專利名稱：型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑技術(shù)，尤其是一種型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝。
背景技術(shù)：
目前，有序、合理、綜合、高效地開發(fā)利用既有建筑物地下空間資源，成為擴(kuò)充基礎(chǔ)設(shè)施容量，提高城市綜合防災(zāi)能力，提高土地利用效率與節(jié)約土地資源的最為有效的途徑之一。新建建筑物根據(jù)城市規(guī)劃的要求，多已考慮了地下空間的開發(fā)和利用。然而，大量的既有建筑因?yàn)闅v史的原因，缺少前瞻性而未設(shè)計(jì)地下停車場(chǎng)等，隨著汽車數(shù)量的增加出現(xiàn)了停車難。因此，對(duì)既有建筑物地下空間的開發(fā)是一項(xiàng)艱巨而迫切的任務(wù)。
發(fā)明專利“板式基礎(chǔ)托換法”(ZL200610045257. 4)、“施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝”(ZL200710116226.8)、“框架結(jié)構(gòu)建筑物獨(dú)立基礎(chǔ)逐根托換法地下增層工藝”(ZL201010226555. X)、框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)既有建筑物地下室增層方法(ZL201110075492. 7)等均是針對(duì)框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)的地下增層方法，但不適合應(yīng)用于條形基礎(chǔ)。在論文“高承臺(tái)鋼管樁受壓穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究和數(shù)值分析”一文中提出了利用墻兩側(cè)鋼管支撐墻體，鑿除原基礎(chǔ)并增設(shè)地下室的方法。但該方法適用條形基礎(chǔ)建筑物地下增層，但未考慮鋼管之間的拉結(jié)，以增加鋼管的穩(wěn)定，因此不適合深度開挖，以增設(shè)多層地下室。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝，利用該工藝可實(shí)現(xiàn)條形基礎(chǔ)建筑多層地下室的地下加層工程，保證了托換結(jié)構(gòu)的安全，型鋼和水平拉結(jié)桿件和回收利用，降低了成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝，鉆孔預(yù)埋型鋼以支撐既有建筑，開挖既有建筑下方的土方，隨著土方開挖深度的增加，土對(duì)型鋼的約束作用減弱，型鋼的穩(wěn)定性降低，在型鋼間增設(shè)水平拉結(jié)桿件，可提高被開挖型鋼的穩(wěn)定性，利用該方法可實(shí)現(xiàn)既有建筑下方土方的深開挖，并可增設(shè)多層地下室，具體步驟如下
(1)用鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，成孔深度至持力土層；
(2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂漿，直到擬建地下室底板位置；
(3)施工托換梁在兩側(cè)夾住既有建筑墻體；
(4)在擬建地下室高度范圍插入型鋼；型鋼下端錨入擬建地下室底板之下的持力土層內(nèi)至少lm，上端支撐連接托換梁的托換承臺(tái)；
(5)在插入型鋼的鉆孔中灌注砂、石或標(biāo)號(hào)C15的混凝土，對(duì)型鋼產(chǎn)生約束，保證型鋼的穩(wěn)定性；
(6)開挖既有建筑下方土方，同時(shí)清除型鋼四周的砂、石或標(biāo)號(hào)C15的混凝土；基礎(chǔ)下方的土方被挖除后，既有建筑的荷載轉(zhuǎn)移至型鋼上，可將原基礎(chǔ)截除；(7)為保證型鋼的穩(wěn)定性，每開挖2至3米深度的土方，即在型鋼間設(shè)置一道水平拉結(jié)桿件，以保證型鋼的穩(wěn)定性；型鋼與水平拉結(jié)桿件的連接方法可以是焊接，也可以是螺栓連接；為了保護(hù)型鋼與水平拉結(jié)桿件的接頭處不被泥漿或填埋的砂、石、混凝土污染，在型鋼插入鉆孔之前，將接頭處用塑料布或油氈等包裹；
