CN105464134B - 既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护结构 - Google Patents

既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护结构,属于建筑工程技术领域。该施工方法,首先施工工作井、接收井和围护结构;其次设置管幕;然后对管幕下方的地下一层空间土体冻结加固处理后,边开挖边施工地下一层永久结构;接着从地下二层开始至地下N层,逐层对土体施工旋喷桩进行加固处理,逐层向下开挖至地下结构底部,并同步进行地下结构底板施工;最后由下至上逐层施工永久结构。该支护结构包括对称设置于拟建地下空间土体两端的工作井和接收井,以及围护结构;设置于拟建地下空间土体上方的一道管幕,地下一层永久结构以及地下二层至地下N层的旋喷桩加固体系,N为大于等于2的整数。

Description

既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护结构
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域,特别涉及一种既有设施下多层地下空间顺逆结合 施工方法及支护结构。
背景技术
[0002] 近年来,城市地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视,伴随施工环境越来 越复杂,施工难度也越来越大。目前,在城市道路、铁路、机场、景观绿地等既有设施下方建 造地下通道、城市地铁车站、地下停车场等工程,一般采用明挖顺作法、逆作法、盾构法、顶 管法和管幕法等进行施工。然而,明挖顺作法对周围环境扰动较大;盾构、顶管法受到设备、 结构截面尺寸及成本的限制;管幕法适用于埋深较浅地层较好的地下工程支护;采用单纯 的逆作法存在施工空间狭小、施工不便、出土困难且施工效率低等缺点。
[0003] 因此,有必要开发一种适用于软土地区,同时满足经济、技术、工期及环境保护等 多方面的要求的,既有设施下大断面长距离多层地下空间的顺逆结合施工方法及支护结 构。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护 结构,用于解决既有设施下大断面、长距离、多层地下空间施工难度大的问题。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
[0006] 既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0007] 步骤一、垂直于掘进方向在拟建地下空间两端分别构筑工作井和接收井,并沿着 掘进方向在所述拟建地下空间两侧施工一对相互平行的钢管桩围护结构;
[0008] 步骤二、在所述拟建地下空间土体上方施工管幕,所述管幕由若干钢管通过侧面 的锁口依次并排紧密连接而成,所述锁口空隙处填充止水材料,所述钢管的轴线与掘进方 向一致,所述管幕平行于掘进方向的两端分别固接于所述钢管桩围护结构上,所述管幕垂 直于掘进方向的两端分别悬设于所述工作井和所述接收井中;
[0009] 步骤三、根据掘进宽度,将拟建地下空间地下一层土体沿垂直于掘进方向划分为 若干单元,每个所述单元四周均采用冻结法施工冻结壁;
[0010] 步骤四、在所述冻结壁的保护下,从工作井开始沿垂直于掘进方向两侧对称分段 开挖拟建地下空间的地下一层土体,在地下一层永久结构的下方土体中施工静压钢管桩, 并同时沿着掘进方向和垂直于掘进方向采用逆作法施工地下一层永久结构;
[0011] 步骤五、对所述拟建地下空间的地下二层至地下N层土体通过旋喷桩加固,N为大 于等于2的整数;
