CN105714851B - 装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置及采用其的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置及采用其的施工方法，该施工装置包括设有起吊机的龙门吊，龙门吊包括横向龙门吊梁和用于支撑横向龙门吊梁的两个支撑架，两个支撑架分别设于预计开挖基坑的两侧，在横向龙门吊梁的下部设有至少两条滑轨，其中一条滑轨上固定抓斗机，另一条滑轨上固定注浆机，在两个支撑架的内侧各固定一个铣槽机。本发明的有益效果是：通过控制装置或遥控器协调控制各个机构的动作，控制方便、简单，同时，避免了每个机器在工作时，均配有一个或多个工作人员的情况，节省人力；本发明的方法实现基坑支护、开挖、车站建设一体化作业，可提高施工速度，缩短施工工期，环境污染小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑工程领域，尤其涉及装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置及采用其的施工方法。
背景技术
传统的地下车站建设常采用明挖法、盖挖法或盾构法进行，这些地下车站建造方法均存在一定的局限性，只能针对某一特殊的地质或环境条件能够适用。随着地下工程施工技术及新型材料制作工艺的进步，出现了采用预制构件模块化、一体化建设地下车站的新方法，该方法具有环境污染小、施工速度快、效率高等特点，具有广阔的发展前景。
中国专利CN104762990A提供了一种模块化地下车站建造方法，施工前先将车站结构的每环都分割成可拼装的底板预制构件、顶板预制构件以及侧墙预制构件；施工时先进行基底垫层施工；然后设置反力架；之后靠近反力架拼装首环，成环后用钢板将首环焊接在反力架上，之后依次拼装其它环，且在每一环拼装的同时对预制构件上榫槽注浆施工。该方法增加了施工工序，降低施工效率。
中国专利CN104674846A公开了一种利用预制结构盖挖地下车站的施工方法，其采用了在施工场地外工厂化预制相应构件，然后在施工场地利用压桩机将预制围护桩、立柱桩压入设计要求的位置，进行基坑开挖，浇筑压顶圈梁、水平支撑，铺设预制叠合板，浇筑结构顶板，然后回填上部土方，之后继续向下开挖土方，浇筑负一层底板、浇筑基础底板与建筑物边墙，完成地下车站施工。该方法采取分步施工，大大增加了施工工序，延长了施工周期。
发明内容
本发明的目的是提供装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置及采用其的施工方法。其涉及了基坑支护、开挖与车站现浇一体化施工，灵活快捷，可提高施工效率，减少环境污染，降低工程造价。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置，包括设有起吊机的龙门吊，龙门吊包括横向龙门吊梁和用于支撑横向龙门吊梁的两个支撑架，两个支撑架分别设于预计开挖基坑的两侧，在横向龙门吊梁的下部设有至少两条滑轨，其中一条滑轨上固定抓斗机，另一条滑轨上固定注浆机，在两个支撑架的内侧各固定一个铣槽机；通过将起吊机、抓斗机、铣槽机和注浆机均设置于一个龙门吊上，龙门吊移动，同时带动所有装置的移动，节省了装置的出入场时间，机器可以同时或者单个运作，大大节约了施工工期；此外，注浆机可以外接注浆管。
进一步地，在两个支撑架的底部分别设有滚轮，滚轮与设于基坑两侧的纵向轨道配合；龙门吊的移动，带动龙门吊上的各个机器移动；相比于一个一个的机器来说，方便了对这些机器的移动，同时节约工时。
进一步地，还包括控制装置，控制装置与起吊机、抓斗机、注浆机和铣槽机的控制系统分别单独连接，由控制装置统一对这些机器进行统一控制，节省人力。
进一步地，还包括遥控器，遥控器与所述的控制装置通过无线或有线连接，由遥控器实现远程控制，保证施工安全。
采用所述的施工装置的装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站的施工方法，具体步骤如下：
1)将施工装置置于地下车站施工范围的起始位置；
2)控制铣槽机在起始位置随着龙门吊的移动分层开挖沟槽至设定深度；
3)成槽后，控制起吊机做装配式地连墙；或者控制起吊机与单独的打桩机设置并压入预制桩；
4)控制抓斗机从基坑的一端分层开挖至基坑底部，并逐层设置焊接钢梁支撑两侧的地连墙或预制桩；
5)控制注浆机浇筑地下车站的底板、侧墙和顶拱；
6)采用单独的浇筑设备或者该施工装置浇筑地下车站内部结构，完成后，覆土回填，完成地下车站施工。
进一步地，在步骤3)中实时采用垂直度检测装置检测装配式地连墙或预制桩的垂直度。
进一步地，在步骤5)中地下车站的浇筑顺序是底板、侧墙和顶拱。
进一步地，在浇筑侧墙时，实时检测侧墙的高度和平整度。
进一步地，在所述步骤3)中做装配式地连墙或预制桩时，首先需要在开挖好的沟槽内安装地连墙或预制桩定位架。
本发明的工作原理是：按照地下车站的整体布局，车站主体结构为现浇结构，主要由钢筋混凝土组合而成。车站主体为双层双跨式现浇一体化车站；装配式地连墙由直角型和Z型预制构件构成，起到基坑支护作用；施工机械为组合龙门吊，主要由铣槽机、液压抓斗机、起吊机和注浆机组成，可进行成槽、基坑开挖、起吊及现浇一体化作业。施工顺序首先利用铣槽机成槽，压入装配式地连墙(预制桩)，利用液压抓斗分层开挖，然后按照由下往上的施工顺序现浇车站主体结构，最后现浇车站内部结构，覆土回填，完成车站施工。
