CN216765979U - 用于装配式地下建筑物的下沉施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，涉及地下建筑施工技术领域，位于地下的装配式建筑物的施工装置包括链刀挖掘装置、吊挂装置和装配装置，链刀挖掘装置包括链刀和链刀驱动装置，链刀包括链条和安装在链条上的刀，建筑物通过施工装置在地面上完成全长装配，链刀横向或者纵向包络在建筑物截面的外侧，通过吊挂装置将建筑物处于悬挂状态下，启动链刀驱动装置，建筑物底部的链刀挖掘岩土，由下往上运行的链刀将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物的下沉施工。

Description

用于装配式地下建筑物的下沉施工装置

技术领域

本实用新型涉及地下建筑施工技术领域，具体是用于装配式地下建筑物的下沉施工装置。

背景技术

现有大型地下建筑常用明挖法施工，明挖法需要先开挖基坑做支护，然后在基坑内浇筑或者装配地下建筑，需要做基坑临时支护和降水，工期长，造价高；目前采用链刀挖掘底部岩土，整体下沉的技术方案，无吊挂装置的下沉施工装置，由于地下建筑物自身载荷实在太重，有以下缺陷：易产生倾斜偏移，下沉时需要增设纠偏装置，而且一旦产生偏离，就很难实现纠偏；这么大的载荷压在底部链刀上，导致驱动装置功率太大，而且链刀极易拉断；下降速度很难控制；底部链刀的进刀量处于失控状态，极易损坏刀具；为此我们提出一种用于装配式地下建筑物的下沉施工装置来解决以上问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，来解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：位于地下的装配式建筑物的施工装置包括链刀挖掘装置、吊挂装置和装配装置，链刀挖掘装置包括链刀和链刀驱动装置，链刀包括链条和安装在链条上的刀，建筑物通过施工装置在地面上完成全长装配，链刀横向或者纵向包络在建筑物截面的外侧，通过吊挂装置将建筑物处于悬挂状态下，启动链刀驱动装置，建筑物底部的链刀挖掘岩土，由下往上运行的链刀将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物的下沉施工。

作为本实用新型进一步的方案：所述的装配装置和张拉装置，建筑物包括若干底板模块、中板模块、顶板模块、侧墙模块和端墙模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述的建筑物包括有链刀侧的外墙，外墙包括下墙和上墙，下墙包括铅直的链刀孔，链刀孔包括入口斜锥面，链刀通过链刀孔包络建筑物，下墙厚度大于上墙厚度加链刀厚度之和；当链刀携带大于下孔和链刀之间间隙的岩土时，通过入口斜锥面将其挤碎或挤至下墙外侧的岩土中。

作为本实用新型进一步的方案：所述的建筑物下沉至设定的深度，当地下水对建筑物的浮力和岩土对建筑物的摩擦力等于建筑物包括链刀挖掘装置的自重时，处于临界状态，通过向建筑物加重，例如往建筑物内灌水，使建筑物在下沉过程中，始终处于悬挂状态。

作为本实用新型进一步的方案：所述的链刀包括链板，链板安装在链条上，刀安装在链板上。

作为本实用新型进一步的方案：所述的链刀包括若干组呈锥状的条状链刀，条状链刀中的刀包括位于前端的头部刀、位于中间的中间刀和位于尾端的刮板，头部刀包括一把长刀，中间刀包括两把短刀，刮板的高度略低于头部刀和中间刀的高度，头部刀和中间刀挖掘岩土，刮板将已挖掘的岩土带至前方。

作为本实用新型进一步的方案：所述的链刀挖掘岩土时，是通过控制吊挂装置的下降速度来满足不同的地质条件，当刀磨损时，在顶部进行更换。

作为本实用新型进一步的方案：所述的建筑物是完成全部装配后再整体下沉的。

作为本实用新型进一步的方案：所述的建筑物在高度方向包括下段、中段和上段，下段、中段和上段是分段施工的，在下段下沉至设定的深度后，再装配中段的；中段下沉至设定的深度后，再装配上段，最后完成建筑物的逐段下沉。

综上所述，本技术方案是建筑物主体结构全部在地面上完成装配，提高建筑物地面建造的施工速度，模块化装配施工可改善施工现场的环境。

本技术方案采用了吊挂装置，地下建筑物的自重由吊挂装置平衡，有下列优点：由于地下建筑物自身极重，不可能产生偏离，所以无需纠偏装置；由于地下建筑物的自重不压在链刀上，所以驱动装置功率较小，链条拉力也较小，不易拉断；下降速度可控；可以通过控制进刀量来适应不同的地质条件。

附图说明

图1是建筑物1在地面装配好后，安装链刀挖掘装置21和吊挂装置22的结构示意图，也是相邻链刀挖掘装置21的链刀3和链刀驱动装置211是高低布局的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是链刀挖掘装置21的链刀3在建筑物1上返回，在刀驱动装置211端位于高位，另一端位于地位的结构示意图；

图4是吊挂装置22的绞线升降千斤顶4将装配好的建筑物1吊住，链刀挖掘装置21挖掘建筑物1底部岩土，建筑物1开始下沉的结构示意图；

图5是张拉装置321采用张拉法将底板模块1A联接成一体的结构示意图；

图6是吊挂装置22绞线升降千斤顶4将底板模块1A搁在地面上的结构示意图；

图7是装配装置23通过吊挂装置22把侧墙模块1D和端墙模块1E吊装，用螺栓螺母副把他们全部连接固定；

图8是吊挂装置22将全部中板模块1B处于悬挂状态，并进行穿插钢绞线，张拉锚固的结构示意图；

图9是中板模块1B与侧墙模块1D和端墙模块1E通过螺栓螺母连接成一体的结构示意图；

图10是通过吊挂装置22将全部顶板模块1C处于悬挂状态，并进行穿插钢绞线，张拉锚固的结构示意图；

图11是用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1D和端墙模块1E的顶部与顶板模块1C的底部联接成一体的结构示意图；

图12是图11的Ⅰ局部放大示意图，也是中板模块1B搁在底层侧墙模块1D上，通过螺栓螺母副连接固定的结构示意图，中间设有凹凸嵌入接口，增加连接强度和防水效果；

图13是链刀3为环链的结构示意图，也是链板33安装在链条31上，刀32安装在链板33上的结构示意图；

图14是条状链刀5的结构示意图；

图15是在装配好的建筑1上安装好施工装置2的结构示意图，也是建筑物1在高度方向包括下段1A1、中段1A2和上段1A3的结构示意图；

图16是在已完成装配的下段1A1和中段1A2上，安装施工装置2后下沉到设计深度的结构示意图；

图17是外墙11包括下墙11A和上墙11B，下墙11A包括链刀孔11A1的结构示意图；

图中的1是建筑物；11是外墙；11A是下墙；11B是上墙；11A1是链刀孔；11A11是入口斜锥面；1A是底板模块、1B是中板模块、1C是顶板模块；1D是侧墙模块；1E是端墙模块；1A1下段；1A2中段；1A3是上段；2是施工装置；21是链刀挖掘装置；211是链刀驱动装置；22是吊挂装置；23是装配装置；231是张拉装置；3是链刀；31是链条；32是刀；33是链板；4是钢铰线升降千斤顶；5是条状链刀；51是头部刀；52是中间刀；522是短刀；53是刮板；6是内部结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～17，本实用新型实施例中，位于地下的装配式建筑物1的施工装置2包括链刀挖掘装置21、吊挂装置22和装配装置23，链刀挖掘装置21包括链刀3和链刀驱动装置211，链刀3包括链条31和安装在链条31上的刀32，建筑物1通过施工装置2在地面上完成全长装配，链刀3横向或者纵向包络在建筑物1截面的外侧，通过吊挂装置22将建筑物1处于悬挂状态下，启动链刀驱动装置211，建筑物1底部的链刀3挖掘岩土，由下往上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物1的下沉施工。

如图1所示，相邻链刀挖掘装置21的链刀3和链刀驱动装置211是高低布局，吊挂装置22通过高低错开的空间吊住建筑物1的主体结构，吊挂装置22的上部是通过龙门架支撑在地面的。

如图5～12所示，所述的装配装置23和张拉装置231，建筑物1包括若干底板模块1A、中板模块1B、顶板模块1C、侧墙模块1D和端墙模块1E，建筑物1的主要装配步骤：

1）先通过吊挂装置22将全部底板模块1A处于悬挂状态，通过张拉装置231采用张拉法将底板模块1A联接成一体，将底板模块1A搁在地面；

2）再通过装配装置23用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1D之间、端墙模块1E之间、侧墙模块1D与端墙模块1E之间、底板模块1A与侧墙模块1D之间，以及底板模块1A与端墙模块1E之间联接成一体；

3）通过吊挂装置22将全部中板模块1B处于悬挂状态，通过张拉装置231采用张拉法将中板模块1B联接成一体，将中板模块1B搁在底层的侧墙模块1D和端墙模块1E的顶部，用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1D和端墙模块1E的顶部与中板模块1B的底部联接成一体；

4）完成除顶板外的全部中间层施工；

5）通过吊挂装置22将全部顶板模块1C处于悬挂状态，通过张拉装置231采用张拉法将顶板模块1C联接成一体，将顶板模块1C搁在顶层侧墙模块1D和端墙模块1E的顶部，用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1D和端墙模块1E的顶部与中板模块1B的底部联接成一体，至此，完成建筑物1的装配。

需要说明的是：底板模块1A、中板模块1B和顶板模块1C也可以通过螺栓螺母副联接，而不用张拉法，或者混合使用。

如图4所示， 所述的吊挂装置22包括钢铰线升降千斤顶4，钢绞线升降千斤顶4同步缓慢升降，钢绞线升降千斤顶4采用穿芯式结构液压提升器作为升降机具，液压升降器两端的楔形锚具具有单向自锁作用，当锚具工作紧时，会自动锁紧钢绞线，锚具不工作松时，放开钢绞线，钢绞线能上下活动，可以使建筑物1在悬挂状态下整体同步下沉，由于其自身的巨大自重，难以产生偏移，不需要设置其他纠偏装置。

所述的建筑物1包括有链刀3侧的外墙11，外墙11包括下墙11A和上墙11B，下墙11A包括铅直的链刀孔11A1，链刀孔11A1包括入口斜锥面11A11，链刀3通过链刀孔11A1包络建筑物1，下墙11A厚度大于上墙11B厚度加链刀3厚度之和；当链刀3携带大于链刀孔11A1和链刀3之间间隙的岩土如鹅卵石或孤石时，通过入口斜锥面11A11将其挤碎或挤至下墙11A外侧的岩土中。

需要说明的是：下墙11A也可以认为是链刀3的罩，上墙11B可以无链刀罩。

所述的建筑物1下沉至设定的深度，当地下水对建筑物1的浮力和岩土对建筑物1的摩擦力等于建筑物1包括链刀挖掘装置21的自重时，处于临界状态，通过向建筑物1加重，例如往建筑物1内灌水，使建筑物1在下沉过程中，始终处于悬挂状态。

如图13所示，所述的链刀3包括链板33，链板33安装在链条31上，刀32安装在链板33上。

如图14所示，所述的链刀3包括若干组呈锥状的条状链刀5，条状链刀5中的刀32包括位于前端的头部刀51、位于中间的中间刀52和位于尾端的刮板53，头部刀51包括一把长刀511，中间刀52包括两把短刀522，刮板53的高度略低于头部刀51和中间刀52的高度，头部刀51和中间刀52挖掘岩土，刮板53将已挖掘的岩土带至前方。

需要说明是的：设每组链刀的宽度为B，链条的节距为T，有n把中间刀52，短刀522的长度为a，则长刀511的长度为2a，B=（2n+1）a，每组条状链刀5的长度等于（n+2）T，这样能使每块链板33上切削岩土的刀32的长度相等。

所述的链刀3挖掘岩土时，是通过控制吊挂装置22的下降速度来满足不同的地质条件，当刀32磨损时，在顶部进行更换；当遇到鹅卵石和孤石时，通过极慢的下降速度用刀32对鹅卵石和孤石进行刮削。

所述的建筑物1是完成全部装配后再整体下沉的。

所述的建筑物1在高度方向包括下段1A1、中段1A2和上段1A3，下段1A1、中段1A2和上段1A3是分段施工的，在下段1A1下沉至设定的深度后，再装配中段1A2的；中段1A2下沉至设定的深度后，再装配上段1A3，最后完成建筑物1的逐段下沉。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，本实用新型中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本实用新型中的具体含义。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是位于地下的装配式建筑物（1）的施工装置（2）包括链刀挖掘装置（21）、吊挂装置（22）和装配装置（23），链刀挖掘装置（21）包括链刀（3）和链刀驱动装置（211），链刀（3）包括链条（31）和安装在链条（31）上的刀（32），建筑物（1）通过施工装置（2）在地面上完成全长装配，链刀（3）横向或者纵向包络在建筑物（1）截面的外侧，通过吊挂装置（22）将建筑物（1）处于悬挂状态下。

2.根据权利要求1所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的装配装置（23）和张拉装置（231），建筑物（1）包括若干底板模块（1A）、中板模块（1B）、顶板模块（1C）、侧墙模块（1D）和端墙模块（1E）。

3.根据权利要求2所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的建筑物（1）包括有链刀（3）侧的外墙（11），外墙（11）包括下墙（11A）和上墙（11B），下墙（11A）包括铅直的链刀孔（11A1），链刀孔（11A1）包括入口斜锥面（11A11），链刀（3）通过链刀孔（11A1）包络建筑物（1），下墙（11A）厚度大于上墙（11B）厚度加链刀（3）厚度之和；当链刀（3）携带大于链刀孔（11A1）和链刀（3）之间间隙的岩土时，通过入口斜锥面（11A11）将其挤碎或挤至下墙（11A）外侧的岩土中。

4.根据权利要求3所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的建筑物（1）下沉至设定的深度，当地下水对建筑物（1）的浮力和岩土对建筑物（1）的摩擦力等于建筑物（1）包括链刀挖掘装置（21）的自重时，处于临界状态，通过向建筑物（1）加重，例如往建筑物（1）内灌水，使建筑物（1）在下沉过程中，始终处于悬挂状态。

5.根据权利要求4所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的链刀（3）包括链板（33），链板（33）安装在链条（31）上，刀（32）安装在链板（33）上。

6.根据权利要求5所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的链刀（3）包括若干组呈锥状的条状链刀（5），条状链刀（5）中的刀（32）包括位于前端的头部刀（51）、位于中间的中间刀（52）和位于尾端的刮板（53），头部刀（51）包括一把长刀（511），中间刀（52）包括两把短刀（522），刮板（53）的高度略低于头部刀（51）和中间刀（52）的高度，头部刀（51）和中间刀（52）挖掘岩土，刮板（53）将已挖掘的岩土带至前方。

7.根据权利要求6所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的链刀（3）挖掘岩土时，是通过控制吊挂装置（22）的下降速度来满足不同的地质条件，当刀（32）磨损时，在顶部进行更换。

8.根据权利要求7所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的建筑物（1）是完成全部装配后再整体下沉的。

9.根据权利要求8所述的用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的建筑物（1）在高度方向包括下段（1A1）、中段（1A2）和上段（1A3），下段（1A1）、中段（1A2）和上段（1A3）是分段施工的。

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