CN102239309A - 用于建造地下构筑物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于建造一个井下构筑物的方法，其中在建造地点垂直掘进一个井筒(30)并且用一个顶盖(32)封闭井筒，在顶盖中设置一个开口，在开口的区域内设置一个升/降装置(37、38)，在井筒(30)中在开口的区域下方设置一个锁定装置(57)，构筑物的一个区段(46)设置在开口的区域内，该区段与升/降装置(37、38)连接、通过开口一直降到锁定装置(57)并被锁定并且紧接着在锁定以后与升/降装置(37、38)脱开，实施一个过程循环，其中在开口的区域内设置构筑物的一个另外的区段(40)，将该另外的区段与构筑物的锁定的区段(46)连接，并且使处于井筒中的各构筑物区段下降，并且重复这一过程循环一直到将为建造地下构筑物所需要的各区段引入到井筒中为止。

Description

用于建造地下构筑物的方法
发明内容
本发明涉及一种用于建造地下构筑物的方法。
背景技术
在密集空间中，在中心位置用于以地上建筑建造建筑物的空间越来越受到限制。在这种情况下，成问题的则特别是功能建筑物如停车库或仓库的建造，因为将它们作为地上建筑物进行建造的地面由于短缺而变得越来越昂贵，从而其建造变得不经济或运行与这样高的运行成本相关联，从而一种经济运行是不可能的。此外这类的构筑物由于其辅助功能在城市规划的整体中是不受欢迎的，但在功能上则是不能放弃的。
因此考虑，代替作为地上建筑物，而作为地下建筑物建造构筑物或建筑物。在这种情况下，经常建造基坑，必须耗费很大地保证其安全并且防止进水。然后在这些基坑中建造相应的构筑物并且然后紧接着将基坑重新封闭。这种类型的方法需用很高的成本和很大的技术费用，它们直接在建造成本和十分特别地在建造时间上表现出来。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种方法，借其可以建造不同的构筑物。对该方法的要求的本质是，可以顺利地、成本合算地、以高的质量并且关于工作保护方面可靠地进行建造。
按照本发明的目的这样达到，即在一个施工场所垂直掘进一个井筒，并且用一个顶盖封闭井筒，在顶盖中设置一个开口，在开口的区域内设置一个升/降装置，在井筒中在开口的区域内优选在开口的下方设置一个锁定装置，构筑物的一个区段设置在开口的区域内，该区段与升/降装置连接、通过开口一直降到锁定装置并被锁定并且紧接着在锁定以后与升/降装置脱开，实施一个过程循环，其中在开口的区域内优选在开口上设置构筑物的一个另外的区段，将该另外的区段与升/降装置和构筑物的锁定的区段连接，紧接着脱开以前的区段的锁定，使处于井筒中的各构筑物区段下降，直到最上面的区段处于锁定区域内，并且锁定构筑物的最上面的区段，并且重复这一过程循环一直到将为建造地下构筑物所需要的各区段引入到井筒中为止。在此井筒应该被理解为外部的构筑物而其余的各元件应该被理解为内部的构筑物。
在这种情况下，有利的是，井筒起一个基坑的作用，它可简单而可靠地进行制造。同时构筑物在井筒中的建造和构筑物区段的装入本身分别进行，井筒通过其井壁和井壁的衬砌是构筑物的构件，可以直接和简单地制造。装配这样实现(即从上向下)，即在装配各区段期间不必直接在井筒内工作，而可以在井筒之外在井筒的顶盖的上方完成各项工作，从而在建造期间具有一种高程度的工作安全性和工作质量，同时在建造各构筑物区段期间不需要将材料输送到井筒本身中并且不需要在井筒中的建造活动，这降低了成本并提高了工作安全性并且同时由此可以直接预制的供给各模块，可以直接装配它们，从而取决于通过根据提供的输送基础设施的至少部分的预组装可能性，可以快速和成本合算地实现各构筑物区段的装入。
本发明的另一种教导设定，构筑物涉及一种建筑物，优选涉及一种地下停车库或(地下)仓库，特别优选涉及一种地下的特别优选自动停车系统或(地下)仓库。正是在上述这样的建筑物类型中，由于通常城市规划的原因和由于缺乏适合的地块的可供使用性，在内城区域内以地上建筑物的建造是不可能的。本发明有利地设定，将为运行地下建筑物所需要的功能区域集成到一个以后待在其上建造的或已存在的建筑物中，由此有可以供给所述地块一种第二利用，将井筒构筑物集成到地上建筑物中和/或用作为地基措施。
本发明的另一种教导设定，通过矿工借助钻孔和爆破、利用一台井筒钻机以全断面和/或部分断面和/或作为掩护支架推进掘进井筒。其他的矿工的方法，如冻结法掘井运行等在特别复杂的地质学情况下同样是可使用的。特别有利的是，以部分断面或全断面使用自动化的井筒钻机，借其也有可能，在地下水线下面继而直接在地下水中掘进井筒而不抽地下水。
本发明的另一种教导设定，顶盖中的开口是可封闭的，由此有可能在顶盖上实施各个区段的全部的预组装活动，将分别待装配的区段放置在位于其下的锁定的区段上并与其连接，将分别待装配的(最上面的)区段与升/降装置连接，脱开锁定件，重新打开、升高开口，将整个结构降到刚好装配的区段的高度并将其锁定并且继续该方法，或作为备选方案，将这些区段紧接着与升/降装置连接、将其升高，重新打开开口，将该区段放置和连接在位于其下的锁定的区段上并且继续该方法。
本发明的另一种教导设定，利用一个具有至少一个驱动装置和作为连接或推进机构的至少一个液压缸、一条绳索、一个螺杆和/或一个齿条的升/降装置实现升高和下降。通过该连接或推进机构按简单的方式有可能以引导的运动可靠地实施一种升高和下降。在此有利的是，在开口的上方设置一个桥，它起升/降装置的更高的支承框架的作用。还有利的是，在构筑物区段与升/降装置之间设置一个辅助框架，特别优选地将其与连接或推进机构连接。利用辅助框架可以按简单的方式建立一种在工作区段与升/降装置之间的连接，其中同时辅助框架显示一种针对性的引导、定向和/或找平的可能性。
本发明的另一种教导设定，将锁定装置直接在顶盖下面设置在顶盖上或在井筒构筑物的一个基座上。借此有可能，锁定处于井筒中的构筑物区段并且同时封闭位于其上的开口，从而可以在一个保护区域内进行下一构筑物区段的装配活动，从而例如防止在那里活动的人员坠落到井筒中。也有可能是构筑物的一部分从井筒中伸出并且井筒的顶盖处在下方。在这里接着直接在井上装配构筑物的下一区段并且紧接着与升/降装置进行连接，以便下降构筑物来装配下一区段。有利的是，利用经由弯曲刚性的连接板、扁平的锁舌、楔、销和/或夹钳的锁定装置实现锁定，将其特别优选地实施为可移动的。由此确保可以达到一个足够大的保持力，并且同时简单地构成锁定装置。这便于操作和维护活动。
本发明的另一种教导设定，保护井底免受岩石力学负荷、进水等。同时有利的是，或是在井底上或是在井筒的一个区域内设置一个基座，用于支承下面的构筑物区段继而也用于将下面的构筑物区段固定在该井筒区域内。此外有利的可以是，在井筒中设置一个导轨，它在下降/升高时引导各构筑物区段。由此按简单的方式确保，一方面在井筒中可以可靠地并以符合要求的运动输送各构筑物区段而另一方面也可以将其引导地送到相应的终端位置。在这方面可以涉及一种导向系统。作为备选方案，可以设置一些例如滚子的系统，它们相对井壁承担一种直接的导向并且构成可调节的、必要时电机械的或电液压的。作为备选方案，可设置一种激光控制的、无导轨的、液压的下降。在这种情况下，可以取消事先装配的导轨或导轨的同行。以较低的速度和尽可能少冲击地实施下降/升高，以保证在井筒内的一种精确的设置并且避免不允许的变形。
本发明的另一种教导设定，第一构筑物区段(最下面的构筑物区段)设有至少一个用于将构筑物锁定在基座上的连接区段。借此在基座中各构筑物区段之间的一种可靠的连接变成可能的。同时有利的是，在构筑物的各区段装入以后将构筑物的至少一个区段与井壁连接。借此能够实现各构筑物区段在井筒中的一种更可靠的固定。
