[01761155]一种装配式桩基转换隧道结构及施工方法

1.课题来源与背景 目前,我国正处于城市化进程高速发展时期,城市人口急剧扩张,城市尤其是大城市的交通问题日益突出,严重制约城市的未来发展。由于地上空间利用非常紧张,以地面道路系统解决城市交通拥堵问题收效甚微,因而城市地下空间的规划、设计、建造得到了越来越多的重视,尤其是地下交通系统的建立对缓解城市交通拥堵起到至关重要的作用。然而城市发展的顺序是以地上建筑为先,再加上深基础桩基是现代高层、超高层建筑的常用基础形式,所以不可避免的造成隧道、地铁的修建与地上建筑物基础的相互冲突,施工中穿越既有建筑物桩基的情况越来越多,如何保证隧道、地铁穿越既有桩基快速安全施工是目前亟需解决的难题。 2.技术原理及性能指标 ①桩基转换隧道结构代替截断桩基,构成新桩基的一部分,能够承担上部荷载,上部荷载通过抱箍结构传递到上侧转换梁中,一部分荷载通过上侧转换梁伸入土体部分传递到土体中,另一部分荷载通过左、右侧转换柱传递至下侧结构中;而下侧结构所承担的一部分荷载又通过转换柱的抗滑结构传递至周边土体中,另一部分传递至下侧转换梁,由残余的原桩基和转换梁下侧的土体共同承担。②桩基转换隧道结构为装配式箱型结构,与原有桩基相比,极大增加了与周围土体的接触面积,使新桩基的摩擦阻力增大,并且桩基转换隧道结构下侧起到端承的作用,使桩基由原先仅靠摩擦承载转变成摩擦与局部端承共同承载,新桩基承载能力大大增加。③桩基转换隧道结构的转换梁、转换柱构成箱型封闭结构,隧道断面通过转换结构后,桩基转换隧道结构可用作隧道的衬砌,起到支挡土体的作用。 3.技术的创造性与先进性 本发明与现有的桩基托换方法相比,具有以下优点：（1）桩基转换隧道结构为装配式箱型钢结构,解决现浇混凝土施工的不便,提高施工效率,保证结构质量,缩短工期。（2）充分利用原有桩基,减少材料消耗,节约资源,降低工程生产成本。（3）结构新颖,受力合理,能够有效传递上部结构荷载,转换梁深入土体部分可以降低截桩后转换梁的跨中弯矩,避免因转换梁变形过大引起的转换结构失效;横托梁可以提供安全储备,防止因上部荷载增加而导致的转换结构失效。（4）转换柱的抗滑结构可以增大摩擦阻力,可以分担一部分上部荷载至周围土体中,降低了结构承受荷载,对安全有利。 4.技术的成熟度,适用范围和安全性 现已成熟掌握本成果的工艺流程,广泛适用于隧道、地铁穿越既有桩基的地下工程。结构为装配式钢结构,施工快速,能充分利用原有桩基,节约材料,降低施工成本。 5.应用情况及存在的问题 已经与企业合作将技术应用于地下建筑工程领域,仍需扩大推广应用范围。 6.历年获奖情况 无