[0012] 步骤六、采用抽条法逐层开挖所述拟建地下空间的地下二层至地下N层土体,边开 挖边施工临时支撑,并采用顺作法依次施工基坑底板以及地下N层至地下二层永久结构,割 除所述拟建地下空间内的静压钢管桩。
[0013] 进一步地,所述步骤一中还包括由一对相互平行设置的地下连续墙构成的工作井 围护结构和接收井围护结构,所述工作井围护结构和接收井围护结构与所述钢管粧围护结 构垂直相接。
[0014] 进一步地,所述步骤四包括待开挖部分拟建地下空间的地下一层土体后,施工地 下一层顶板以及地下一层顶梁,使得垂直于掘进方向的地下一层顶梁与所述钢管桩围护结 构固定连接,沿着掘进方向的地下一层顶梁与所述地下连续墙固定连接;继续开挖并在所 述拟建地下空间的地下一层土体下方施工静压钢管桩;并依次施工地下一层底梁和地下一 层结构柱,使得垂直于掘进方向的地下一层底梁与所述钢管桩围护结构固定连接,沿着掘 进方向的地下一层底梁与所述地下连续墙固定连接。
[0015] 进一步地,所述管幕为平板型结构。
[0016] 进一步地,所述地下连续墙上埋设有接驳器。
[0017] 进一步地,所述止水材料为止水剂或遇水膨胀橡胶条。
[0018] 进一步地,所述拟建地下空间的地下一层土体开挖前,分别在所述工作井和所述 接收井内施工临时柱和临时梁,用于支撑所述管幕。
[0019] 进一步地,所述临时柱和临时梁由H型钢制作而成。
[0020] 本发明还公开了一种既有设施下多层地下空间顺逆结合施工的支护结构,其特征 在于,包括对称设置于拟建地下空间土体两端的工作井和接收井,垂直于掘进方向且分别 设置于所述工作井和所述接收井相向一侧的一对平行设置的地下连续墙,对称设置于所述 拟建地下空间土体另外两端且平行于掘进方向的一对钢管粧围护结构;设置于所述拟建地 下空间土体上方的一道管幕,所述管幕为若干并排设置的钢管通过锁口相连构成的平板型 结构,所述锁口空隙处填充止水材料;还包括设置于所述管幕下方的冻结壁、旋喷桩以及静 压钢管桩。
[0021] 进一步地,所述静压钢管桩的顶端与地下一层底梁固定连接,所述静压钢管桩深 埋入所述拟建地下空间地下结构底板下方的土体中,所述静压钢管桩的埋深大于所述钢管 桩围护结构的埋深。
[0022] 与现有技术相比,本发明有益的技术效果在于:
[0023] 1、本发明的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,首先形成工作井和接收 井的围护结构,并施工工作井和接收井;其次在拟建地下空间土体上部顶入密集设置的钢 管组成一道管幕,形成水密性的地下一层空间;然后对管幕下方的地下一层空间土体进行 冻结加固处理后,边开挖边采用逆作法施工地下一层永久结构,随着土体的逐步开挖,在地 下一层永久结构下方施工静压钢管桩,使得管幕的荷载通过地下一层永久结构中的结构柱 传递至静压钢管桩,从而形成稳定的竖向受力体系;接着对地下二层至地下N层土体采用竖 向旋喷桩进行加固处理,并逐层分段开挖至坑底,同时施工地下结构底板;最后采用顺作法 逐层往上施工永久结构,并拆除位于工作井两端的临时支撑,割除地下空间范围内的静压 钢管桩从而完成地下空间主体结构的施工。该施工方法充分发挥了顺作法和逆作法结合的 优势,实现了复杂地质条件下的大断面、长距离、多层地下空间的安全施工,而且在管幕法 以及逆作法施工永久结构体系的支护下有效控制了施工变形量,对其上方的既有设施影响 小,无污染、无噪声、环保,施工周期短,造价低,经济效益高。