本发明的另一种教导设定，设置一个通风和排风系统和/或供应系统和/或其他的系统，包括停车底板或轿车置放位置的排水设备、灭火设备、工作电梯、底板清洁设备、照明设备和/或电子传感器，其中将所述系统/各系统优选逐段地、特别优选与一个构筑物区段的装配一起装入。由此另一方面有可能，已在一个单个区段的装配时设置全部为构筑物的以后的运行所需要的元件，借此可以取消在构筑物内继而在井筒区域内的以后的装配活动。这提高了对参加装配的人员的装配安全性和装配的质量。同时也有可能，在此刻设置和装配以后的运行元件，例如停车甲板，特别是用于停车底板的导轨、用于存放的轿车或其他的货物等的安置面、敷设电缆和技术系统的管道系统，从而随着各构筑物区段下降的结束基本上完成系统的总装。
本发明的另一种教导设定，在完成各构筑物区段的装配以后去掉井筒的顶盖，并且优选装配一个井筒封闭件。还有利的是，紧接着为构筑物建造一个井上构筑物部分，借此能够实现构筑物的一种以后的运行和一种以后的维护。
附图说明
下面借助附图更详细地说明按照本发明的方法的一个特别优选的实施例。其中：
图1-6：井筒制造的各个制造瞬间的侧剖视图，
图7：井上装配区域的俯视图，
图8：一个井下装入的构筑物区段的剖视图，
图9：井上装配区域的剖视图，
图10：相对于图8的包括装配的停车系统的视图，
图11和12完成装配的自动停车系统的剖视图。
具体实施方式
在一个施工场所20为了建造一个构筑物，制造一个基座22。紧接着建造一个井筒钻机，在这里作为以部分断面方法的垂直井筒钻机，它包括一个井上部分24和一个井下部分25构成并以此开始掘进井筒30。在掘进井筒30期间，用一个支架27支护井筒。一旦井筒30在掘进时捅穿地下水线21，井筒30就会注满地下水23。井筒钻机25的井下部分为一种这样的运行而设计(图2)。在井筒掘进例如直到60-100m的深度(较小或较大的深度和大的直径可以针对存放物品具有较少替换频率的构筑物特别是仓库)和井筒30完全支护以后，退回井筒钻孔25的井下部分并且用一个混凝土塞堵28封闭井底26(图3)。紧接着用泵抽出处于井筒30中的水23(图4)并且用一个支架29封闭井底26(图5)。然后通过形成的井底支架29例如将一个锚杆装置31引入到混凝土塞堵28中和岩体中。
紧接着在井上将一个顶盖32安装到井筒30上。在顶盖32上具有一些支柱33，它们是一桥34的构件，其中桥34具有环绕地作为框架的桥承载横梁35，它们支承在为了找平可调整的各支柱33上。桥承载横梁35设有一些开口，它们起导轨38的作用。通过这些导轨38设置拉杆37，这些拉杆经由一些连接装置39与一个辅助框架36连接。辅助框架36经由拉杆37可以上下移动。代替拉杆或除这些拉杆外，使用两侧起作用的液压缸(未示出)。作为备选方案，还可使用绳索、螺杆或齿条。拉杆37与一个驱动机构(未示出)连接，经由该驱动机构引入运动。在辅助装置36的下面上具有固定元件44，一个构筑物区段40与辅助框架连接到这些固定元件上。一个构筑物区段40在本实施例中构成为一个包括横梁41、43和支柱42的钢结构。在此为第一构筑物区段设置一个构筑物元件例如一块平板，具有一个连接机构(未示出)，该平板与构筑物的底座、井底26或井壁或其支架27连接，并且然后在其上竖起所述构筑物。在该构筑物元件上竖立和安装支柱42。这些支柱42与横梁41、43连接，其中这些横梁则构成构筑物区段40的终结部。辅助框架36经由这些固定装置44与最上面的横梁平面连接。通过拉杆37的下降，构筑物区段40下降并且借助各锁定件57固定在其下降的位置上，从而它不可能落入井筒30中。紧接着脱开辅助框架36的固定装置44并且经由拉杆37重新向上移动辅助框架36。辅助框架36经由固定装置39与拉杆37连接。紧接着封闭井筒顶盖32的开口(未示出)。
或是模块式地供应下一个构筑物区段40并将其设置在井筒区域内或是由各个支柱42和横梁41、43就地制造该井筒区段40。然后经由各固定装置44将构筑物区段40与辅助框架36连接。紧接着重新打开井筒开口并将新的构筑物40下降到位于其下的、先前装配的构筑物区段46上并与其连接。
作为备选方案，下降的构筑物区段的上端这样地处在封闭的井筒开口的上方，以致其上端伸出顶盖。然后下一构筑物区段40直接与该上端连接或它直接由各个支柱42和横梁41、43就地建造在该上端上。紧接着经由固定装置44将辅助框架36与构筑物区段40连接。
紧接着在两种情况下，脱开锁定件57并且再次使建筑物区段40与位于其下的建筑物区段46一起下降，一旦最上面的平面到达锁定区域内，就借助锁定件57将其锁定。
在构筑物区段40或46上还分别装配一些输送技术、电气安装以及家装技术的另外的组件和结构件。一个构筑物区段40的构件是一个供风管道51和一个排风管道53。从供风管道51开始向排风管道53分别按照一定数目的构筑物区段例如两个或三个设置一个供风分配器52和一个抽吸点54。也可以相互交替地设置供风分配器52和抽吸点54。此外一个构筑物区段40设有一个工作电梯55和一个梯子56的一个区段。附加地在井筒结构27上设置一个安全梯56用作应急导引装置。此外在一个构筑物区段40中还设有一个电梯开口50，通过该电梯开口以后设置停车系统的电梯。在各个构筑物区段上例如在导轨(未示出)上设置可输送的置放位置59。电梯本身具有一个电梯面58，该电梯面然后经由导轨从电梯中移出。这些置放位置59构成一个分派在一个构筑物区段上的停车系统平面60。
一个构筑物区段40以彼此一定的间距具有一个中间平面47。该中间平面按选择可以或是事后固定在构筑物与井壁之间或是该中间平面47直接设置为一个构筑物区段40的构件并且与其余的构筑物区段一起在井筒中下降。
为了能够实现构筑物区段40、46在井筒30中的一种精确的设置，可以设置一个包括一些能够实现精确导向的单个导轨的导向系统。导向系统本身可以是构筑物的构件，借此将构筑物附加固定在井筒30中。在构筑物在井筒30中完全建造以后，可以将单个的或全部的构筑物区段附加地与井筒支架27连接，以便附加地提高稳定性(未示出)。
在图11和图12中示出一个设置在一个井筒30中的自动停车系统。在各个构筑物区段40、46和各中间平面47设置在井筒30中以后，去掉顶盖32并装配一个井筒封闭件62。井筒封闭件62基本上处在基地表面63的高度。井筒封闭件62同样设有一个开口，它与自动停车系统的垂直输送机50的井筒相对应。在该开口的上方建造一个井上建筑物61，其形式为自动停车系统的一个转运间。
附图标记清单
20    施工场所              43    横梁
21    地下水线              44    辅助框架的固定装
22    基座                        置
23    地下水                45    排水管道
24    井上的井筒钻机        46    位于下面的构筑物
25    井下的井筒钻机              区段
26    底                    47    中间平面
27    井筒支架              48    装入的构筑物区段
28    混凝土塞堵            49    横梁
29    支架井底              50    垂直输送机的井筒
30    井筒                  51    供风管道
31    锚杆装置              52    供风分配装置
32    顶盖                  53    排风管道
33    支柱                  54    抽吸点
34    桥                    55    通行电梯
35    桥承载横梁            56    安全梯
36    辅助框架              57    锁定件
37    拉杆                  58    电梯面
38    导轨                  59    置放位置
39    固定装置              60    停车系统平面
40    构筑物区段            61    井上建筑物
41    横梁                  62    井筒封闭件
42    支柱                  63    基地表面

Claims (18)

1.用于建造一个地下构筑物的方法，其特征在于，在建造地点垂直掘进一个井筒并且用一个顶盖封闭井筒，在顶盖中设置一个开口，在开口的区域内设置一个升/降装置，在井筒中在开口的区域内设置一个锁定装置，构筑物的一个区段设置在开口的区域内，该区段与升/降装置连接、通过开口一直降到锁定装置并被锁定并且紧接着在锁定以后与升/降装置脱开，实施一个过程循环，其中在开口的区域内设置构筑物的一个另外的区段，将该另外的区段与升/降装置和构筑物的锁定的区段连接，紧接着脱开以前的区段的锁定，使处于井筒中的各构筑物区段下降，直到最上面的区段处于锁定区域内，并且锁定构筑物的最上面的区段，并且重复这一过程循环一直到将为建造地下构筑物所需要的各区段引入到井筒中为止。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，构筑物涉及一种建筑物，优选涉及一种地下停车库或仓库，特别优选涉及一种地下自动停车系统或仓库。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过矿工借助钻孔和爆破、利用一台井筒钻机以全断面和/或部分断面和/或作为掩护支架推进掘进井筒。
4.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，顶盖中的开口是可封闭的。
5.按照权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，利用一个具有至少一个驱动装置和作为连接或推进机构的至少一条绳索、一个螺杆和/或一个齿条的升/降装置实现升高和下降。
6.按照权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，在建筑物区段与升/降装置之间设置一个辅助框架。
7.按照权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，升/降装置在开口上方具有一个固定的桥。
8.按照权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，经由一些优选可移动地实施的楔、销和/或夹钳实现锁定。
9.按照权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，将锁定装置直接在顶盖下面设置在顶盖上或设置在井筒构筑物的一个基座上。
10.按照权利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，在井筒中设置一个用于构筑物的基座。
11.按照权利要求1-10之一所述的方法，其特征在于，在井筒中设置一个导轨，该导轨在下降/升高时引导各构筑物区段。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，导轨成为构筑物的构件。
13.按照权利要求10-12所述的方法，其特征在于，第一构筑物区段设有至少一个用于将构筑物锁定在基座上的连接区段。
14.按照权利要求1-13之一所述的方法，其特征在于，在构筑物的各区段装入以后将构筑物的至少一个区段与井壁连接。
15.按照权利要求1-14之一所述的方法，其特征在于，设置一个通风和排风系统和/或供应系统，其中将所述系统/各系统优选逐段地特别优选与一个构筑物区段的装配一起装入。
16.按照权利要求1-15之一所述的方法，其特征在于，在完成各区段的装配以后去掉顶盖。
17.按照权利要求1-16之一所述的方法，其特征在于，装配一个井筒封闭件。
18.按照权利要求1-17之一所述的方法，其特征在于，为构筑物建造一个井上构筑物部分。
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