條(8)和鋼筋網(wǎng)(9)，所述壓樁孔(32)上安裝有環(huán)形止水鋼環(huán)(7)，且環(huán)形止水鋼環(huán)(7)套接在鋼管樁(31)上；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，所述千斤頂(35)包括液壓輸入端(351)和工作體(352)，在工作體(352)的兩側(cè)安裝有液壓輸入端(351)，且分布于工作體(352)的兩側(cè)；所述工作體(352)上安裝有連接部(353)，且適于與電動葫蘆(36)的工作端相連接；所述工作體(352)的底部適于活動抵接在封閉樁頭(37)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，所述

8.一種地鐵隧道減振基礎(chǔ)的施工方法，包括權(quán)利要求6所述的地鐵隧道減振基礎(chǔ)，其特征在于，還包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種地下車站減振基礎(chǔ)及其施工方法，涉及隧道減振施工技術(shù)領(lǐng)域；包括隧道管片、鋼管樁和反力機構(gòu)，隧道管片的底部開鑿有壓樁孔，鋼管樁適于安裝穿過壓樁孔，且鋼管樁的底部延伸至下端進入隧道管片底部的下方地層，上端連接至隧道管片內(nèi)，并與反力機構(gòu)相連接；反力機構(gòu)適于將鋼管樁壓入隧道下方地層內(nèi)；反力機構(gòu)包括錨桿、反力鋼構(gòu)架和千斤頂，錨桿安裝在隧道管片內(nèi)，鋼管樁的頂部與千斤頂相連接，反力鋼構(gòu)架安裝在隧道管片的道床上；千斤頂?shù)捻敳堪惭b有電動葫蘆，且電動葫蘆的輸出端適于與千斤頂相連接；鋼管樁的兩側(cè)安裝有錨桿；錨桿適于插入道床和隧道管片。本發(fā)明解決了如何提高地鐵隧道的減振性能的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張振,葉子萌,劉文峰,余學(xué)勝,于金振,楊國威,回文軍
受保護的技術(shù)使用者：中國十七冶集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9