CN1639426A - 施工方法 - Google Patents

Abstract

一种施工方法，包括：在地基中设置至少一个支撑构件(2)，形成一直接与至少一个支承构件相邻的基础(4)，在基础下方开挖地基至地面(5)下一规定深度，从而在基础下暂时形成空腔或空穴(8)以及支撑桥(10)，开挖支撑桥并将成形基础下降至规定深度。在基础下降之前，可在基础上构建例如侧壁(12)一类的结构，并且可用支柱杆(22)来防止侧壁偏斜。

Description

施工方法

技术领域

本发明涉及一种施工方法。特别地，尽管并非唯一地，本发明涉及一种结构的施工和安装方法，例如一种建筑物基础。该方法尤其适用于在建筑工地上形成和设置基础，并且尤其是在由软土材料组成、和/或水的作用成为问题、和/或通常需要大范围开挖的工地。

背景技术

通常，建筑物基础往往通过将一场所开挖至一要求深度来进行构建，在此深度上，铺设可凝固材料，例如混凝土。基础可根据其上待构建建筑物的地基结构、建筑物的设计和功能、以及建筑物将达到的高度而采用不同的形式。

对于大型建筑物，例如办公综合楼、摩天大楼等等，往往要利用各种公知方法以及各种桩形设计将基础桩打入地基深处，具体的方法取决于至少一些上述因素。例如，某些打桩方法利用旋入承载地层的预制桩身，例如授予Beheersmaatschappij Verstraeten B.V.的美国专利US 5,697 734所公开的那些方法。

在软土地基、和/或在开挖或正打入基础桩的区域因有水而成为问题的工地，例如在许多沿海工地或位置靠近河流或其他水域的工地上，在到达合适的承载地层之前，桩有时必须推进到非常深的深度，和/或必须进行非常深的开挖。不仅由于挖掘如此巨大体积的材料和/或打桩至如此的深度需要的时间和费用的缘故而使得效率非常低，而且对于在工地上作业的施工人员来说可能非常危险。此外，由于过度深挖和/或打桩，相邻工地和建筑物的稳定性也处在危险状态下。

因此，无疑需要一种施工方法，，该方法即使不能全部地，至少也能部分地改善现有技术的施工方法中存在的上述问题，和/或提供一种代替现有技术方法的商业上可行的施工方法。

发明内容

在一种形式中，尽管不必是唯一的一种形式，或者实际上不是最宽泛的一种形式，本发明属于一种施工方法，该方法包括如下步骤：

a)设置至少一个支撑构件；

b)形成一直接与该至少一个支撑构件相邻的基础；

c)在所述基础下方将地基开挖至一规定深度处；以及

d)将所述成形的基础下降至所述规定深度。

步骤c)还可以包括如下步骤：在基础下方局部开挖所述地基，以暂时离开与所述基础接触并对其进行支撑的地基的至少一个支撑区。合适地，若干这种支撑区可以被暂时保持在由地基开挖区隔开的基础之下。

可通过至少一个支撑构件和/或在步骤c)中形成的一开挖侧壁，引导成形基础下降。

合适地，该方法包括重复步骤c)和d)，直至基础到达一预定深度。

合适地，在进行步骤c)之前，可在基础的一段或多段上构建一结构，例如一侧壁等等。

合适地，至少一个支撑构件可为一台柱、一桩、一空心管、一填充有可凝固材料的空心管、一H型框架、一梁等。在使用若干支撑构件的地方，可使用一种类型或组合类型的支撑构件。

