一種地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及土木建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)增長和城市化進(jìn)程的加速，城市中可利用的地上空間越來越少，城市發(fā)展與土地資源短缺的矛盾更加突出。既有建筑的現(xiàn)有使用空間不足，需要合理開發(fā)、利用既有建筑的地下空間。在地下工程建設(shè)中，一般采用明挖法進(jìn)行施工。雖然明挖法具有施工簡單、工程直接成本低廉、施工過程可控度高等優(yōu)勢，但是也存在顯著不足:一是明挖法施工對既有設(shè)施的影響極大。工程范圍內(nèi)的既有設(shè)施往往需要采取永久搬迀、臨時移位等處置辦法，嚴(yán)重影響城市功能設(shè)施的運(yùn)行，導(dǎo)致工程間接成本和輔助工期大幅增加；二是明挖法施工對城市正常運(yùn)行影響極大。工程影響范圍內(nèi)的交通道路、排水管網(wǎng)、水電煤氣等既有設(shè)施，不可避免受到干擾；三是明挖法施工對市容環(huán)境影響極大。整個施工過程處于相對開放的環(huán)境，對市容環(huán)境的影響極大。有鑒于此，探索開發(fā)地下工程的非開挖工方法勢在必行。
[0003]目前應(yīng)用較為廣泛的地下工程的非開挖工法包括:盾構(gòu)法、頂管法、管幕法等。但是，盾構(gòu)法和頂管法，因受施工裝備制約，結(jié)構(gòu)的截面尺寸相對較小，施工對上覆土的安全厚度有嚴(yán)格要求，一定程度上增加了地下結(jié)構(gòu)的埋置深度，同時施工的裝備、施工的輔助系統(tǒng)均較為復(fù)雜，不適于狹小空間內(nèi)的地下空間開發(fā)。管幕法是利用微型頂管技術(shù)在擬建的地下建筑物四周頂入鋼管或其他材質(zhì)的管子，鋼管之間采用鎖口連接并注入防水材料，形成水密性地下空間；然后在管幕的保護(hù)下，對管幕內(nèi)土體加固處理后，邊開挖邊支撐，直至管幕段開挖貫通，再澆注結(jié)構(gòu)體的施工方法。圖1為普通管幕支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，管幕-101，頂板-102，立柱粧-103，角撐-104 ;從圖中可以看出，擬建的地下建筑物土體四周均設(shè)有管幕101，管幕法每次只能施工一層，導(dǎo)致無法進(jìn)行地下多層建筑物的連續(xù)施工。由此可知，普通管幕法對施工環(huán)境要求高。此外，管幕法施工的精度高低和周邊止水施工好壞對整體施工效果起決定作用，因而在復(fù)雜施工環(huán)境中，例如河道周邊、流砂土質(zhì)等不適用管幕作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0004]因此，針對復(fù)雜環(huán)境下的多層地下空間開挖施工，如何提供一種安全、高效、成本低的地下空間逆作法施工時的支護(hù)結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的管幕不適用于復(fù)雜環(huán)境下的多層地下空間施工的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)，僅需在擬建地下空間上部設(shè)置一道管幕，同時在擬建地下空間地下一層的土體中局部設(shè)置加固層，即可運(yùn)用逆作法進(jìn)行多層地下空間的連續(xù)施工，不僅能夠適應(yīng)施工環(huán)境復(fù)雜的情況，還能夠縮短工期和節(jié)省成本。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]一種地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括:對稱設(shè)置于擬建地下空間土體兩側(cè)的始發(fā)井和接收井，對稱設(shè)置于所述擬建地下空間土體另外兩側(cè)的攪拌粧，所述始發(fā)井和所述接收井的四周均設(shè)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所述始發(fā)井和所述接收井與所述攪拌粧垂直的兩側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)一和圍護(hù)結(jié)構(gòu)二外側(cè)分別設(shè)有止水帷幕一和止水帷幕二，所述攪拌粧的外側(cè)設(shè)有止水帷幕三；所述擬建地下空間土體上部設(shè)有一道管幕，所述管幕由若干鋼管水平并排形成，所述鋼管的兩端分別搭設(shè)于所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)一和所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)二上，相鄰的所述鋼管與所述擬建地下空間土體之間圍合形成的空隙填滿止水材料；還包括若干加固層，所述加固層均從管幕底端貫穿至所述地下空間的地下一層底板結(jié)構(gòu)板處，且所述加固層與所述管幕垂直設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步地，還包括立柱粧，所述立柱粧包括固定連接的立柱和灌注粧，所述立柱為格構(gòu)柱，所述立柱包括依次固定連接的第一固定部、可調(diào)部以及第二固定部，所述第一固定部和所述地下空間的地下一層頂板固定連接；所述第二固定部和所述灌注粧的頂端固定連接，所述灌注粧的底端與所述擬建地下空間的底面平齊。
[0009]進(jìn)一步地，所述可調(diào)部為伸縮法蘭或螺紋套筒。
[0010]進(jìn)一步地，所述地下一層頂板結(jié)構(gòu)板底端和所述立柱粧頂端之間還設(shè)有圍檁。
[0011]進(jìn)一步地，還包括角撐，所述角撐的兩端分別與所述第一固定部和所述地下一層頂板固定連接，所述角撐與所述第一固定部的夾角為a，30° <a<60°。
[0012]進(jìn)一步地，所述攪拌粧的長度為所述擬建地下空間土體深度的2-3倍，所述攪拌粧的直徑為650mm-800mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述止水材料為止水劑或遇水膨脹橡膠條。