(8)開挖至多層地下室的底板標(biāo)高處，施工混凝土墊層、底板防水層和地下室底板；
(9)在每組型鋼中間位置施工地下室墻體，使地下室墻體與既有建筑墻體平面位置上一致；
(10)地下室墻體經(jīng)混凝土澆筑至水平拉結(jié)桿件底端時(shí)，在混凝土地下室墻體中預(yù)埋鋼筋與型鋼相連，拆除原水平拉結(jié)桿件，預(yù)埋鋼筋代替水平拉結(jié)桿件，保證型鋼穩(wěn)定性；拆除了水平拉結(jié)桿件，形成了大空間，以保證混凝土墻體、梁、板的施工；
(11)地下室墻體澆筑至原既有建筑墻體處，用干硬的水泥砂漿或膨脹混凝 土將兩者連
接；
(12)回收型鋼和水平拉結(jié)桿件。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明基于在承受豎向荷載的型鋼(鋼管或H型鋼)之間加設(shè)水平拉結(jié)桿件，提高豎向受壓型鋼穩(wěn)定性的原理，提出了水平拉結(jié)型鋼支撐既有建筑地下增層的工藝鉆孔預(yù)埋型鋼以支撐既有建筑物，開挖建筑物下方的土方。隨著土方開挖深度的增加，土對(duì)型鋼的約束作用減弱，型鋼的穩(wěn)定性降低。在型鋼間增設(shè)水平拉結(jié)桿件，可提高被開挖型鋼的穩(wěn)定性。利用該方法可實(shí)現(xiàn)既有建筑下方土方的深開挖，并可增設(shè)多層地下室。利用該方法可實(shí)現(xiàn)條形基礎(chǔ)建筑多層地下室的地下加層工程，保證了托換結(jié)構(gòu)的安全，型鋼和水平拉結(jié)桿件和回收利用，降低了成本。


圖I是托換結(jié)構(gòu)平面布置 圖2是泥漿護(hù)壁成孔示意 圖3是插入型鋼不意 圖4是開挖土方并設(shè)置水平拉結(jié)桿件；
圖5是水平拉結(jié)桿件的水平布置 圖6是地下室土方開挖完畢并澆筑底板混凝土 圖7是澆筑地下室墻體用預(yù)埋水平拉結(jié)桿件與型鋼相連并拆除原水平拉結(jié)桿件；
圖8是繼續(xù)澆筑地下室墻體和樓板直至與既有建筑墻體連接 圖9是拆除和回收鋼管 其中I——既有建筑墻體；2——托換梁；3——托換承臺(tái)；4——型鋼；5——擬建地下室需開挖的土層；6——持力土層；7——鉆孔；8——水平拉結(jié)桿件；9——地下室底板；10—地下室墻體；11—地下室樓板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1-9所示，型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝，鉆孔7預(yù)埋型鋼4以支撐既有建筑，開挖既有建筑下方擬建地下室需開挖的土層5的土方，隨著土方開挖深度的增加，土對(duì)型鋼4的約束作用減弱，型鋼4的穩(wěn)定性降低，在型鋼4間增設(shè)水平拉結(jié)桿件8，可提高被開挖型鋼4的穩(wěn)定性，利用該方法可實(shí)現(xiàn)既有建筑下方土方的深開挖，并可增設(shè)多層地下室，具體步驟如下
(1)用鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，成孔深度至持力土層6；
(2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂漿，直到擬建地下室底板9位置；
(3)施工托換梁2在兩側(cè)夾住既有建筑墻體I;
(4)在擬建地下室高度范圍插入型鋼4;型鋼4下端錨入擬建地下室底板9之下的持力土層6內(nèi)至少lm，上端支撐連接托換梁2的托換承臺(tái)3 ； (5)在插入型鋼4的鉆孔7中灌注砂、石或C15的混凝土，對(duì)型鋼4產(chǎn)生約束，保證型鋼4的穩(wěn)定性；
(6)開挖既有建筑下方擬建地下室需開挖的土層5的土方，同時(shí)清除型鋼4四周的砂、石或C15的混凝土 ；基礎(chǔ)下方的土方被挖除后，既有建筑的荷載轉(zhuǎn)移至型鋼4上，可將原基礎(chǔ)截除；
(7)為保證型鋼4的穩(wěn)定性，每開挖2至3米的土方，即在型鋼4間設(shè)置一道水平拉結(jié)桿件8，以保證型鋼的穩(wěn)定性確定；型鋼4與水平拉結(jié)桿件8的連接方法可以是焊接，也可以是螺栓連接；為了保護(hù)型鋼4與水平拉結(jié)桿件8的接頭處不被泥漿或填埋的砂、石、混凝土污染，在型鋼4插入鉆孔之前，將接頭處用塑料布或油氈等包裹；