[0024] 2、本发明的既有设施下多层地下空间施工的支护结构中管幕为平板型,在实现地 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,突破了传统管幕法仅适 用于单层地下空间开挖的局限性,同时,冻结壁和旋喷粧为土体开挖和永久结构施工提供 了稳定的施工环境,静压钢管桩的底端深入拟建地下空间待施工的地下结构底板以下的土 体中,其埋深大于钢管粧围护结构的埋深,从而静压钢管桩深埋于拟建地下空间地下结构 底板以下的部分起到地基加固与地下抗拔桩的作用,使得地下空间受力体系安全稳定。因 此,通过该支护结构进行地下空间施工,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,施工应用范围广。此外,该支护结构在施工时不影响位于上方的既有设 施,无污染、无噪声,而且施工便捷,造价低,经济且环保。
附图说明
[0025] 图1是本发明实施例一的步骤一的平面示意图;
[0026] 图2是图1的a-a剖视图;
[0027] 图3是图1的b-b剖视图;
[0028] 图4是步骤—•的a-a剖视图;
[0029] 图5是步骤二的b-b剖视图;
[0030] 图6是步骤二的a-a剖视图;
[0031] 图7是步骤三的b-b剖视图;
[0032] 图8、图10是步骤四的a-a剖视图;
[0033] 图9、图11是步骤四的b-b剖视图;
[0034] 图12是步骤五的a-a剖视图;
[0035] 图13是步骤五的b-b剖视图;
[0036] 图14是步骤六的a-a剖视图;
[0037] 图15是步骤六的b-b剖视图。
[0038] 图中:
[0039] A-拟建地下空间土体;1-工作井;2-接收井;3-钢管桩围护结构,31-工作井围护结 构,32-接收井围护机构;4-管幕;5-冻结壁;6卜地下一层顶梁,62-地下一层结构柱,63-地 下一层底梁,64-临时梁,65-临时柱;7-静压钢管桩;8-旋喷桩;9-地下结构底板。
具体实施方式
[0040] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的既有设施下多层地下空间顺逆结合 施工方法及支护结构作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需 说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说 明本发明实施例的目的。为叙述方便,下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致, 但这不能成为本发明技术方案的限制。
[0041] 下面结合图1至图15详细说明本发明的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方 法及支护结构。
[0042] 实施例一
[0043] 参考图1,本发明的拟建地下空间土体A上方的既有设施为大面积种植绿地、硬地 铺装、广场以及相应的公共服务设施。因此,在既有设施下进行该拟建地下空间施工的环境 比较复杂,施工难度大。为了解决这一问题,下面结合图1至图15,详细说明本发明的既有设 施下多层地下空间顺逆结合施工方法及支护结构。图中a-a剖视图为垂直于掘进方向的视 图,b-b剖视图为沿着掘进方向的视图。本发明以施工地下二层空间结构为例进行说明。
[0044] 本发明的地下空间施工采用顺逆结合的方法进行施工,其基本思路是:首先形成 工作井和接收井的围护结构,并施工工作井和接收井;其次在拟建地下空间土体A上部顶入 密集设置的钢管组成一道管幕,形成水密性的地下一层空间;然后对管幕下方的地下一层 空间土体进行冻结加固处理后,边开挖边采用逆作法施工地下一层永久结构,随着土体的 逐步开挖,在地下一层永久结构下方施工静压钢管桩,使得管幕的荷载通过地下一层永久 结构中的结构柱传递至静压钢管桩,从而形成稳定的竖向受力体系;接着对地下二层土体 采用竖向旋喷桩进行加固处理,边开挖边采用顺作法施工地下二层永久结构,即在地下二 层土体开挖完毕后依次施工地下结构底板、地下二层及地下一层侧墙、地下二层结构柱以 及地下一层底板(中隔板),并拆除位于工作井两端的临时支撑,割除地下空间范围内的静 压钢管粧从而完成地下空间主体结构的施工。
