CN104879144B - 软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法 - Google Patents
软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104879144B CN104879144B CN201510258293.8A CN201510258293A CN104879144B CN 104879144 B CN104879144 B CN 104879144B CN 201510258293 A CN201510258293 A CN 201510258293A CN 104879144 B CN104879144 B CN 104879144B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- push pipe
- underground
- board
- pile
- excavation
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010410 layers Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000009424 underpinning Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 9
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agents Substances 0.000 claims description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering processes Methods 0.000 description 9
- 238000000034 methods Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagrams Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000011901 water Substances 0.000 description 2
- 280000595576 Art, Ltd. companies 0.000 description 1
- 241000209202 Bromus secalinus Species 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 238000004458 analytical methods Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixtures Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reactions Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste materials Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种地下空间的施工方法,特别涉及一种软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法。
背景技术
[0002]地下空间的合理开发是科学利用城市地下空间资源、适应城市现代化与可持续发展建设的重要体现。由于规划滞后和施工手段的限制,造成诸如城市道路、景观绿地等区域下的地下资源不能充分利用,客观上造成公共资源的浪费。
[0003]现有技术中,受地质条件和施工工艺的限制,目前,国内外软土地区城市中心区域大多采用明挖法施工进行地下空间的开发,但常规明挖法实施地下空间势必对交通、管线、商业形成影响,甚至造成不可复原的破坏。因此,非开挖技术已成为地下空间施工方法的一种重要思路。
[0004]然而,软土地区典型的非开挖技术,如顶管、盾构等由于断面尺寸限制多用于地下通道或越江隧道等工程,不能满足城市地下空间大断面开挖的要求。
[0005]现有技术中也有采用管幕结合暗挖技术施工,S卩:在管幕的保护下采用暗挖技术实施地下空间。然而,该方法由于侧向管幕水平钢管以及钢管间连接构件承载能力的限制,一般仅适用于埋深较浅的地下空间工程,多为地下一层。
[0006]因此,本领域技术人员致力研发一种具较强承载能力且不占用地面施工场地的地下空间暗挖施工方案。
发明内容
[0007]有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明提供一种不仅地下空间断面形式不受限制,而且地下空间开挖规模也不受限制的软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法,其特点在于,包括以下步骤:
[0008] S1、先用并列的顶管完成软土地的首层土方的开挖;
[0009] S2、在所述并列的顶管内设置用于形成地下空间结构的框架柱、托换粧基、托换承台、框架纵梁,以及设置用于增强开挖强度的叠合顶板;
[0010] S3、凿除所述顶管的局部顶板结构后,现浇钢筋砼,以将各所述顶管的剩余顶板整体连接;
[0011] S4、当所述剩余顶板连成整体后,再采用盖挖加层方法继续向所述软土地的地下开挖,得到所需的地下多层结构。
[0012]本方案步骤S4中的盖挖加层方法,是在传统盖挖法基础上发展起来的一种开挖施工方法,它主要是利用既有地下结构的顶板作为盖板,结合低净空复合围护工艺,将地下结构整体托换后,再向下暗挖加层的方法。本方法避免了大面积敞开式开挖,施工期间不影响地面交通,也无需搬迀地下管线,为解决既有建筑物地下室改造和中心城区地下空间加层等问题开辟了一条新的开挖施工方法。
[0013] 在一些实施例中,所述步骤SI还包括:
[0014] Sll:实施顶管出发井与接收井;(为实现所述顶管管节的顶入与接收,需设置顶管始发井与接收井,可采用传统明挖顺筑法进行施工。)