本发明的有益效果是：
1)通过龙门吊将铣槽机、抓斗机、起吊机和注浆机结合在一起，方便了对这些机器的移动，同时，节约了这些机器的出入场时间，大大节约了施工工期。
2)通过控制装置或遥控器协调控制各个机构的动作，控制方便、简单，同时，避免了每个机器在工作时，均配有一个或多个工作人员的情况，节省人力。
3)本发明的方法实现基坑支护、开挖、车站建设一体化作业，可提高施工速度，缩短施工工期，环境污染小等优点。
附图说明
图1现浇式地下车站结构剖面图；
图2现浇车站施工布局图；
图3(a)～3(e)为地下车站施工步骤图；
其中：1.起吊机，2.抓斗机，3.注浆机，4.铣槽机，5.现浇式地下车站，6.地连墙(预制桩)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图2所示，装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置，包括设有起吊机的龙门吊，龙门吊包括横向龙门吊梁和用于支撑横向龙门吊梁的两个支撑架，两个支撑架分别设于预计开挖基坑的两侧，在横向龙门吊梁的下部设有至少三条滑轨，其中一条滑轨上固定抓斗机2，另一条滑轨上固定注浆机3，在两个支撑架的内侧各固定一个铣槽机4；通过将起吊机1、抓斗机2、铣槽机4和注浆机3均设置于一个龙门吊上，龙门吊移动，同时带动所有装置的移动，节省了装置的出入场时间，机器可以同时或者单个运作，大大节约了施工工期。
在两个支撑架的底部分别设有滚轮，滚轮与设于基坑两侧的纵向轨道配合；龙门吊的移动，带动龙门吊上的各个机器移动；相比于一个一个的机器来说，方便了对这些机器的移动，同时节约工时。
该施工装置还包括控制装置，控制装置与起吊机1、抓斗机2、注浆机3和铣槽机4的控制系统分别单独连接，由控制装置统一对这些机器进行统一控制，节省人力；还包括遥控器，遥控器与所述的控制装置通过无线或有线连接，由遥控器实现远程控制，保证施工安全。
如图1和图3(a)～3(e)所示，采用上述施工装置的装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站地施工方法，具体步骤如下：
1)架设组合龙门吊施工机械，利用铣槽机4挖槽，并在沟槽上放置装配式地连墙(预制桩)定位架，定位架按现场和预制构件(预制桩)尺寸制作、放置并固定好，再利用起吊机1沿定位架将装配地连墙(预制桩)6压入地下，并实时检测垂直度，看地连墙(预制桩)6是否发生倾斜，及时进行矫正，然后利用液压抓斗2分层开挖至基坑底，并逐层设置焊接钢梁支撑两侧的地连墙或预制桩；
其中，定位架为钢结构支架，按照装配式地连墙(预制桩)6的尺寸进行定制，挖槽完成后，按照地连墙的压入的精确位置，在地面固定该钢结构支架，然后沿着该钢结构支架将预制构件压入沟槽中。
2)对地下车站首环现浇底板进行精确定位，确定地下车站精确位置；
3)按照步骤(2)中所确定的位置，利用注浆机3，先现浇车站底板；
4)现浇侧墙，注意时刻检测侧墙高程及平整度，确保侧墙的垂直度和平整度；
5)现浇顶拱，由注浆机3配合完成；
6)采用单独的浇筑设备或者该施工装置浇筑地下车站内部结构，包括楼板和柱，然后覆土回填，完成车站施工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站一体化施工装置，其特征在于，包括设有起吊机的龙门吊，龙门吊包括横向龙门吊梁和用于支撑横向龙门吊梁的两个支撑架，两个支撑架分别设于预计开挖基坑的两侧，在横向龙门吊梁的下部设有至少两条滑轨，其中一条滑轨上固定抓斗机，另一条滑轨上固定注浆机，在两个支撑架的内侧各固定一个铣槽机，在两个支撑架的底部分别设有滚轮，滚轮与设于基坑两侧的纵向轨道配合，还包括控制装置，控制装置与起吊机、抓斗机、注浆机和铣槽机的控制系统分别单独连接，还包括遥控器，遥控器与所述的控制装置通过无线或有线连接。
2.采用权利要求1所述的施工装置的装配式地连墙或预制桩与现浇地下车站的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)将施工装置置于地下车站施工范围的起始位置；
2)控制铣槽机在起始位置随着龙门吊的移动分层开挖沟槽至设定深度；
3)成槽后，控制起吊机做装配式地连墙；或者控制起吊机与单独的打桩机设置并压入预制桩；
4)控制抓斗机从基坑的一端分层开挖至基坑底部，并逐层设置焊接钢梁支撑两侧的地连墙或预制桩；
5)控制注浆机浇筑地下车站的底板、侧墙和顶拱；
6)采用单独的浇筑设备或者该施工装置浇筑地下车站内部结构，完成后，覆土回填，完成地下车站施工。
3.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在步骤3)中实时采用垂直度检测装置检测装配式地连墙或预制桩的垂直度。
4.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在步骤5)中地下车站的浇筑顺序是底板、侧墙和顶拱。
5.如权利要求2或4所述的施工方法，其特征在于，在浇筑侧墙时，实时检测侧墙的高度和平整度。
6.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在所述步骤3)中做地连墙或预制桩时，首先需要在开挖好的沟槽内安装地连墙或预制桩定位架。
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