(8)開挖至多層地下室的底板標(biāo)高處，施工混凝土墊層、底板防水層和地下室底板9；
(9)在每組型鋼4中間位置施工地下室墻體10，使地下室墻體10與既有建筑墻體平面位置上一致；
(10)地下室墻體10經(jīng)混凝土澆筑至水平拉結(jié)桿件8底端時(shí)，在混凝土地下室墻體10中預(yù)埋鋼筋與型鋼4相連，拆除原水平拉結(jié)桿件，預(yù)埋鋼筋代替水平拉結(jié)桿件，保證型鋼穩(wěn)定性；拆除了水平拉結(jié)桿件，形成了大空間，以保證混凝土地下室墻體、地下室梁、地下室樓板11的施工；
(11)地下室墻體10澆筑至原既有建筑墻體處，用干硬的水泥砂漿或膨脹混凝土將兩者連接；
(12)回收型鋼4和水平拉結(jié)桿件8。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室エ藝，其特征是，鉆孔預(yù)埋型鋼以支撐既有建筑，開挖既有建筑下方的土方，在型鋼間增設(shè)水平拉結(jié)桿件，具體步驟如下 (1)用鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，成孔深度至持カ土層； (2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂漿，直到擬建地下室底板位置； (3)施工托換梁在兩側(cè)夾住既有建筑墻體； (4)在擬建地下室高度范圍插入型鋼；型鋼上端支撐連接托換梁的托換承臺(tái)； (5)在插入型鋼的鉆孔中灌注砂、石或C15混凝土，對(duì)型鋼產(chǎn)生約束，保證型鋼的穩(wěn)定性； (6)開挖既有建筑下方土方，同時(shí)清除型鋼四周的砂、石或C15的混凝土；基礎(chǔ)下方的土方被挖除后，既有建筑的荷載轉(zhuǎn)移至型鋼上，將原基礎(chǔ)截除； (7)為保證型鋼的穩(wěn)定性，每開挖2至3米的土方，即在型鋼間設(shè)置一道水平拉結(jié)桿件，以保證型鋼的穩(wěn)定性； (8)開挖至多層地下室的底板標(biāo)高處，施工混凝土墊層、底板防水層和地下室底板； (9)在每組型鋼中間位置施工地下室墻體，使地下室墻體與既有建筑墻體平面位置上一致； (10)地下室墻體經(jīng)混凝土澆筑至水平拉結(jié)桿件底端時(shí)，在混凝土地下室墻體中預(yù)埋鋼筋與型鋼相連，拆除原水平拉結(jié)桿件，預(yù)埋鋼筋代替水平拉結(jié)桿件，保證型鋼穩(wěn)定性；拆除了水平拉結(jié)桿件，形成了大空間，以保證混凝土墻體、梁、板的施工； (11)地下室墻體澆筑至原既有建筑墻體處，用干硬的水泥砂漿或膨脹混凝土將兩者連接； (12)回收型鋼和水平拉結(jié)桿件。
2.如權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征是，所述步驟(4)中型鋼下端錨入擬建地下室底板之下的持カ土層內(nèi)至少lm。
3.如權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征是，所述步驟(7)中型鋼與水平拉結(jié)桿件的連接方法是焊接或螺栓連接；在型鋼插入鉆孔之前，將型鋼接頭處用塑料布或油氈包裏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種型鋼加水平拉結(jié)桿件支撐既有建筑增設(shè)多層地下室工藝，鉆孔預(yù)埋型鋼以支撐既有建筑，開挖既有建筑下方的土方，隨著土方開挖深度的增加，土對(duì)型鋼的約束作用減弱，型鋼的穩(wěn)定性降低，在型鋼間增設(shè)水平拉結(jié)桿件，可提高被開挖型鋼的穩(wěn)定性，利用該方法可實(shí)現(xiàn)既有建筑下方土方的深開挖，并可增設(shè)多層地下室，利用該方法可實(shí)現(xiàn)條形基礎(chǔ)建筑多層地下室的地下加層工程，保證了托換結(jié)構(gòu)的安全，型鋼和水平拉結(jié)桿件和回收利用，降低了成本。
文檔編號(hào)E04G23/02GK102864946SQ201210407508
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者賈強(qiáng), 張?chǎng)?申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)