[0015] S12:将并列的各所述顶管分节顶入所述软土地的土层中,并通过所述顶管的顶管顶板上预留的导向槽,在凿除顶管的局部顶板后,在相邻的所述顶管顶板间安装用于承载覆土荷载的高强度连接钢板。
[0016] 在一些实施例中,所述步骤S2还包括以下步骤:
[0017] S21:在每一所述顶管内设置框架纵梁、框架柱、托换承台及托换粧基(本步骤中框架纵梁、框架柱、托换承台及托换粧基的设置位置可采用现有技术中已知的施工位置来布置);
[0018] S22:在各所述顶管的边跨设置边跨斜支撑,并在各所述顶管的边跨与所述托换承台之间、相邻的两所述托换承台之间分别设置用于加强结构受力的钢筋砼连系梁;
[0019] S23:设置用于加层的地下多层基坑围护结构。
[0020] 在一些实施例中,所述步骤S3还包括以下步骤:
[0021] S31:凿除所述顶管的局部顶板;
[0022] S32:在相邻所述顶管间现浇钢筋砼楼板,步骤S32还包括:在原有的所述顶管顶板下浇筑一层钢筋砼板,用于与所述顶管顶板形成叠合顶板;
[0023] S33:凿除所述顶管的顶管侧墙,通过同时兼作支撑体系的所述钢筋砼连系梁,将各所述托换承台连成一整体。
[0024]在一些实施例中,所述步骤S4中的盖挖加层方法包括以下步骤:
[0025] S41:凿除所述顶管底板并继续向下进行土方开挖,根据开挖深度不同设置若干道支撑(例如在开挖地下二层结构中的第二道支撑),并挖至坑底;
[0026] S42:再在已暗挖出的地下多层结构(例如地下二层结构)内,回筑地下多层结构的底板、侧墙和中板;所述底板、侧墙、中板分别与所述框架柱相连接;同时还应确保所述框架柱与托换承台的连接;
[0027] S43:凿除地下多层结构内的所述托换承台与钢筋砼连系梁,并完成加层侧墙与所述顶管的顶管边跨侧墙的连接。
[0028] 在一些实施例中,所述地下多层结构为地下二层结构。同理,重复以上步骤S41〜S43,还可实现更多层数的地下空间暗挖施工。
[0029]在符合本领域常识的基础上,上述各优选实施例,可任意组合,即得本发明各较佳实施例。
[0030]本发明的有益效果:
[0031] 1、本发明尤其适用于软土地区多层地下空间的暗挖施工。其施工时,除顶管工作井外,完全不占用地面施工场地,避免了对城市交通、管线等微影响;而且,尤其适合在限制开挖条件下软土地区多层地下空间的实施开发。
[0032] 2、此外,本发明所采用的顶板结构作为叠合顶板的重要组成部分,能参与永久受力,而且较之现有技术中通常采用的完全作为临时结构的钢管管幕更低碳环保。
[0033] 3、更进一步地,本发明采用刚度较大的顶管结构实现地下一层土方的开挖较传统管幕法在控制变形方面具有明显的优势;另外,不仅地下空间断面形式不受限制,而且地下空间开挖规模不受限制,因此施工应用范围很广。
[0034]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
[0035]图1为本发明的阵列顶管的布设结构图。
[0036]图2为本发明顶管间预留间隙及连接状态放大结构图。
[0037]图3为本发明顶管顶板连接钢板放大结构图。
[0038]图4为本发明的顶管内顶板托换结构的施工图。
[0039]图5为本发明的顶管顶板结构的凿除状态图。
[0040]图6为本发明的地下空间顶板完成时的状态图。
[0041]图7为本发明的凿除顶管侧墙、连接托换承台时的状态图。
[0042]图8为本发明的凿除顶管底板、向下开挖至坑底时的状态图。
[0043]图9为本发明的下二层结构的回筑结构图。
[0044]图10为本发明的凿除托换结构后完成侧墙的连接状态图。
[0045]附图标记说明:顶管1、顶管顶板11、导向槽12、高强度钢板13、顶管侧墙凿除线14、后浇区域15、框架柱2、框架纵梁3、托换粧基4、边跨斜支撑5、钢筋砼连系梁6、地下二层的基坑围护结构7、托换承台8、地下空间顶板9、钢筋砼连系梁16、地下二层10、结构底板101、地下二层侧墙102、中板103、第二道支撑104、地面200
具体实施方式
[0046]下面举出较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0047] 实施例
[0048]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:本发明采用若干并列顶管完成地下一层的土方的开挖后,先是在每个顶管结构内进行地下室永久顶板结构、框架柱、托换承台及托换粧基的施工;然后充分利用顶管I间高强度连接钢板13的“保护”作用,并在凿除相邻顶管间局部顶板结构后,立即现浇钢筋砼楼板,以实现相邻顶管顶板的有效连接;最后,在实现顶板结构的贯通连接后,再采用盖挖加层技术,进而继续向地面200的下方实施多层地下空间。
[0049]下面以暗挖至地下二层为例,来详细说明本发明的软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法。
[0050]如图1〜图10所示,本实施例提供的暗挖施工方法主要包括以下施工步骤:
[0051] S1、先用并列的顶管I完成首层土方的开挖。本步骤的具体施工过程为:
[0052] S11:实施顶管出发井与接收井;
[0053] S12:将并列的顶管I按一定顺序分节顶入地面200下的土层中(参见图1),并采用牵引设备通过顶管顶板11上预留的导向槽,完成相邻顶管顶板11间高强度钢板13的施工(如图2、图3所示)。
[0054]其中,顶管宽度一般为地下空间标准柱跨,顶管高度应满足盖挖加层施工设备的需要。
[0055]另外,顶管I布设时,还应充分考虑后期施工条件的预留,顶管间预留一定的空隙12以满足顶管顶进过程中的纵向可能偏差。
[0056] S2、在并列顶管内施工立柱粧和纵向梁及叠合顶板。该步骤又具体包括以下过程:
[0057] S21:如图4,在每一个顶管I内完成框架纵梁3、框架柱2、托换承台8、及托换粧基4的施工;
[0058] S22:可采用设置边跨斜支撑5及钢筋砼连系梁6等加固措施,以满足边跨顶管后期结构凿除后所需的结构稳定性要求。
[0059] S23:如图4所示,本步骤中,地下二层的基坑围护结构7也可施工完成;
[0060] S3、凿除每一顶管的位于高强度钢板下方的局部顶板结构后,在顶管侧墙凿除线
