CN103270222A - 对形成地下建筑的改进 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于形成地下结构的方法和设备。方法包括：提供形成至少两个隔开的支撑结构，所述支撑结构设置成在其上包括滑动轨道，以接收顶棚结构并且允许所述顶棚结构沿所述滑动轨道滑动，一旦支撑结构形成，顶棚结构就移动就位，以形成地下结构。支撑结构能包括桩基，并且包括在其中形成有滑动轨道的一系列单元。另外的物品能设置成允许润滑剂渗出，以允许结构单元移动就位的方式被改进。所述物品也能随后用于接收填充材料，以允许结构和周围泥土或石块之间的任何空间被填充。

Description

对形成地下建筑的改进

技术领域

有关本申请的保护主题的本发明涉及对形成地下建筑的改进。特别地，虽然不必然是唯一的方法，但所述类型的地下结构需要挖掘工作，所述挖掘工作以这种方式形成所述地下结构，即用于形成所述结构的待用构件前进到挖掘区域中。本发明的潜在用途范围宽泛并且包括隧道、地铁站台、始发箱式结构和/或地下停车场。

背景技术

当使用传统技术从地面形成地下结构时，一般需要破坏在待形成结构的区域上方经过的现存的服务设施。这在给予破坏的服务设施的操作员的补偿金方面是昂贵的，并且对公用服务设施造成严重破坏。替代性的系统用于在地面下方挖掘，并且将喷射混凝土衬砌（SCL）施加到挖掘区域的被暴露的石块和泥土的外表面，以稳定和支撑周围的石块和泥土。但是，已经发现，当使用这种系统时、特别是当与相对松散的泥土一起使用时，已经发生数种灾难性故障。

另一经历过的问题的是，随着支撑结构单元被插（推）入周围泥土中的挖掘之处，在单元和泥土之间形成摩擦力。摩擦力的程度能变得足够大，以至于单元可能被损坏，并且在一些情况下，摩擦力超过所提供的顶推能力，并且单元变得卡住。已知的是提供绳索或垫子，它们能放置在单元和泥土之间，但是它们特别是相对于拱形单元趋于从所需位置脱离和/或移动。另一问题是，隧道盾构或机器一般位于第一单元的前方，并且挖掘在这个盾构内进行、或由这个隧道机器执行。盾构或隧道机器制造成具有比尾随单元稍大的尺寸，以提供操纵能力并且减小随后的尾随单元与周围泥土的摩擦力，但是，维持这种超挖是困难的，并且上方的泥土能倒塌到超挖空间中，并且在表面处形成沉降。

发明内容

本发明的第一个目标在于提供设备和允许对形成地下结构改进的方法，同时将在形成所述地下结构时所造成的破坏最小化。另一目标在于提供设备和方法，随着挖掘进行和新的单元被增加，所述方法允许单元移动到挖掘之处以形成隧道结构，并且就通过改进单元更自由地移动通过地面和就位的能力改进方面而言，所述方法被改进。另一目标在于通过提供至少部分地填充由盾构形成的超挖空间的装置而在降低沉降方面提供改进。一旦单元就位，另一目标就在于允许永久性填充单元上方的任何空间，由此限制将来的地面沉降。

在本发明的第一方面中，提供形成地下结构的方法，所述方法包括以下步骤：挖掘泥土和/或石块至足够的程度，以允许形成就位的一个或多个单元，从而形成至少两个间隔开的直线支撑结构；在所述结构内或所述结构上形成和/或暴露直线滑动轨道，并且使一个或多个顶棚结构前进到挖掘之处中，前进方式为顶棚结构中的每个的各个相反端部接触至少一个轨道，并且，其中位于一个或多个顶棚结构下方的物质然后被挖掘到地下结构的所需深度。

在一个实施例中，至少支撑结构的顶部分由一个或多个单元形成，所述单元沿基本上平行于顶棚结构随后前进的方向移动就位。

在替换性实施例中，单元从顶表面向下移动就位。

在一个实施例中，支撑结构形成桩柱和支座。在一个实施例中，支撑结构包括一系列单元，所述单元沿其长度形成为顶壁箱的形式，这形成直线支撑结构的上表面，并且所述支撑结构的上表面大体包括沿其形成的滑动轨道。

在一个实施例中，支撑结构包括从所述单元下垂的基础。在一个实施例中，形成桩基，并且在一个实施例中，桩基形成支座壁或支柱。

在一个实施例中，挖掘程度所到的深度比形成滑动轨道的单元的低。一般这能通过提供桩基实现，支撑结构单元定位在所述桩基上。

在一个实施例中，支撑结构包括在其中形成的进入隧道。

一般地，在地面环境需要处理的地方，支撑结构也能用于在安装顶棚结构之前预先稳定地面环境。

在一个实施例中，顶棚结构是拱形，或替代性地顶棚结构是基本平坦的板或梁。

在一个实施例中，两个隔开的支撑结构以这样的间距设置，该间距允许顶棚结构的相反端部分在所述支撑结构上放置并被支撑就位。

在替换性实施例中，形成三个或多个支撑结构，并且在一个实施例中，能形成中间支撑结构，以允许第一和第二顶棚结构中的每个的端部分并列地沿所述中间支撑结构放置。在一个实施例中，顶棚结构中的每个具有位于所述顶棚结构下方的运输装置，诸如导轨轨道。

在一个实施例中，在并列地设置顶棚结构的地方，形成允许在各个顶棚结构下方的各区域之间通过的一个或多个通路。

在一个实施例中，并且尤其在空间受限于现场情况的地方，用于支撑结构的单元和/或顶棚结构将在工厂位置预制并且运输到现场。每个国家对能在公路上运输的单元的最大长度和宽度的规定有所变化。对于直径更大的顶棚结构（诸如拱形结构），可能需要将这些顶棚结构制成两个区段、即三腿拱形（3pin arch）结构，或需要将两个元件在现场结合以形成两腿拱形（2pin arch）结构。

设想到的是，所述方法在避免表面破坏的情况下特别有用。在必须以数米覆盖层建造结构的地方，这些技术由于设计成使任何表面沉降最小化而得益。同样，大型深度结构将由于被暴露面的区域最小化并且在挖掘的每个步骤提供完整的结构衬砌而得益。

在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：形成至所需深度和尺寸的通道井，而后从通道井在基本直线方向沿至少一个所需方向形成挖掘结构。

在本发明的另一方面中，提供形成在地下的结构，所述结构至少包括第一和第二基本直线的支撑结构，所述支撑结构包括一系列单元，所述支撑结构隔开并且分别具有形成在其中的轨道，所述轨道分别接收至少一个顶棚结构的端部分，以使得所述至少一个顶棚结构横跨各所述支撑结构之间的空间，并且由所述支撑结构支撑，以允许顶棚结构下方的挖掘区域被限定成一旦完全挖掘就有足够的深度，以允许人和/或运输装置通过。

在一个实施例中，当挖掘区域具有第一深度时，支撑结构就位，并且一旦就位，挖掘区域以支撑结构和顶棚结构作为保护结构起到第一功能的方式被扩大，其中所述第一功能是在用于挖掘区域完全形成后的第二功能之前。

在本发明的另一方面中，提供一种形成地下建筑的方法，所述方法包括以下步骤：安装支撑结构，其包括支座或进口隧道或箱式结构中的任一，如果设置进口隧道或箱式结构，那么将桩安装在进口隧道或箱式结构下方以形成支座和桩柱；在每个支撑结构上设置滑动轨道；沿支撑结构顶压顶棚结构单元，其中盾构位于引导顶棚结构单元的前方；沿轨道支撑顶棚结构单元的端部分，并且使顶棚结构单元的端部分沿轨道滑动；以及随着挖掘和盾构前进，从在结构的一端处的始发处顶压另外的顶棚结构单元，并且通过移除直线结构的一部分而暴露滑动轨道。

一般轨道暴露的速度匹配顶棚结构前进的速度。

在本发明的另一方面中，提供一种在挖掘之处形成隧道结构的设备，所述设备包括多个其间支撑顶棚结构的支撑结构单元，所述单元形成并且定位成使得当所述单元就位时，隧道结构就形成，并且其中，在隧道结构的外面和周围泥土或石块之间的位置设置至少一个物品，在所述物品中设置材料以协助形成隧道结构和/或提供围绕所述隧道结构的泥土或石块的稳定性。

在一个实施例中，材料是润滑剂，所述润滑剂从一个或多个物品渗入所述单元和周围泥土或石块之间的界面，以协助单元移至挖掘之处。

在另外的实施例中，材料是灌浆或填充材料，设置成填充围绕结构的泥土或石块中的任何间隙或空间。

在一个实施例中，物品在形成结构期间被用于接收润滑剂，而后在结构就位之后接收灌浆或填充材料。

在一个实施例中，物品是细长部件，沿所形成的隧道结构的长度延伸。

在一个实施例中，物品在就位到单元和周围泥土或石块之间的界面之前在其中包括润滑剂，或替代性地，物品一旦就位，润滑剂就会被供应到所述物品，由此确保始终存在足够的润滑剂。此外，柔性的填充材料可能设置成至少部分地填充物品，但同时允许所述物品变形以引起润滑剂从其中渗出。

在一个实施例中，物品能够变形，以使得当物品移动就位时，单元和周围石块或泥土一起的运动能引起物品变形，并且引起润滑剂或更多的润滑剂渗出。

在一个实施例中，所述物品在其上隔开的位置设有一系列孔口或端口，所述孔口或端口设置成允许润滑剂从物品的内部穿过至物品的外面，并且因此到达单元和周围泥土或石块。一般地，端口或孔口的尺寸增加，和/或响应于所述物品的更大的变形，所述端口或孔口允许润滑剂的流动增加。这一般是由于如果在物品上压力增加，那么很可能泥土和支撑结构单元之间的摩擦力会更大，并且因此更需要提供润滑作用，以允许单元可以顺利地移动过引起压力增加和变形的石块或泥土。

一般地，将围绕或相邻于支撑结构单元的外表面设置多个物品。

在一个实施例中，多个管形式的互连物品被浇铸到被推动就位的单元中的每个的上表面中。当制造时每个单元将具有这些浇铸件，并且设置装置以在安装时连接各单元之间的管。

替代性地，在单元上的每组管列能被连接至单独的润滑剂/灌浆填充单元。

一般地，管的直径和柔性程度由特定的现场情况确定。在一个实施例中，管将被嵌入单元中，以使得管的下部被刚性地保持，并且管的上部形成为填充特别的隧道构造的特定超挖尺寸。

一般地，至少管的上部将被穿孔。

在一个实施例中，管在安装期间将被合适的润滑剂填充，所述润滑剂能被位于工作区域外侧或来自隧道内的的泵加压，以在管和泥土或石块之间供给润滑剂。

替代性地或附加地，来自覆盖土的任何压力或表面处的活负载将引起管变形，并且引起附加的润滑剂在管和泥土之间受力。

高效的润滑作用减小将单元推至挖掘之处所需的顶压载荷，并且管在载荷之下变形的能力允许管形成在外表面（诸如单元的顶部）和泥土之间的柔性垫，并且将提供可变并且柔性的填充物，以适应不同的载荷和沉降。

在一个实施例中，当所有的单元就位时，所述管被供应并充注加压的材料（所述材料一般能永久性地设置并且在本文中以非限制的方式称为“灌浆”），以通过压力使管重新成形，并且以为管提供永久性实体填料，并且所述实体填料继而移至超挖空间中，以填充管和泥土之间的任何空间，并且以固化管和在超挖空间中提供永久性实体填料。

在一个实施例中，灌浆能被加过压以提供补偿灌浆。

一般地，管能与经过单元的驱动线成直角地、或沿与驱动方向一致的单元纵向地定位。

同时设想到的是，将至少在顶棚结构和单元的上部上设置管，管也能应用到顶压结构的单元各侧，特别是在必须靠近现存结构以安装之处，从而提供柔性的间隔件和润滑的方法。

管在此定位时通过“柔性垫（flexible mattress）”覆盖上表面。

在本发明的另一个方面中，提供一种用于形成隧道结构的设备，所述设备包括多个支撑结构单元，所述支撑结构单元前进并且连续地定位，以便形成结构，其中所述单元在至少一部分外表面处或相邻于至少一部分外表面包括多个细长管，所述管设置为在其中接收润滑剂和/或灌浆材料。

在一个实施例中，至少当管接收润滑剂时，孔口或穿孔设置成允许润滑剂从其射出。一般地，润滑剂随着单元被顶压至挖掘泥土或石块而射出。

在管设置成接收灌浆材料的情况中，一旦隧道结构形成，材料一般被引入管。在这种情况下，允许使得灌浆材料硬化，并且因此所述灌浆材料至少部分地填充隧道结构的外表面和周围泥土或石块之间的任何间隙，以便减小泥土或石块的沉降发生。

在本发明的另一方面中，提供一种形成隧道结构的方法，所述方法包括：挖掘泥土或石块以形成路径，隧道结构沿所述路径形成；随着挖掘的进行，将一系列单元插入，以形成支撑结构和/或顶棚结构，并且其中随着单元被插入，至少一个物品也被插入并且定位在单元的外面和周围泥土或石块之间的界面处，所述物品设置成接收润滑剂和/或灌浆材料。

一般地，设置多个物品，所述物品设有一个或多个孔口，以允许润滑剂从其射出，以便润滑界面，并且因此协助单元滑动至挖掘区域中。

在一个实施例中，一旦单元就位，灌浆材料就被引入。

一般地，设置多个所述物品，并且所述物品绕所述界面选择性地隔开。

一般地，物品设置成细长部件，所述细长部件结合在一起时的长度等于或大于待形成的隧道结构的长度，以便允许润滑剂沿结构界面的长度提供。进行润滑的注射以减小高摩擦力并且尝试填充间距。由于润滑剂会渗透泥土而产生的维持润滑剂的问题、以及使润滑剂/填充材料被推动就位的同时也填充间距的困难通过提供物品或管的"垫"而克服，这允许物品中的柔性填充物变形以适应和抵抗载荷，并且通过这种做法在最需要润滑剂之处注射。

在无论哪个实施例中，根据本发明的物品能结合地使用，以在形成的结构的至少一部分的外表面处形成"垫"。提供物品意味着能在泥土和顶压单元之间实施高效的润滑作用。物品能压缩的事实允许所述物品在空间中作为泥土和顶压单元之间的填充物，随着挖掘发生并且单元前进至挖掘区域中，所述空间通过由一系列顶压单元的前方的盾构所形成的间距形成。

此外，一旦挖掘之处形成，物品能被灌浆或能固化的其它填充材料永久性地填充。材料填充物品并且能以足够的压力提供，以便引起所述材料穿过物品中的孔口到达泥土中的任何空间，以便也填充所述空间，并且由此在固化时防止任何进一步的泥土移动或沉降。

应该被理解的是，根据本发明的物品可能用于以上展示的目的的组合，同时物品可能设置并且用于所示出目的的仅一种或其组合，并且仍然能有利地实现。

附图说明

现在参考附图描述本发明的特定实施例；其中

图la-f展示根据本发明形成的具有单一跨距的结构；

图2a-b展示根据本发明形成的结构的双跨；

图3展示根据本发明形成的结构；

图4示意性地展示根据本发明的一个实施例形成的隧道结构；

图5a-f展示根据现有发明形成的隧道结构；并且

图6展示了根据本发明的一个实施例的单元的透视图。

具体实施方式

首先参考图la-f，展示了根据本发明形成的地下建筑2的数个实施例。在每种情况下，所述建筑包括一系列顶棚结构4，在图la-d的情况下，所述顶棚结构呈拱形且大体上由一系列部件4'形成、并且在图le中基本上是平板或梁。在每种情况下，顶棚结构经由它们各自的相反的端部分6、8支撑在隔开的直线支撑结构18、20上。通过将端部分置于形成在支撑结构18、20的上面10、12上的各个轨道14、16上，所述端部分得到支撑。在形成所述结构时，随着前移的顶棚结构之前的泥土和石块区域的挖掘进行，顶棚结构单元4在沿滑动轨道被引入就位时沿滑动轨道滑动。形成支撑结构时，滑动轨道一般初始封闭且维持封闭的状态，直到滑动轨道随着顶棚结构的单元沿其前进而逐渐地被暴露。这个过程的目的在于防止污垢或石块进入到滑动轨道上，并且由此确保滑动轨道尽可能地处于良好环境，以协助顶棚结构单元沿滑动轨道移动。

在一个实施例中，直线支撑结构的顶部分22至少初始沿其设有进入通路，以允许人员和/或设备沿所述进入通路移动至结构的前方。支撑结构能包括多个单元，一般通过使所述单元顺次沿待形成支撑结构的路径前进，能将所述单元引入就位于第一挖掘区域中。一般必须移除足够的泥土或石块才使得待用于形成直线结构的单元以及待沿安装在支撑结构18、20上的轨道14、16滑动的顶棚结构4定位，以使得一旦支撑结构形成，顶棚结构就能前进就位。

在图la的实施例中，支撑结构18、20包括已经预成形并且移动就位的一系列/一组单元21、以及形成为从单元21下垂的桩基24，从而形成支撑结构18、20。这种构型意味着如果需要，隧道结构的深度X能大于单元21的深度，其中单元的深度形成为适于使用已经形成的结构的特定目的。一般一旦顶棚结构就位，就挖掘深度。

在图lb中示出另一实施例，其中支撑结构18、20由沟渠结构形成，所述沟渠结构用于在其上支撑拱形的顶棚结构单元4以及基板23。在这种情况下，各支撑结构完全由各单元21形成，所述单元21初始前进就位以形成滑动轨道，顶棚结构能沿所述滑动轨道前进。图1f展示对图lb的构型的另一变型，其中用于每个支撑结构18、20的单元21形成为开孔隧道，而后承载桩24从形成在单元21内的进入通路25向下形成。在这种情况下，通过沿进入通路泵送混凝土形成的滑动轨道14、16然后沿支撑结构单元21的内部形成。一旦滑动轨道形成，支撑结构单元21的一些部分就被逐渐地移除，以允许滑动轨道14、16被暴露，并且随着挖掘被执行，允许挖掘执行的前移盾构沿轨道滑动，随后是顶棚结构4如箭头33所示地沿轨道滑动直到顶棚结构形成就位。

图lc展示类似于图lb的构型，其中支撑结构的单元21替代地是盒状。在这两种情况下，进入通路25能沿支撑结构的长度设置。图1d和1e展示下述构型，其中支撑结构18、20由类似于其它实施例的单元21以及一系列基础单元27、29形成，所有这些都能被顶压就位以形成eth支撑结构。

在每个实施例中，当支撑结构就位后，随着顶棚结构4沿滑动轨道14、16移动，初始被完全覆盖的滑动轨道14、16能逐渐地被暴露。因此，第一顶棚结构以挖掘盾构位于其之前的方式放置就位。随着挖掘进行，在直线结构上的轨道14、16在位于顶棚结构的前方的挖掘盾构的保护之下也能相继地被暴露。这意味着当需要接收前进的顶棚结构4时，仅需要暴露初始被完全覆盖并且由盖或其它覆盖装置保护、并且因此在挖掘工作期间被保护的滑动轨道，并且轨道一旦被暴露，就被盾构保护而不受碎屑等的影响，由此随着顶棚结构通过千斤顶设备沿轨道顶压，所述顶棚结构沿轨道顺利地行进更为容易。一旦顶棚结构4沿直线结构18、20就位，就能在所述顶棚结构4之下执行进一步挖掘，以形成至所需深度的挖掘区域，其中由于挖掘区域通过已经形成的建筑保护，可以安全地完成工作，并且无需破坏正在被挖掘的区域的顶表面。

图2a和2b展示了所述建筑的另外的形式，所述建筑能以类似于图la-e的方式形成，除了在这些实施例中形成的是双跨顶棚结构104，其中相邻的顶棚结构的端部6'、8'沿着所示的共用中间支撑结构120而被支撑。一般地，如所示，在相邻的顶棚结构区域之间设置进入通道122。在图2a中，支撑结构单元21形成支撑结构18、20、120中的每个，并且在图2b中，支撑结构通过安装在形成至所需深度的桩24上的单元21形成。

根据本发明的建筑能具有多种用途，其中一个在图3中示出，用于容纳地铁轨道125。建筑能用于形成地铁的站台，例如，在这种情况下，建筑容纳单一轨道125和平台126并且一般是6.2-6.7m的直径。

在中间支撑结构120处形成的中央平台的类型要求最小为6m，再加上两个轨道，所以14m的拱形顶棚结构是足够的。

对于在图2a-b和图3中示出的构型，所述结构基于各平台之间的12m的宽度，该宽度可以适应双轨道以及比伦敦地铁更宽的列车。

站台的长度由平台的需要容纳车厢的数量的长度确定。在图3中，所示站台基于从作为进入大厅的中央挖掘之处双向行驶。

在一个实施例中，能形成一种结构，并且所述结构用作提供地下进出的“始发”箱式结构，设备能移动至所述箱式结构，并且从所述箱式结构能始发设备以建造沿从所述箱式结构起的一个或多个方向延伸的隧道。所述隧道然后提供基础结构，在所述基础结构内建造永久性站台。

一般地，箱式结构将有22-24m的跨距并且大约200m长。高度将由待行驶的隧道的直径确定，但双轨道隧道的直径可以是6-7m，所以箱式结构的内部深度能够达到8-10m。这些箱式结构的长度大约是200m。

在一个实施例中，通过使用本文所述方法从中央通道井128沿双向形成所述结构，从而给出所需的净跨距。中央通道井也能用于提供另外的服务设施、诸如街面、售票点等的通道，如接通图3中示出的地上“站台”130的竖井128所示。

在另外一种用途形式中，顶压的拱形结构和顶压的板都能用于形成在街道、建筑和停车场下方的地下停车处，并且其中通过使用拱形或顶压板型的顶棚结构，将形成一系列互连的港湾式位置。

为了提供港湾式停车位，中央通路的每侧需要为每个港湾式位置提供一般10-12m的净跨距。

另一用途是作为由以下多种开发商和行业使用的地下存储窖，所述开发商和行业需要在明挖法太具破坏性或并不符合成本效益的位置形成存储空间。这些能够由顶压的拱形结构和板的技术建造。

现在描述在形成如本文所述结构中所使用的设备和方法，所述设备和方法能有利于本文所述结构的实施例，并且也有利于形成其它形式的结构，其中一个或多个单元需要被移动至挖掘泥土和/或石块的区域中。图4展示了泥土本体，隧道结构204形成在所述泥土本体中。隧道结构204由一系列单元206形成，随着挖掘长度增加，所述单元206可滑动地移动至挖掘区域218中。虽然不是每种情况都需要这样，但在本实施例中，单元中的每个用于支撑隧道结构的顶棚结构210，以使得当单元结合时，单元和顶部分209之间的自由空间形成隧道结构的自由空间。将被理解的是，随着单元移动就位，周围泥土或石块的界面之间能形成能防止滑动容易地发生或确实完全防止滑动发生的摩擦力。这能引起显著延误结构的形成和/或引起损坏。

根据本发明，当形成隧道结构时（诸如，例如图4所示或图la-e、2a-b和/或图3的结构），提供形式为管210的物品，并且所述物品围绕单元206的外面和周围石块或泥土218之间的界面隔开。一般在安装之前，这些物品在浇铸时被嵌入所述支撑结构单元206的混凝土内。管被穿孔以允许润滑剂/浆被分配，并且在一个实施例中，相邻单元上的管能选择性地结合，以允许润滑剂沿其流动。

物品210的横截面在图5d-f中更详细示出，并且包括一般以液体形式容纳在所述物品210内的润滑剂物质，并且所述物品具有沿其长度形成的一系列孔口或端口212，以使得随着提供润滑剂的单元206沿图5a-b所示的方向214移动至挖掘之处并且沿所述挖掘之处移动，润滑剂能离开细长部件，并且因此提供单元206和周围石块或泥土218之间的界面216的润滑效果，并且因此改善单元的滑动。

在一个实施例中，即使当细长部件处于如图5a和5d所述的非压缩形式时，可以允许润滑剂220离开细长部件，但一般地，润滑剂220在任何给定时间离开物品的程度通过由诸如单元或周围石块或泥土施加到部件上的压力而增加。这种压力引起细长部件变形，继而在该位置从细长部件挤出更多的润滑剂，并且因此在最有可能的所需位置提供更多的润滑剂。管210的变形将关于外部载荷相应地改变，并且对沉降提供阻力。

在完成安装时，管210能在压力之下永久性地被灌浆材料222、或由此处术语"浆"包含的类似材料填充，以使它们重新成形，并且也促使浆通过孔口212进入在周围泥土和单元206的外表面之间的任何空间。

图6展示单元206的另一形式，并且展示在这种情况下沿单元的顶面224和侧面226、228定位的管或部件210。在这种情况下，管210沿单元的驱动线214延伸至挖掘之处，但是在另外的实施例中，能使管设置成相对于驱动方向的直角延伸。

提供如本文所述的这些物品和这些物品的组合将允许当单元被顶压就位时减小过大摩擦的风险，从而减小由于通过单元的顶压和安装造成的沉降和泥土移动而损坏表面结构的表面的危险。

因此，提供了根据本发明的能用于对改进地下结构的形成的方法和设备。

Claims (45)

1.一种形成地下结构的方法，所述方法包括以下步骤：挖掘泥土和/或石块到足够的程度，以允许一个或多个单元形成就位，从而形成至少两个间隔开的直线支撑结构；在所述支撑结构内或所述支撑结构上形成和/或暴露直线滑动轨道；并且使一个或多个顶棚结构前进到挖掘之处，前进方式为顶棚结构中的每个的各个相反端接触至少一个轨道，并且其中位于一个或多个顶棚结构下方的物质然后被挖掘至地下结构的所需深度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中支撑结构包括一个或多个单元，所述单元沿基本平行于顶棚结构随后前进的方向移动就位。

3.根据权利要求1所述的方法，其中支撑结构包括一个或多个单元，所述单元从顶表面下移就位。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述单元形成支撑结构的桩柱和支座。

5.根据权利要求2-4任一所述的方法，其中支撑结构单元沿支撑结构定位，以形成支撑结构的上表面并且包括沿所述支撑结构的上表面形成的滑动轨道。

6.根据权利要求1任一所述的方法，其中支撑结构包括从形成滑动轨道的一系列单元下垂的桩基。

7.根据权利要求6所述的方法，其中桩基形成支撑结构的支座壁或支柱。

8.根据权利要求1所述的方法，其中支撑结构包括沿其的通道。

9.根据权利要求8所述的方法，其中一旦形成隧道式通道，滑动轨道就在所述通道中形成。

10.根据权利要求1所述的方法，其中沿隧道设置支撑单元，所述隧道被形成以形成支撑结构，并且所述隧道包括沿其的通道，桩从所述通道下垂并且滑动轨道在所述通道中形成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中以一间隔设置两个隔开的支撑结构，该间隔允许支撑置于所述支撑结构上的顶棚结构的相反的端部分。

12.根据权利要求1所述的方法，其中三个或多个支撑结构被形成并包括中间支撑结构，第一和第二顶棚结构中的每个的端部分沿所述中间支撑结构置于其上。

13.根据前述权利要求任一所述的方法，其中至少一旦形成支撑结构，就执行挖掘工作以在所述支撑结构之间向下至所需深度地形成空间。

14.根据权利要求13所述的方法，其中随着顶棚结构移动就位和/或一旦就位，就执行挖掘工作。

15.根据权利要求13-14任一所述的方法，其中执行挖掘工作至比支撑结构的单元更深的深度。

16.根据权利要求1所述的方法，其中通道井形成至所需深度和尺寸，而后从通道井以基本直线方向沿至少一个所需方向形成挖掘结构。

17.根据权利要求1所述的方法，其中通过移除支撑结构的一部分，滑动轨道被暴露以作使用。

18.根据权利要求14所述的方法，其中随着顶棚结构沿滑动轨道前进，滑动轨道逐渐地被暴露。

19.根据权利要求15所述的方法，其中盾构设置在前移的顶棚结构的单元的前方，并且当滑动轨道位于所述盾构下方并且由此被保护时，所述滑动轨道被暴露。

20.根据权利要求1所述的方法，其中在支撑结构单元的外面和/或顶棚结构单元之间形成的空间中设置至少一个物品，所述物品包含用于协助所述单元前进就位、和/或一旦结构形成就稳定所述空间和相邻泥土或石块的材料。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述材料是润滑剂，随着单元移动就位，所述润滑剂从所述至少一个物品渗出，以润滑单元通路。

22.根据权利要求20所述的方法，其中所述材料是在结构形成后被引入所述至少一个物品的灌浆，所述灌浆在就位后硬化。

23.根据权利要求20-22任一所述的方法，其中所述至少一个物品初始在其与单元一起移至挖掘之处时包括润滑剂，在移动就位之后，任何剩余的润滑剂被移动，并且物品被灌浆材料填充。

24.一种形成地下建筑的方法，所述方法包括以下步骤：安装支撑结构，其包括支座或进口隧道或箱式结构中的任一，如果设置进口隧道或箱式结构，那么将桩安装在进口隧道或箱式结构下方以形成支座和桩柱；在每个支撑结构上设置滑动轨道；沿支撑结构顶压顶棚结构单元，其中盾构位于引导顶棚结构单元的前方；沿轨道支撑顶棚结构单元的端部分，并且使顶棚结构单元的端部分沿轨道滑动；以及随着挖掘和盾构前进，从在结构的一端处的始发处顶压另外的顶棚结构单元并且通过移除直线结构的一部分而暴露滑动轨道。

25.根据权利要求24所述的方法，其中当滑动轨道位于所述盾构下方或所述盾构内时，滑动轨道逐渐地被暴露。

26.根据权利要求24所述的方法，其中轨道暴露的速度匹配顶棚结构前进的速度。

27.一种形成在地下的结构，所述结构至少包括第一和第二基本直线的支撑结构，所述支撑结构包括一系列单元，各所述支撑结构隔开并且分别具有形成在其中的轨道，所述轨道各自接收至少一个顶棚结构的端部分，以使得所述至少一个顶棚结构横跨所述支撑结构之间的空间，并且由所述支撑结构支撑，以允许顶棚结构下方的挖掘区域被限定成一旦完全挖掘就有足够的深度，以允许人和/或运输装置通过。

28.根据权利要求27所述的结构，其中当挖掘区域具有第一深度时，直线结构就位，并且一旦就位，挖掘区以直线结构和顶棚结构作为保护结构起到第一功能的方式被扩大，其中所述第一功能是在用于挖掘区域完全形成之后的第二功能之前。

29.一种在挖掘之处形成隧道结构的设备，所述设备包括多个其间支撑顶棚结构的支撑结构单元，所述单元形成并且定位成使得当所述单元就位时，隧道结构就形成，并且其中，在隧道结构的外面和周围泥土或石块之间的位置设置至少一个物品，在所述物品中设置材料以协助形成隧道结构和/或提供围绕所述隧道结构的泥土或石块的稳定性。

30.根据权利要求29所述的设备，其中材料是润滑剂，所述润滑剂从一个或多个物品渗入所述单元和周围泥土或石块之间的界面，以协助单元移至挖掘之处。

31.根据权利要求29所述的设备，其中材料是灌浆或填充材料，设置成填充围绕结构的泥土或石块中的任何间隙或空间。

32.根据权利要求29所述的设备，其中物品在形成结构期间被用于接收润滑剂，而后在结构就位之后接收灌浆或填充材料。

33.根据权利要求29所述的设备，其中物品是细长部件，沿所形成的隧道结构的长度延伸。

34.根据权利要求29所述的设备，其中物品在就位到单元和周围泥土或石块之间的界面之前在其中包括润滑剂，或替代性地，物品一旦就位，润滑剂就会被供应到所述物品，由此确保始终存在足够的润滑剂。

35.根据权利要求29所述的设备，其中柔性的填充材料设置成至少部分地填充物品，同时允许所述物品变形以引起润滑剂从其中渗出。

36.根据权利要求29所述的设备，其中所述物品在其上隔开的位置设有一系列孔口或端口，所述孔口或端口设置成允许润滑剂从物品的内部穿过至物品的外面，并且因此到达单元和周围泥土或石块。

37.根据权利要求36所述的设备，其中端口或孔口的尺寸增加，和/或响应于所述物品的更大的变形，所述端口或孔口允许润滑剂的流动增加。

38.根据权利要求29所述的设备，其中多个管形式的互连物品被浇铸到被推动就位的单元中的每个的上表面中。

39.根据权利要求29所述的设备，其中当单元就位时，所述管被供应并充注加压的灌浆，以通过压力使管重新成形，并且以为管提供实体填料，并且所述实体填料继而移至超挖空间中，以填充管和泥土之间的任何空间，并且也用以固化管和在超挖空间中提供永久性实体填料。

40.一种用于形成隧道结构的设备，所述设备包括多个支撑结构单元，所述支撑结构单元前进并且连续地定位，以便形成结构，其中所述单元在至少一部分外表面处或相邻于至少一部分外表面包括多个细长管，所述管设置为在其中接收润滑剂和/或灌浆材料。

41.一种形成隧道结构的方法，所述方法包括：挖掘泥土或石块以形成路径，隧道结构沿所述路径形成；随着挖掘进行，将一系列单元插入，以形成支撑结构和/或顶棚结构，并且其中随着单元被插入，至少一个物品也被插入并且定位在单元的外面和周围泥土或石块之间的界面处，所述物品设置成接收润滑剂和/或灌浆材料。

42.根据权利要求41所述的方法，其中多个物品以基本平行的配置方式设置。

43.根据权利要求42所述的方法，其中物品设置为细长部件，所述细长部件结合在一起时的长度等于或大于待形成的隧道结构的长度，以便允许沿结构界面的长度提供润滑剂。

44.根据权利要求41所述的方法，其中所述物品部分地被柔性的填充材料填充。

45.根据权利要求30所述的方法，其中一旦结构形成，物品就被固化的灌浆材料永久性地填充。

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