合适地，基础可按一段或多段形成，每一所述段均设有至少一个支撑构件。优选地，在相邻的基础段之间设有一膨胀/收缩缝。

合适地，通过一个或多个支柱装置防止由步骤c)所形成的一侧壁发生偏斜。

合适地，通过一个或多个支柱装置防止在基础上形成的一结构，例如一侧壁，发生偏斜。

合适地，支柱装置为一支柱杆、A形框架、梁等。

在本说明书中所使用的术语“基础”的地方，该术语应当理解为包括诸如墙壁这样的结构，尤其是起基础作用的墙壁。

本发明的其他特征通过下面的描述将更加清楚。

附图说明

为了有助于理解本发明，并且使得本领域技术人员能够将本发明付诸实施，下面将通过参照附图仅以实例的方式对本发明的优选实施方式进行描述，其中：

图1示出了采用了本发明施工方法的建筑工地的平面示意图；

图1A示出了在相邻基础段之间的接缝的一实例的略图；

图2示出了本发明的开挖工地的略图；

图3示出了采用了本发明施工方法的建筑工地的另一平面示意图；

图4示出了采用了本发明施工方法的建筑工地的透视图；

图5示出了在本发明的施工方法中使用支柱装置的情况；以及

图6示出了在图5中所示的建筑工地的剖面图。

具体实施方式

根据本发明并参照图1，一个或多个支撑构件2被设置于工地的地基中。支撑构件可为根据用于公知的台柱的公知方法，打入地基内的基础桩或台柱。台柱优选打入与最终建筑中台柱位置相对应的位置处的地基内，例如升降机周围，和/或完工建筑以及类似重要承载位置周边的周围或附近。

作为选择，支撑构件2可由打入或强行进入地基的空心管构成，例如轻型圆柱体等等。可在用混凝土或其他可凝固材料填充空心管之前，将该空心管移动到位。这类空心管通常用于软土和/或砂土地基。

作为另一备择方案，插入或以其他方式置于地下的支撑构件可为本领域技术人员公知的简支梁或H型框架等，并且可根据公知的技术在地基中形成并定位。

根据本发明的方法，按公知技术的，，由诸如混凝土一类的可凝固材料制成的普通基础4，被构建在与一个或多个支撑构件2相邻的位置的地面5上。基础4可在建筑物的最终位置的周边周围构建，如图1所示，或者在需要建筑物基础的地方构建。举例来说，基础可为L形、十字形或其他形状。基础可构造成几段，相邻段之间根据公知方法互锁。举例来说，基础的相邻段4a和4b可如图1A所示呈台阶状，相邻段之间设有一膨胀/收缩缝6。

因此，如下文所述，铺设基础之前无需初始开挖，并且支撑构件可在普通的、较浅的深度的地基中形成。

参照图2、4和6，之后从基础4之下逐渐开挖构成工地的土壤区域以形成空腔或空穴8，除基础之下的保留着土壤的连接或支撑桥10的一系列关键位置外。在支撑桥10之间，将土壤基本上均匀地开挖至一具体深度处。此外，从基础4的相邻区域11将土方开挖至，例如基础一侧边上的约100mm的宽度处，通过图1中的虚线表示。

一旦已经开挖了若干土壤区域，使得基础4由通过空穴8隔开的支撑桥10支撑，然后，通过局部开挖支撑，将支撑桥10初步地消弱。当基础4下的支撑桥10的土壤逐渐被清除时，上面基础的质量使得支撑桥10的其余材料坍塌，导致基础的水平面沿图2所示的箭头的方向下降至下面被挖去了土壤的新水平面。通过如上所述的在基础一侧边上约100mm宽的有限开挖，并通过在基础另一侧上的一个或多个支撑构件2，基础4得以保持其相对于工地的方向，上述二者在基础下降到新的水平面的过程中均起到对其进行引导的作用。优选地，每一待下降的基础段4均设有支撑构件2。

如果要将基础下降至例如地面以下约3米处，支撑构件2可在例如地面5以下约6米深度的地基中形成、或以其他方式插入。因此，土壤所开挖到的上述具体深度相当于基础将被下降到的新深度。应当理解，本发明的方法不限于这些深度。

之后如果需要的话，可重复上述开挖步骤，以便将基础降至更深的深度。可继续进行该步骤，直至达到所要求的基础深度。随着开挖深度的增加，可用诸如支撑支柱或支柱构件22、A形框架(未示出)、梁等的支柱装置来防止与基础相邻的开挖侧壁9发生偏斜。侧壁9在图2、4和6中示出。

基础4、或基础段之下的支撑桥10的宽度及其数量将取决于基础的尺寸和构成以及地基的结构。在地基材料较为坚硬之处，支撑桥的宽度便可以比相对较软的地基材料所需要的支撑桥的宽度窄。应当理解的是，本发明的方法并不限于相同尺寸或等间距的支撑桥10和/或空穴8。上述这些可根据例如地基条件和基础尺寸而有所不同。

支撑桥10的尺寸也可随着深度而增加。举例来说，对于将下降到约3米深度处的约2米长和约1.5米宽的一段混凝土基础而言，例如约1米宽且与基础4同宽、约位于基础中央的支撑桥可能就足以支撑该段基础，这取决于地基材料的组成。如果基础将下降到更大的深度处，支撑桥10的宽度将必须增加。

通过合适形状的挖掘铲斗(未示出)可方便地进行支撑桥的开挖。这种挖掘铲斗的横断面形状基本上为三角形，其宽度可与支撑桥的宽度差不多相同。铲斗的形状使得在离基础4较近且较浅的深度处，比离基础较远且较深的深度处可以清除更多的支撑桥的土壤。这使得支撑桥的材料在离基础较近的支撑桥强度较弱的地方开始坍塌。待开挖的陷落材料然后在基础下方处被推出去。该方法尤其适用于地基材料坚硬并且可能难以开挖的地方。

参照图4-6，在开挖并将基础4降低至新的深度之前，可在基础4的至少一部分上形成诸如一侧壁12这样的结构或其他结构，所述诸如一侧壁12的结构由例如一系列砖或块形成，或由诸如混凝土这样的可凝结材料形成。因此，当基础下降至其新的深度时，侧壁12的第一水平面已经到位，优选地至少相当于地面5，在地面5上可方便地构造下一水平面。这免除了对工人在受限制并且可能危险的地下空间中作业，在埋沉基础上构建第一级侧壁的需要。

对于下降之前，在基础上构建有一结构的情况，为了暂时支撑基础和起上面的结构，支撑桥10可能不得不更大。可用支柱装置，例如支撑支柱或支柱构件22、A形框架(未示出)、梁等来防止侧壁12发生偏斜。

应当理解，在较大、或者形状不好利用的现场，在基础周边周围可能难以平整开挖，如果基础不平整或不受控制地下降，就可能导致例如基础开裂。

因此，根据本发明并参照图3，可将工地分成几段，例如第14、16、18和20段。每一区段可包括其各自的引导支撑构件2和基础4。同样，如上所述，每一段的基础4本身可按几段形成。

如上所述，如有必要，每一段基础之下的土壤可按其各自的速率进行开挖，与其他段的开挖速率无关。然后，各段基础则可在相应段的开挖完成时下降，从而使得工地的各段按其各自的速率进行。这样避免了整个工地的进程由于例如仅在一个另外的段上开挖遇到困难而受到阻碍。

本领域技术人员应当理解，虽然图1和3中所示出的是每个基础段有四个支撑构件2，每个支撑构件大约位于基础每一侧的中点处，但是每个基础或每个基础段也可使用数量更多或更少的支撑构件2。支撑构件也可位于其它位置处。本发明也并不限于支撑构件如图1和3中所示位于基础周边内的情况。作为选择，支撑构件可位于基础周边的外面，或者采用位于周边的里面和外面相结合的情况。支撑构件的位置可受例如地基条件、基础种类和/或工地的尺寸和形状等因素的影响。

本发明的方法针对现有技术的上述问题进行了改进，其中，支撑构件2不必从工地的地面5打入非常深的深度。基础4、侧壁12等只须在地面5上构建，并且在支撑构件和开挖的沟槽的引导下，相对于支撑构件和开挖的沟槽本身下降到预定深度。

此外，大大简化了工地的开挖过程，因为一次仅需从工地开挖较小数量的材料，以便在根据需要重复上述步骤之前，使得基础下降一预先规定的距离。这避免了现有技术中必须一次开挖大量材料的危险，大量开挖增加了地面塌陷的危险性，该危险性由于软土/砂土地基材料的存在和/或水的存在而增大。

本发明的方法比现有技术的方法更为迅速，因为时间没有浪费在从地面5将桩、台柱等打入大纵深处。支撑构件2只须打入或以其他方式插入到地基中的某一深度处，在该深度处，支撑构件2足以支撑基础4下降到例如第一或第二新的水平面，该水平面可能分别出现在例如3米和6米处。如果基础进一步下降，则支撑构件可被进一步打入地基中去。然而，支撑构件将从已经处于的例如地面5以下3米或6米的水平面处进一步插入，使得打桩或类似步骤更为容易。

也可通过基础4和在其上建造的诸如侧壁12的任何结构的重量的协助来开挖地基材料，所述重量向下压在地基材料上有助于将地基材料从基础下面挤出去。

本发明可用于为各种各样建筑，以制备和安装诸如侧壁、基础等构件。本发明对于需要坚实基础的高层建筑物的基础尤为有用，特别是在软土或砂土位置处需要结实的建筑物基础的地方，尤其是在软土和/或砂土条件下，和/或水的存在成问题的位置处。

此外，本发明尤其适用于地下停车场等在现代建筑中普遍存在的结构。

本说明书自始至终的目的在于描述本发明，而不是要将本发明限于任何一个实施方案或技术特征的具体结合。相关领域的技术人员可在偏离具体实施方案的情况下来实现本发明，这将仍然落在本发明的保护范围内。举例来说，可设置另外的引导装置，以进一步提供对于基础下降的控制，并且提高本发明的安全性。举例来说，基础4可与一或多个支撑构件2相联接，例如将一钢丝绳等结合到基础4上，以及结合到一圈梁上，该圈梁能够上下滑动支撑构件2，以阻止在支撑桥10拆除之后的基础下降。

Claims (14)

1.一种施工方法，包括如下步骤：

a)  设置至少一个支撑构件；

b)  形成一直接与所述至少一个支撑构件相邻的基础；

c)  在所述基础下方将地基开挖至一预定深度处；以及

d)  将所述成形基础下降至该预定深度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)还包括如下步骤：在所述基础下方局部地开挖所述地基，以暂时保留与所述基础接触并对其进行支撑的地基的至少一个支撑区。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，若干这种支撑区被暂时保持在由地基开挖区隔开的所述基础之下。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤d)还包括通过所述至少一个支撑构件引导所述成形基础下降。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤d)还包括，通过在步骤c)中形成的一开挖侧壁来引导所述成形基础下降。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，包括重复步骤c)和d)直至所述基础到达一预定深度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在进行步骤c)之前，在所述基础的一段或多段上建造一结构。

8.根据权利要求7的方法，其中，所述结构为一侧壁。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个支撑构件为下述构件之一或组合：一台柱、一桩、一空心管、一填充有可凝固材料的空心管、一H型框架、一梁。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述基础按一段或多段形成。

11.如权利要求10所述的方法，其中，每一所述基础段均设有至少一个支撑构件。

12.如权利要求10所述的方法，其中，在相邻的基础段之间设有一膨胀/收缩缝。

13.如权利要求1所述的方法，其中，通过一或多个支柱装置防止由步骤c)所形成的一侧壁发生偏斜。

14.如权利要求1所述的方法，其中，通过一或多个支柱装置防止在所述基础上所形成的一结构发生偏斜。

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