[0045] 本发明的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,具体包括以下步骤:
[0046] 请参考图1至图3, S001:垂直于掘进方向在拟建地下空间A两端分别构筑工作井1 和接收井2,并在拟建地下空间A两侧施工一对相互平行的钢管桩围护结构3,钢管桩围护结 构3平行于掘进方向设置,工作井围护结构31和接收井围护结构32为一对相互平行设置的 地下连续墙,地下连续墙垂直于钢管粧围护结构3且首尾相接形成一防水抗压隔离带。当 然,工作井1和接收井2的构筑要保证顶管机进、出该拟建地下空间土体A的安全性。钢管桩 围护结构3为采用静压法施工的若干钢管粧并排连接形成的防水抗压隔离带,其功能相当 于地下连续墙。但是与地下连续墙相比,钢管桩围护结构3施工效率高,其成本也远远低于 地下连续墙。当然,为了满足钢管粧围护结构3的刚度要求,该钢管桩可以选择直径为 900mm、壁厚为14mm的型号,桩长根据设计需要确定,而且,可以通过在钢管粧内灌注混凝土 芯来增强钢管粧围护结构3的刚度。
[0047] 请参考图4和图5,S002:在拟建地下空间土体A上方施工管幕4,管幕4由若干钢管 水平并排紧密连接而成,相邻的钢管通过锁口在钢管侧面相接,锁口空隙处填充止水材料, 钢管的轴线与掘进方向一致,管幕4平行于掘进方向的两端分别固接于钢管桩围护结构3 上,管幕4垂直于掘进方向的两端分别悬设于工作井1和接收井2中。也就是说,管幕4的长度 大于工作井1和接收井2之间的净距。在顶管机进出洞之前,管幕4和钢管桩围护结构3以及 地下连续墙形成一个稳定的受力体系,然而顶管机进出洞口时需要穿过地下连续墙和工作 井1或接收井2的井壁,此时管幕4垂直于钢管桩围护结构3的两端竖向受力不稳,因而通过 在管幕4悬设的两端下方加设临时梁64和临时柱65作为临时支撑来解决前述问题,保证顶 管机能够安全进出洞口。此外,考虑到本实施例中,地下一层永久结构采用逆作法施工,地 下二层永久结构采用顺作法施工,从而对整个地下空间结构体系的稳定性要求高,为了抵 抗土压力,工作井31以及接收井32两端均设有临时支撑。当然,为了取材方便,降低成本,临 时支撑均由H型钢制作而成。
[0048] 具体来说,沿着拟建地下空间土体A纵深方向(即沿着顶管机的掘进方向)采用微 型顶管法顶进带有“子母”企口钢管,相邻的钢管之间通过侧面的锁口固接,使得拟建地下 空间土体A形成相对密闭、安全的施工环境。当然,轴线互相平行并排贴紧设置的相邻两根 钢管以及与拟建地下空间土体A之间的锁口处会形成截面呈三角形的渗水空隙,影响结构 安全性,因此,在锁口内填满止水材料,以形成良好的防水结构,实现防水功能。为了取材方 便和节省成本,止水材料可以选择止水剂或遇水膨胀橡胶条等,只要满足防水、隔水功能即 可。也就是说,通过在拟建地下空间土体A上方从工作井1往接收井2方向顶进钢管并固接形 成一道密闭性的管幕4,保证了拟建地下空间土体A的稳定性,可控制地层变形、预防坍塌, 且因无泥浆的特点对管幕4上方的植被等既有设施影响较小。为满足上敷土层沉降变形要 求,与常规“伞拱状”的管幕不同,本实施例中组成管幕4的钢管采用平面顶进施工,形成平 板型结构。因此,为了保证管幕4结构的稳定性,在管幕4下方增设了大量H型钢组成的临时 钢支撑。较佳地,用于管幕4施工的钢管形式为方形钢管,边长600mm,壁厚14mm,钢管之间的 间距为680mm,施工完毕后,对管幕4的钢管进行灌芯浇筑处理,以满足刚度要求。