14处现浇钢筋砼(即钢筋混凝土),完成剩余顶管I的顶板的连接。
[0061]本步骤的具体施工过程为:
[0062] S31:如图5所示,凿除顶管的局部顶板,位于凿除顶板的范围上方的覆土荷载,则可通过高强度钢板13传递至框架纵梁3、框架柱2及托换粧基4;
[0063] S32:如图6所示,在高强度钢板13的“保护”下,完成相邻顶管间钢筋砼现浇楼板的施工。
[0064]此施工时,可综合考虑结构受力需要、防水、砼浇捣质量等因素,在原有顶管顶板下的后浇区域15浇筑一层板厚较薄的钢筋砼板(又称地下空间顶板9)与顶管顶板形成叠合顶板。
[0065] S33:如图7所示,在凿除顶管侧墙后,可采用钢筋砼连系梁将各托换承台连成整体,以提高其稳定性;同时,钢筋砼连系梁16同时兼作向下加层基坑的水平支撑体系,又称第一道支撑(如图7所示);
[0066] S4、顶板连成整体后,采用盖挖加层技术继续向下开挖,以得到地下二层10结构。本步骤具体还包括以下步骤:
[0067] S41:如图8所示,凿除顶管底板并继续向下进行土方开挖,可根据开挖深度不同按需设置若干道支撑,例如本实施例中的第二道支撑104,最终挖至坑底;
[0068] S42:如图9所示,再在已暗挖出的地下二层内,回筑结构底板101、地下二层侧墙102、中板103。其中结构底板101、地下二层侧墙102、中板103分别与框架柱2相连接;另外,实施过程中,还应确保框架柱2与托换承台8的有效连接;
[0069] S43:如图10所示,凿除托换承台与钢筋砼连系梁,最后完成加层侧墙与顶管边跨侧墙的连接。
[0070]至此,采用以阵列顶管建设地下二层空间的暗挖施工步骤已全部完成。
[0071]对于更多层数的地下空间的施工方案,同理,可重复以上施工过程,具体步骤在此不再赘述。
[0072]因此,本发明成功实现了软土地区在限制开挖条件下多层地下空间的暗挖施工。
[0073]而且,本发明尤其适合在限制开挖条件下软土地区多层地下空间的实施开发。
[0074] 更进一步地,本发明不仅地下空间断面形式不受限制,而且地下空间开挖规模不受限制,因此施工应用范围很广。
[0075]以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510258293.8A CN104879144B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510258293.8A CN104879144B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104879144A CN104879144A (zh) | 2015-09-02 |
CN104879144B true CN104879144B (zh) | 2016-09-28 |
Family
ID=53946795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510258293.8A CN104879144B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 软土地区以阵列顶管建设地下空间的暗挖施工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104879144B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105370300A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-02 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种两层或多层地下空间施工方法 |
CN105350589A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-24 | 中铁建工集团有限公司 | 穿越既有保护性建筑结构桩基托换施工方法 |
CN105781595B (zh) * | 2016-04-01 | 2017-11-07 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种矩形或类矩形断面地下工程机械分部暗挖建造方法 |
CN105927252B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-11-02 | 中铁隧道勘测设计院有限公司 | 一种利用矩形顶管开挖大断面地下空间结构体系转换方法 |
CN106088320A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 长沙远大住宅工业集团股份有限公司 | 一种楼盖梁柱体系的叠合装配整体式地下室 |
CN107762519B (zh) * | 2017-11-03 | 2020-03-31 | 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 | 地铁车站端部横通道的顶管围合施工方法 |
CN108222535A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种一桩一柱施工方法及压桩机构 |
CN109184703B (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-21 | 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 | 结构后做的重叠顶管深大工作井布置方法 |
CN109505611A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-03-22 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种利用组合顶管实现暗挖逆作的施工方法 |
