CN101725355A - 一种地下建筑竖井围护结构及其盾构机切削施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下建筑竖井围护结构，具有由上部钢筋笼、中部FRP筋笼和下部钢筋笼联接而成的增强体结构。本发明同时也公开了地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部钢筋笼、中部FRP筋笼和上部钢筋笼吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼位置时，将盾构机的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。采用本发明的围护结构及施工方法，既加快了地下建筑的施工进度，也在一定程度上减少了盾构机刀片的磨损，适合于在盾构机进、出地下建筑竖井处的围护结构中推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种围护结构，尤其涉及了一种地下建筑竖井围护结构。
本发明还涉及了该地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法。
背景技术
我国城市建设用地日益紧张，地下车库、商业街等地下建筑成为必然地发展趋势。地下建筑用隧道、结构物的修建为城市化进程腾出更多的土地空间。目前地下建筑物通常采用钢筋或钢板作为增强体的围护结构，以达到止水、防渗、和承重的目的，在进行地下建筑施工必然会选择盾构法施工。但在盾构法隧道施工中，隧道掘进至竖井位置时，用盾构机的刀具直接切削以钢筋或钢板为增强体的围护结构极为困难，很容易造成刀具损坏、钢筋卡塞刀盘等问题，因此，为方便盾构机进、出地下建筑竖井，一般采用人工破筋的方法凿去相应位置处的围护结构，这种方法不仅作业环境艰苦、劳动强度大，同时由于围护结构的开凿破坏，极易出现地下水涌入、土体塌方等问题，危险性极大。
在采用人工破筋以时，为了确保施工安全，在人工开凿前还必须对盾构机进、出地下建筑竖井位置外的土体进行加固或做临时支护。目前采用的处理有高压旋喷法、深层搅拌法、化学注浆法或冰冻法等，这不仅增加了竖井围护的建设费用，延长了施工周期；还对竖井施工的工作面提出了更高的要求，对周围交通和建筑的影响增大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种施工周期短、工程造价低、劳动强度低以及施工安全系数高的地下建筑竖井围护结构，同时提供地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法。
为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：
本发明提供一种地下建筑竖井围护结构，具有增强体结构，所述的增强体结构为由上部钢筋笼、中部FRP筋笼和下部钢筋笼联接而成的增强体结构。
其中，所述的FRP筋笼在围护结构中的位置与盾构机进、出地下建筑竖井的位置对应，且FRP筋笼的高度大于盾构机的进出高度。
所述的围护结构采用桩的形式，钢筋笼为圆筒形钢筋笼，FRP筋笼为圆筒形FRP筋笼，上、下部钢筋笼与FRP筋笼联接。上、下部钢筋笼与FRP筋笼通过直接绑扎进行联接。
所述的围护结构采用墙体的形式，钢筋笼为矩形钢筋笼，FRP筋笼为矩形FRP筋笼，上、下部钢筋笼与FRP筋笼通过联接板和钢螺栓联接。
所述的FRP筋笼为GFRP筋笼或CFRP筋笼，其中，FRP为纤维增强聚合物，GFRP为玻璃纤维增强聚合物，CFRP为碳纤维增强聚合物。
本发明还提供了上述的地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部钢筋笼、中部FRP筋笼和上部钢筋笼吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼位置时，将盾构机的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。
本发明针对现行地下建筑盾构法施工中，盾构机穿越竖井的以钢筋为增强体的围护结构时由于人工破筋和对进、出洞口外土体临时支护等作业造成的安全、造价提高、工期延长等问题，通过盾构机直接切削地下建筑竖井围护结构的FRP筋笼，避免了使用人工破筋的方法凿去相应位置处的钢筋混凝土围护，从而缩短了施工周期，降低了劳动难度与强度、提高了施工安全性。采用本发明的围护结构及施工方法，既加快了地下建筑的施工进度，也在一定程度上减少了盾构机刀片的磨损，适合于在盾构机进、出地下建筑竖井处的围护结构中推广使用。
附图说明
图1为盾构切削地下建筑竖井围护结构的示意图。
图2为FRP筋笼与钢筋笼联接示意图。
图3为联接板结构示意图。
具体实施方式
请一并参阅图1、图2和图3，本发明的围护结构与传统的围护结构不同，传统围护结构通常以钢筋或钢板作为增强体，而本发明的增强体结构则由上、下部钢筋笼和中部FRP筋笼2构成；FRP筋笼2的位置与盾构机7进、出地下建筑竖井的位置对应，且FRP筋笼2的高度大于盾构机7的进出高度，使盾构机7能在FRP筋笼2中通行；上部钢筋笼1、中部FRP筋笼2、下部钢筋笼3之间通过联接形成一个完整的增强体结构。其中，FRP筋笼2可以为GFRP筋笼或CFRP筋笼；上部钢筋笼1、中部FRP筋笼2、下部钢筋笼3之间可以通过联接板4和钢螺栓5联接或者直接绑扎联接，联接板4上具有若干个螺栓孔6。