[0049] 请参考图6和图7, S003:根据掘进宽度,将拟建地下空间地下一层土体沿垂直于掘 进方向划分为若干单元,每个单元四周均采用冻结法施工冻结壁5。具体来说,每个单元土 体的长度等于工作井1与接收井2之间的间距,单元土体的宽度小于等于掘进宽度,掘进宽 度需根据土性参数进行稳定性计算确定,实施例中取6m,相邻两个单元土体之间通过冻结 壁5隔开。通过冻结法施工冻结壁5,将拟建地下空间土体A周围土体中的水冻结为冰并与土 体胶结在一起,形成一个按照设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体。采用冻结法施工冻结壁 5,可以有效隔绝地下水,土体冷冻后强度大,可承载开挖过程中土体及管幕4的压力,而且 冻结法是一种环保工法,对周围环境无污染,无异物进入土壤,对管幕4上方的土质、植被无 影响。较佳地,考虑到本实施例中施工范围大,需加固土体体量大,加固效果要求高,从成本 与效果综合因素考虑,拟建地下空间地下一层土体并非采用全断面整体冻结施工,而是分 单元施工“箱涵式”冻结壁5。每个单元中冻结壁5的长度等于工作井1与接收井2之间的间 距,冻结壁的厚度为lm。根据掘进宽度,通过冻结壁5将拟建地下空间地下一层土体沿垂直 于纵深方向(掘进方向)分隔成若干连续的单元,以确保拟建地下空间地下一层土体中每一 单元待开挖土体均被冻结壁5包围,从而保证顶管机的安全掘进施工。
[0050] 请参考图8至图11,S004:在冻结壁5的保护下,从工作井1开始沿垂直于掘进方向 两侧对称放坡开挖拟建地下空间的地下一层土体,边开挖边施工地下一层永久结构。地下 一层永久结构包括地下一层顶板(未图示)、地下一层顶梁61、地下一层结构柱62、地下一层 底梁63。即同时在拟建地下空间沿掘进方向和垂直于掘进方向开挖土体,而且边开挖土体 边施工地下一层永久结构,以保证整体的稳定性。根据设计要求,拟建地下空间的地下一层 土体中已开挖完毕的空间沿着掘进方向以及垂直于掘进方向每隔一定间距均设置一静压 钢管桩7,静压钢管粧7位于地下一层结构柱62下方,管幕4的荷载通过地下一层顶梁ei传递 至地下一层结构柱62,再传递至地下一层底梁63,最后传递至静压钢管桩7,从而形成稳定 的受力体系。
[0051] 较佳地,待开挖部分拟建地下空间的地下一层土体后,施工地下一层顶板以及地 下一层顶梁61,使得垂直于掘进方向的地下一层顶梁ei与钢管桩围护结构3固定连接,沿着 掘进方向的地下一层顶梁61与地下连续墙(31,32)固定连接,从而使得地下一层空间形成 水平方向的稳定受力体系。随着继续开挖,有足够的施工空间即开始在拟建地下空间的地 下一层土体下方施工静压钢管桩7。静压钢管桩7的底端深入拟建地下空间待施工的地下结 构底板以下的土体中,且静压钢管桩7的埋深大于钢管桩围护结构3的埋深。静压钢管桩7深 埋于拟建地下结构底板以下的部分起到地基加固与地下抗拔桩的作用,使得地下结构安全 稳定。同时,依次施工地下一层底梁63和地下一层结构柱62,使得垂直于掘进方向的地下一 层底梁63与钢管桩围护结构3固定连接,沿着掘进方向的地下一层底梁63与地下连续墙 (31,32)固定连接。至此,拟建地下空间地下一层水平方向和竖向均形成了稳定的受力体 系。较佳地,为了方便沿着掘进方向的地下一层顶梁61、地下一层底梁63分别与地下连续墙 固定连接,地下连续墙上埋设有接驳器。
[0052] 请参考图12和图13,S005:对拟建地下空间的地下二层土体通过旋喷粧8加固。为 了保证拟建地下空间地下二层土体开挖以及永久结构施工的安全性,在进行地下二层土体 开挖之前,需要对地下二层土体进行加固,从而形成一个稳定的施工环境。为了节省成本, 同时在管幕4以及地下一层永久结构的支护下,地下二层土体加固可以采用施工竖向旋喷 桩8。较佳地,为了增强临时支撑体系的稳定性,沿掘进方向相邻的静压钢管桩7之间可以设 置剪刀撑(未图示)。