CN110486062A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-22 | 中交铁道设计研究总院有限公司 | 一种软土中机械暗挖多层多跨地下工程的方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100348835C (zh) * | 2005-06-07 | 2007-11-14 | 上海市城市建设设计研究院 | 利用既有地下室顶板作为天然盖板的暗挖加层施工方法 |
CN1800514A (zh) * | 2005-12-13 | 2006-07-12 | 上海市第二市政工程有限公司 | 大断面管幕-箱涵推进施工方法 |
CN102410031B (zh) * | 2011-08-15 | 2013-07-24 | 北京市市政工程研究院 | 桩墙法建造地下空间结构 |
US20130336721A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Troy O. McBride | Fluid storage in compressed-gas energy storage and recovery systems |
CN102704958B (zh) * | 2012-06-14 | 2015-03-18 | 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 | 一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法 |
CN103775110A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-07 | 上海市城市建设设计研究总院 | 软土地区多层地下空间的暗挖施工方法 |
CN103742157A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-23 | 岩土科技股份有限公司 | 用顶管法在地下新建地下空间的方法 |
-
2015
- 2015-05-20 CN CN201510258293.8A patent/CN104879144B/zh active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104879144A (zh) | 2015-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102758632B (zh) | 岩质地层双初支分层法修建大型地下结构的方法 | |
CN105464686B (zh) | 既有设施下多层地下空间幕架式暗挖施工方法及支护结构 | |
CN102226403B (zh) | 地铁大跨度车站主体拱盖法施工方法及车站主体结构 | |
CN102606162A (zh) | 隧道软弱围岩浅埋易坍塌区快速施工方法 | |
CN105888703B (zh) | 微导洞内施做横向棚盖下超浅埋暗挖地铁车站修建方法 | |
CN105298507B (zh) | 一种上部明挖下部掘进机施工的地下管廊施工方法 | |
CN102094649B (zh) | 盾构-浅埋暗挖复合法建造地下空间的施工方法 | |
CN105839643B (zh) | 一种采用基坑支护的隧道进洞施工方法 | |
CN104763435B (zh) | 尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法 | |
KR101691139B1 (ko) | 현장타설 말뚝과 콘크리트 기성말뚝을 이용한 흙막이 구조물 시공방법 | |
KR101274974B1 (ko) | 흙막이 겸용 옹벽 및 이의 시공방법 | |
CN101914925B (zh) | 利用优化复合预制拱墙作外墙的地下室 | |
KR100569703B1 (ko) | 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법 | |
CN101736749B (zh) | 软土基连续沉箱施工方法 | |
KR20040097967A (ko) | 쓰리아치 굴착 터널의 시공 방법 | |
CN102536273B (zh) | 26m大跨度空间一次成型建造工法 | |
CN105089061B (zh) | 一种超深基坑支护方法 | |
CN102828520A (zh) | 一种应用于深厚泥炭土深基坑中的环形内支撑结构 | |
CN105804760B (zh) | 特大断面隧道钻爆法原位扩建施工结构及施工方法 | |
CN105041349B (zh) | 一种在地铁区间盾构隧道基础上扩挖车站的暗挖施工方法 | |
CN105298501B (zh) | 暗挖车站附属风道结构施工方法 | |
JP4722783B2 (ja) | 既存建物の基礎補強工法 | |
CN102660955B (zh) | 一种基坑边坡支护的快速施工方法 | |
CN102071947A (zh) | 大跨度隧道洞口软弱围岩段施工方法 | |
CN102704957A (zh) | 一种用于浅埋大型地下结构建造的棚架法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
C06 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 200011 Tibet South Road, Shanghai, No. 1170, No. Patentee after: Shanghai urban construction design & Research Institute (Group) Co., Ltd. Address before: 200011 Tibet South Road, Shanghai, No. 1170, No. Patentee before: Shanghai Urban Construction Design & Research Institute |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |