CN216765985U - 用于现浇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现浇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，位于地下的建筑物的施工装置包括链刀挖掘装置、吊挂装置和浇筑装置，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，建筑物通过浇筑装置在地面全长浇筑，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

用于现浇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，具体是用于现浇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：

1）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；

2）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。

3）下降速度很难控制。

4）底部链刀的进刀量处于失控状态，极易损坏刀具。

为此我们提出用于现浇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一种用于现浇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：位于地下的建筑物的施工装置包括链刀挖掘装置、吊挂装置和浇筑装置，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，建筑物通过浇筑装置在地面全长浇筑，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：所述的吊挂装置包括钢绞线液压升降千斤顶，若干钢绞线液压升降千斤顶是同步缓慢升降的。

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；当链刀携带大于链刀孔和链刀之间间隙的岩土时，通过入口斜锥面将其挤碎。

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，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：所述的链刀挖掘装置包括若干组呈锥状的条状链刀，条状链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浇筑后再整体下沉的。

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、中段和上段是分段浇筑的，在下段下沉至设定的深度后，再浇筑中段的；中段下沉至设定的深度后，再浇筑上段，最后完成建筑物的逐段下沉。

与现有技术相比，本技术采用了吊挂装置，地下建筑物的自重由吊挂装置平衡，有下列优点：

1）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；

2）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；

3）下降速度可控；

4）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是施工装置2对已浇筑好的建筑物1进行下沉施工的结构示意图；

图2是链刀挖掘装置21的链刀3包络在建筑物1截面的外侧，位于建筑物1底部的链刀3挖掘岩土，建筑物1和施工装置2一起下沉的结构示意图；

图3是在综合管廊的纵向布满链刀3的结构示意图；

图4是吊挂装置22通过多个钢绞线液压升降千斤顶4同步缓慢起吊建筑物1的结构示意图；

图5是吊挂装置22通过四个钢绞线液压升降千斤顶4在四周的角部吊起建筑物1的结构示意图；

图6是链刀3由两条链条31组成，两条链条31通过链板33连接在一起，链板33上安装截齿形状的刀32；

图7是呈锥状的条状链刀5的结构示意图；

图8是建筑物1为地铁车站，完成内部结构6的施工后，再实施下沉的结构示意图；

图9是浇筑装置23浇筑建筑物1的下段11的结构示意图；

图10是施工装置2使得已经浇筑养护好的下段11和中段12下沉的结构示意图；

图11是在中段12之上浇筑上段13，再在上段13把链刀3加长，连接成闭环，形成链刀挖掘装置21继续下沉的结构示意图；

图12是下墙11A设有链刀孔11A1的结构示意图；

图中的1是建筑物；11A是下墙；11B是上墙，11A1是链刀孔；11A11是入口斜锥面；11是下段；12是中段；13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是浇筑装置；3是链刀；31是链条；32是刀；33是链板；4是钢绞线液压升降千斤顶；5是条状链刀；51是头部刀；511是长刀；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。

如图1所示，建筑物1为综合管廊，其施工装置2包括链刀挖掘装置21、吊挂装置22和浇筑装置23，如图2所示，在综合管廊的横截面由整条链刀3包络，链刀3包括链条31和安装在链条31上的刀32，在综合管廊的地面和两侧面设有链条31运行的轨道槽，刀32在建筑物1的外部运行，链刀3由链刀驱动装置211驱动，该链刀驱动装置可以由电机或者液压马达提供动力，链刀驱动装置连接链轮，链轮旋转带动链刀3运动，如图3所示，在综合管廊的纵向布置多套链刀挖掘装置21，链刀3布满综合管廊的整个底板，每套链刀挖掘装置21的链刀驱动装置211位于综合管廊横截面的侧边，而且其位置高于另一侧链刀转向支点，这样位于综合管廊顶部的链刀3带有一定倾斜角度，一边高一边低；相邻链刀挖掘装置21的链刀驱动装置211的位置在两侧方向对称布置，如图2所示，在横截面视图上，相邻链刀挖掘装置21的链刀3交错形成叉形，在叉形的左右两侧，两链刀3之间设有两根起吊梁，在链刀驱动装置211 位置区间，链刀3在起吊梁上部，起吊梁设有连杆与建筑物1连接，在非链刀驱动装置211 位置区间，链刀3在起吊梁下部，起吊梁与上部的吊挂装置22连接。

通过吊挂装置22将综合管廊处于悬挂状态下，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4所示，通过钢绞线液压升降千斤顶4吊住建筑物1，钢绞线液压升降千斤顶4同步缓慢升降，钢绞线液压升降千斤顶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，可以确保建筑物1在悬挂状态下整体同步下沉，由于其自身的巨大自重，不可能产生偏移，不需要纠偏措施，同时控制建筑物1对底部链刀3的压力，以及链刀3切削底部岩土的进刀量；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。

需要说明的是，当施工装置2使建筑物1下沉至一定深度后，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，建筑物1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5所示，吊挂装置22通过四个钢绞线液压升降千斤顶4在四周的角部吊起建筑物1，建筑物1的吊点设置在链刀挖掘装置21覆盖的区域之外，不与链刀挖掘装置21干涉，该吊挂方式适合平面尺寸不是很大的地下的建筑物1，比如桥墩底部的基础。

其中，所述的链刀挖掘装置21中用于挖掘底部岩土的链刀3可以采用多种结构形式，如图6所示，链刀3的链条31为两条普通滚子链形式，该两条链条31通过链板33连接在一起，链板33上安装截齿形状的刀32，链刀挖掘装置21包括若干组呈锥状的条状链刀5，如图7所示，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；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。

当链刀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，即通过钢绞线液压升降千斤顶4来控制进刀量从而适应不同的地质条件。

如图8所示，建筑物1为地铁车站，是在完成全部浇筑包括内部结构6的施工后，再实施下沉的，建筑物1在施工时还包括施工A法、施工B法和施工C法，施工A法是完成下沉后再施工内部结构6的，施工B法是完成内部结构6的施工后，再实施下沉的，施工C法是完成部分内部结构6的施工，实施下沉到位后，再完成全部内部结构6的施工。

如图9~图11所示，建筑物1在高度方向包括下段、中段12和上段13，下段、中段12和上段13是分段浇筑的，在下段下沉至设定的深度后，断开链刀3，提升链刀驱动装置211，再浇筑中段12的，待中段12混凝土强度达到施工强度，加长链刀3，安装链刀驱动装置211，闭合链刀3，完成链刀挖掘装置21的安装；同理，中段12下沉至设定的深度后，再浇筑上段13，最后完成建筑物1的逐段下沉。

如图12所示，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携带大于下链刀孔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。

在本实用的描述中，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 (8)

1.用于现浇式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是位于地下的建筑物（1）的施工装置（2）包括链刀挖掘装置（21）、吊挂装置（22）和浇筑装置（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）通过浇筑装置（23）在地面全长浇筑，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。

2.根据权利要求1所述的用于现浇式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的吊挂装置（22）包括钢绞线液压升降千斤顶（4），若干钢绞线液压升降千斤顶（4）是同步缓慢升降的。

3.根据权利要求2所述的用于现浇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。

4.根据权利要求3所述的用于现浇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，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所述的用于现浇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所述的用于现浇式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的链刀挖掘装置（21）包括若干组呈锥状的条状链刀（5），条状链刀（5）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所述的用于现浇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所述的用于现浇式地下建筑物的下沉施工装置，其特征是所述的建筑物（1）是完成全部浇筑后再整体下沉的。

Images