[0014]進(jìn)一步地，相鄰兩個所述加固層之間的水平距離與所述加固層的寬度相等。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0016]利用本實施例的地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地下空間施工，主要利用頂管機(jī)進(jìn)行土體開挖，整體上是按照先施工始發(fā)井和接收井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕，然后完成始發(fā)井和接收井的施工，接著完成整個擬建地下空間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕施工，接著在擬建地下空間上部頂入密集設(shè)置的鋼管形成一道管幕，形成水密性的地下一層空間，接著管幕內(nèi)土體加固處理后，邊開挖邊支撐，直至管幕段開挖貫通，同時澆筑地下一層的結(jié)構(gòu)體，并在澆筑地下一層底板結(jié)構(gòu)板時，預(yù)留取土口 ；待地下一層底板結(jié)構(gòu)板養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，通過地下一層底板結(jié)構(gòu)板上的取土口進(jìn)行地下二層土體的開挖和結(jié)構(gòu)體澆筑施工，并在澆筑地下二層底板結(jié)構(gòu)板時，預(yù)留取土口 ；如此循環(huán)，逐層往下施工，直至澆筑完成整個地下空間的底板結(jié)構(gòu)板，從而完成整個地下空間的施工。在整個逆作法施工過程中，在進(jìn)行最關(guān)鍵的地下一層施工時，僅需在擬建地下空間土體上部(地下一層頂板結(jié)構(gòu)板上方)設(shè)置一道管幕，并結(jié)合在地下一層空間內(nèi)土體中設(shè)置的加固層，即形成完整的支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而為整個地下一層空間土體的開挖和主體結(jié)構(gòu)澆筑提供安全的施工環(huán)境。待地下一層底板結(jié)構(gòu)板養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，即可通過地下一層底板結(jié)構(gòu)板上預(yù)留的取土口進(jìn)行地下二層土體的開挖和主體結(jié)構(gòu)的澆筑，如此循環(huán)，實現(xiàn)多層連續(xù)施工，從而不僅能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的多層地下空間的施工，而且安全、高效，能夠節(jié)約工程工期和成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有的管幕支護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型一實施例的地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)的平面示意圖；
[0019]圖3是圖2的a-a剖視圖；
[0020]圖4是本實用新型一實施例的圖2增加管幕的a-a剖視圖；
[0021]圖5是本實用新型一實施例的圖2增加管幕的b-b剖視圖；
[0022]圖6是圖4增加加固層之后的剖視圖；
[0023]圖7是圖5增加加固層之后的剖視圖；
[0024]圖8是本實用新型一實施例增加立柱粧之后的剖視圖；
[0025]圖9是圖8中B處的局部放大圖；
[0026]圖10為利用本實用新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地下空間施工的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11為利用本實用新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成的地下空間的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需另外說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。為敘述方便，下文中所述的“上”、“下”與附圖的上、下的方向一致，但這不能成為本實用新型技術(shù)方案的限制。
[0029]實施例一
[0030]參考圖2，擬建地下空間土體A有兩側(cè)附近為河道，由于地下空間施工環(huán)境比較復(fù)雜，若采用常規(guī)的管幕法進(jìn)行施工，存在河水倒灌的風(fēng)險，會危及整個擬建地下空間土體A的施工安全性。為了解決這一問題，下面結(jié)合圖2至圖9，詳細(xì)說明本實用新型地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0031]參考圖2至圖6，一種地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括:對稱設(shè)置于擬建地下空間土體A兩側(cè)的始發(fā)井I和接收井2，對稱設(shè)置于擬建地下空間土體A另外兩側(cè)的攪拌粧3，始發(fā)井I和接收井2的四周均設(shè)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，始發(fā)井I和接收井2與攪拌粧3垂直的兩側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)一 31和圍護(hù)結(jié)構(gòu)二 32外側(cè)分別設(shè)有止水帷幕一 41和止水帷幕二 42，攪拌粧3的外側(cè)設(shè)有止水帷幕三43 ;擬建地下空間土體A上部設(shè)有一道管幕5，管幕5由若干鋼管水平并排形成，鋼管的兩端分別搭設(shè)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)一 31和圍護(hù)結(jié)構(gòu)二 32上，相鄰的鋼管與擬建地下空間土體A之間圍合形成的空隙填滿止水材料6 ;還包括若干加固層7，加固層7均從管幕底端貫穿至地下空間的地下一層底板結(jié)構(gòu)板處，且加固層7與管幕5垂直設(shè)置。
[0032]利用本實施例的地下空間逆作法施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地下空間施工，主要利用頂管機(jī)進(jìn)行土體開挖，整體上是按照先施工始發(fā)井和接收井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕，然后完成始發(fā)井和接收井的施工，接著完成整個擬建地下空間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕施工，接著在擬建地下空間上部頂入密集設(shè)置的鋼管形成一道管幕，形成水密性的地下一層空間，接著管幕內(nèi)土體加固處理后，邊開挖邊支撐，直至管幕段開挖貫通，同時澆筑地下一層的結(jié)構(gòu)體，并在澆筑地下一層底板結(jié)構(gòu)板時，預(yù)留取土口 ；待地下一層底板結(jié)構(gòu)板養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，通過地下一層底板結(jié)構(gòu)板上的取土口進(jìn)行地下二層土體的開挖和結(jié)構(gòu)體澆筑施工，