[0053] 请参考图14和图15,S006:采用抽条法开挖拟建地下空间的地下二层土体,边开挖 边施工临时支撑,并采用顺作法依次施工地下结构底板以及地下N层至地下二层永久结构, 割除所述拟建地下空间内的静压钢管粧。地下二层土体采用抽条法开挖直至地下结构坑 底,并采用顺作法施工地下二层永久结构。也就是说,先进行地下二层土体开挖,待该地下 二层土体开挖完毕后依次施工地下结构底板9、地下二层侧墙及地下一层侧墙、地下二层结 构柱以及地下一层底板,并拆除工作井31和接收井32两端的临时支撑。
[OOM] 当然,若拟建地下空间地下共有N层,N为大于等于2的整数,则重复步骤S005至步 骤S006即可,直至拟建地下空间的地下N层土体开挖完毕并并浇筑地下结构底板9,再采用 顺作法逐层向上施工结构柱、结构板、梁和侧墙等永久结构。可见,本发明的既有设施下多 层地下空间顺逆结合施工方法主要通过在拟建地下空间上方设置平板型管幕,以及对地下 一层土体采用冻结法加固,对地下二层及以下各层土体施工旋喷桩进行加固,并由上至下 逐层分段开挖各层土体,地下一层土体边开挖边施工地下一层顶梁、结构柱、底梁等永久结 构,同时在地下一层结构柱下方土体中施工静压钢管桩,形成地下一层稳定的受力体系,然 后由上至下逐层开挖直至坑底,并从基坑底板开始由下至上顺作法施工各层永久结构。该 施工方法充分发挥了顺作法和逆作法结合的优势,实现了复杂地质条件下的大断面、长距 离、多层地下空间的安全施工,而且在管幕法以及逆作法施工永久结构体系的支护下有效 控制了施工变形量,对其上方的既有设施影响小,无污染、无噪声、环保,施工周期短,造价 低,经济效益高。
[0055] 实施例二
[0056]请继续参考图1至图15,本发明还提供了既有设施下多层地下空间施工的支护结 构。该支护结构包括对称设置于拟建地下空间土体A两端的工作井1和接收井2,垂直于掘进 方向且分别设置于工作井1和接收井2相向一侧的一对平行设置的地下连续墙(31,32),对 称设置于拟建地下空间土体A另外两端且平行于掘进方向的一对钢管桩围护结构3;设置于 拟建地下空间土体A上方的一道管幕4,管幕4为若干并排设置的钢管通过侧面锁口相连构 成的平板型结构,锁口空隙处填充止水材料;还包括设置于管幕4下方的冻结壁5、旋喷桩8 以及静压钢管桩7。
[0057]具体来说,本发明的既有设施下多层地下空间施工的支护结构中管幕为平板型, 与传统管幕法相比,在实现地下一层土方的开挖控制变形方面具有明显的优势,突破了传 统管幕法仅适用于单层地下空间开挖的局限性。同时,冻结壁和旋喷桩为土体开挖和永久 结构施工提供了稳定的施工环境,静压钢管粧的底端深入拟建地下空间待施工的地下结构 底板以下的土体中,其埋深大于钢管桩围护结构的埋深,从而静压钢管桩深埋于拟建地下 结构底板以下的部分起到地基加固与地下抗拔桩的作用,使得地下空间受力体系安全稳 定。因此,通过该支护结构进行地下空间施工,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,施工应用范围广。此外,该支护结构在施工时不影响位于上方的既 有设施,无污染、无噪声,而且施工便捷,造价低,经济且环保。由于冻结法进行土体加固成 本高,但是土体加固效果好,而且地下一层的支撑体系的稳定性在整个地下结构施工过程 中起到举足轻重的作用。因此,地下一层土体加固采用冻结法加固,而其余的各层土体加固 采用竖向旋喷桩加固。
[0058]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发 明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护 范围。

Claims (6)

1. 既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤一、垂直于掘进方向在拟建地下空间两端分别构筑工作井和接收井,并沿着掘进 方向在所述拟建地下空间两侧施工一对相互平行的钢管桩围护结构;同时,施工一对相互 平行设置的地下连续墙构成的工作井围护结构和接收井围护结构,所述工作井围护结构和 接收井围护结构与所述钢管桩围护结构垂直相接,形成一防水抗压隔离带; 步骤二、在所述拟建地下空间土体上方施工管幕,所述管幕由若干钢管通过侧面的锁 口依次并排紧密连接而成,所述锁口空隙处填充止水材料,所述钢管的轴线与掘进方向一 致,所述管幕平行于掘进方向的两端分别固接于所述钢管桩围护结构上,所述管幕垂直于 掘进方向的两端分别悬设于所述工作井和所述接收井中;在所述管幕悬设的两端下方加设 临时梁和临时柱作为临时支撑; 步骤三、根据掘进宽度,将拟建地下空间地下一层土体沿垂直于掘进方向划分为若干 单元,每个所述单元四周均采用冻结法施工冻结壁;所述冻结壁为箱涵式冻结壁; 步骤四、待开挖部分拟建地下空间的地下一层土体后,施工地下一层顶板以及地下一 层顶梁,使得垂直于掘进方向的地下一层顶梁与所述钢管粧围护结构固定连接,沿着掘进 方向的地下一层顶梁与所述地下连续墙固定连接;继续开挖并在所述拟建地下空间的地下 一层土体下方施工静压钢管桩;并依次施工地下一层底梁和地下一层结构柱,使得垂直于 掘进方向的地下一层底梁与所述钢管粧围护结构固定连接,沿着掘进方向的地下一层底梁 与所述地下连续墙固定连接;在所述冻结壁的保护下,从工作井开始沿垂直于掘进方向两 侧对称分段开挖拟建地下空间的地下一层土体,在地下一层永久结构的下方土体中施工静 压钢管粧,并同时沿着掘进方向和垂直于掘进方向采用逆作法施工地下一层永久结构; 步骤五、对所述拟建地下空间的地下二层至地下N层土体通过旋喷桩加固,N为大于等 于2的整数; 步骤六、采用抽条法逐层开挖所述拟建地下空间的地下二层至地下N层土体,边开挖边 施工临时支撑,并采用顺作法依次施工基坑底板以及地下N层至地下二层永久结构,割除所 述拟建地下空间内的静压钢管桩。
2. 如权利要求1所述的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,所述 管幕为平板型结构。
3. 如权利要求1所述的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,所述 地下连续墙上埋设有接驳器。
4. 如权利要求1所述的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,所述 止水材料为止水剂或遇水膨胀橡胶条。
5. 如权利要求1所述的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工方法,其特征在于,所述 临时柱和临时梁由H型钢制作而成。
6.如权利要求1至5任一项所述的既有设施下多层地下空间顺逆结合施工的支护结构, 其特征在于,包括对称设置于拟建地下空间土体两端的工作井和接收井,垂直于掘进方向 且分别设置于所述工作井和所述接收井相向一侧的一对平行设置的地下连续墙,对称设置 于所述拟建地下空间土体另外两端且平行于掘进方向的一对钢管粧围护结构;设置于所述 拟建地下空间土体上方的一道管幕,所述管幕为若干并排设置的钢管通过锁口相连构成的 平板型结构,所述锁口空隙处填充止水材料;所述管幕垂直于掘进方向的两端分别悬设于 所述工作井和所述接收井中;在所述管幕悬设的两端下方加设临时梁和临时柱作为临时支 撑;还包括设置于所述管幕下方的冻结壁、旋喷粧以及静压钢管粧;所述冻结壁为箱涵式冻 结壁,所述静压钢管粧的顶端与地下一层底梁固定连接,所述静压钢管桩深埋入所述拟建 地下空间地下结构底板下方的土体中,所述静压钢管桩的埋深大于所述钢管桩围护结构的 埋深。
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