本发明地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部钢筋笼3、中部FRP筋笼2和上部钢筋笼1吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机7掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼2位置时，将盾构机7的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。
(一)若围护结构采用钢筋笼为搭配增强的桩的形式，则具体施工方法如下：
I、桩孔：根据不同的地质条件，可采用人工挖孔或钻机成孔。桩孔完成前将已制作的FRP筋笼和钢筋笼搬运至施工现场；
II、桩孔完成后，将下部钢筋笼吊装、插入桩孔，预留足够的搭接长度在地表以上，并做临时支撑；
III、将中部FRP筋笼吊装，与下部钢筋笼对应的钢筋按设计长度搭接、绑扎；
IV、将绑扎后中部FRP筋笼插入桩孔，预留足够的搭接长度在地表以上，并做临时支撑；
V、将上部钢筋笼吊装，与FRP筋笼对应的FRP筋按设计长度搭接、绑扎；
VI、将绑扎好的上部钢筋笼插入桩孔至设计深度，并做临时支撑；
VII、插入导管浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构。
(二)若围护结构采用钢筋笼为搭配增强的现浇地下连续墙结构，则具体施工方法如下：
A、施工准备，包括单元槽划分、设备进场安装、钢筋混凝土导槽构筑、护壁泥浆池设置和拌制及导孔施工；
B、沟槽施工，挖槽机从一端到另一端有次序的施工，使槽深控制在同一标高。
C、清底及增强笼体施工，增强笼体按设计焊接、绑扎；要求下部钢筋笼底端距槽底10cm-20cm以上，笼体侧面至混凝土表面留5cm-15cm的间隙。
D、沟槽完成后，将下部钢筋笼吊装、插入沟槽，接合部分预留在地表以上，并做临时支撑；
E、将FRP筋笼吊装，与下部钢筋笼通过联接板和钢螺栓联接；
F、将联接好的FRP筋笼插入桩孔，接合部分预留在地表以上，并做临时支撑；
G、将上部钢筋笼吊装，与FRP筋笼通过联接板和钢螺栓联接；
H、将联接好的钢筋笼插入沟槽至设计深度，并做临时支撑；
I、插入导管浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构。
在上述(一)、(二)的盾构法地下建筑施工中，盾构机掘进至地下建筑竖井围护结构的FRP筋笼位置时，将盾构机刀盘的刀具更换为滚刀、齿刀或刮刀，便可直接切削地下建筑竖井的围护结构，进、出地下建筑竖井。
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。
Claims (7)
1.一种地下建筑竖井围护结构，具有增强体结构，其特征在于：所述的增强体结构为由上部钢筋笼(1)、中部FRP筋笼(2)和下部钢筋笼(3)联接而成的增强体结构。
2.根据权利要求1所述的地下建筑竖井围护结构，其特征在于：所述的FRP筋笼(2)在围护结构中的位置与盾构机(7)进、出地下建筑竖井的位置对应，且FRP筋笼(2)的高度大于盾构机(7)的进出高度。
3.根据权利要求1所述的地下建筑竖井围护结构，其特征在于：所述的围护结构采用桩的形式，上、下部钢筋笼为圆筒形钢筋笼，FRP筋笼为圆筒形FRP筋笼，上、下部钢筋笼与FRP筋笼联接。
4.根据权利要求3所述的地下建筑竖井围护结构，其特征在于：上、下部钢筋笼与FRP筋笼通过直接绑扎进行联接。
5.根据权利要求1所述的地下建筑竖井围护结构，其特征在于：所述的围护结构采用墙体的形式，上、下部钢筋笼为矩形钢筋笼，FRP筋笼为矩形FRP筋笼，上、下部钢筋笼与FRP筋笼通过联接板和钢螺栓联接。
6.根据权利要求1-5任一所述的地下建筑竖井围护结构，其特征在于：所述的FRP筋笼(2)为GFRP筋笼或CFRP筋笼。
7.一种如权利要求1-6任一所述的地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部钢筋笼(3)、中部FRP筋笼(2)和上部钢筋笼(1)吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机(7)掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼(2)位置时，将盾构机(7)的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN104047607A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 上海市城市建设设计研究总院 | 盾构机围护结构条件下吊出工法 |
| CN104912561A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 中建一局集团第五建筑有限公司 | 高承压水复杂地层条件下盾构连续穿越竖井的施工方法 |
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| CN111997632A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-27 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种盾构穿越竖井的方法 |
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2008
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