控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，所述方法包括：對(duì)于待開挖的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞中每開挖預(yù)設(shè)型鋼格柵步距，在上導(dǎo)洞中的兩側(cè)設(shè)置豎向型鋼格柵，在設(shè)置的豎向型鋼格柵的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，在豎向型鋼格柵上架設(shè)千斤頂，在架設(shè)的兩個(gè)千斤頂上、既有結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁；千斤頂施加頂力，使橫向型鋼托梁支撐上覆既有結(jié)構(gòu)；在上導(dǎo)洞開挖完成后，在下導(dǎo)洞中每隔預(yù)設(shè)型鋼格柵步距，卸載該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄?，在上?dǎo)洞中的豎向型鋼格柵正下方設(shè)置下導(dǎo)洞中的豎向型鋼格柵，在設(shè)置的豎向型鋼格柵的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐后，恢復(fù)千斤頂?shù)捻斄Α亩玫乜刂屏松细布扔薪Y(jié)構(gòu)的沉降。
【專利說明】控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下工程領(lǐng)域，尤其涉及一種控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市軌道交通線網(wǎng)的日益密集，軌道交通、市政隧道間的空間交叉不可避免。受環(huán)境及設(shè)施等方面的限制，交叉雙方不得不采用近距離或緊貼的穿越方式。待建的地下工程穿越地下的既有結(jié)構(gòu)時(shí)，既要保證地下工程的順利安全施工，又要保證既有結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營，因此，在地下工程施工中，對(duì)待建的地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)(或稱為地下工程的上覆既有結(jié)構(gòu))的沉降的控制極為嚴(yán)格。
[0003]淺埋暗挖法是一種在距離地表較近的地下進(jìn)行各種類型地下洞室暗挖施工的方法，施工中采用多種輔助措施和圍巖加固技術(shù)，充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力；并在開挖后及時(shí)支護(hù)，封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；因而，淺埋暗挖法是一種抑制圍巖過大變形的綜合配套施工技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于城市地下工程的施工中。而且，在城市地鐵建設(shè)中，拱形斷面往往會(huì)侵入市政管線層，因而，采用平頂直墻矩形斷面的淺埋暗挖法逐漸成為地鐵建設(shè)中廣泛使用的一種施工方法。然而，由于平頂直墻斷面受力不合理，頂部土體的自穩(wěn)能力較差，施工難度較大，施工風(fēng)險(xiǎn)較高，這使得在較短時(shí)間內(nèi)閉合斷面尤其重要。
[0004]采用CRD (Center Cross Diaphragm,交叉中隔壁)法可以大大縮短斷面封閉時(shí)間；因此，工程人員可基于平頂直墻矩形斷面，采用CRD法來進(jìn)行穿越既有地下結(jié)構(gòu)的地下工程的修建:工程人員預(yù)先設(shè)計(jì)好地下工程的設(shè)計(jì)空間后，基于平頂直墻矩形斷面，對(duì)地下工程的設(shè)計(jì)空間的開挖斷面進(jìn)行劃分(如圖1所示)，以將地下工程的設(shè)計(jì)空間劃分為至少一個(gè)導(dǎo)洞進(jìn)行開挖；而且，對(duì)于每個(gè)導(dǎo)洞，可以進(jìn)一步劃分為上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞進(jìn)行開挖；具體方法為:按照預(yù)先設(shè)計(jì)的導(dǎo)洞開挖順序，垂直于開挖斷面，對(duì)地下工程的設(shè)計(jì)空間分導(dǎo)洞進(jìn)行開挖，并在相應(yīng)的導(dǎo)洞中設(shè)置格柵；其中，導(dǎo)洞開挖順序可以為每隔一個(gè)導(dǎo)洞開挖一個(gè)導(dǎo)洞，即跳挖法的導(dǎo)洞開挖順序，并在相應(yīng)的導(dǎo)洞內(nèi)設(shè)置格柵，通常每榀格柵包括豎向部分和橫向部分。為便于描述，在本文中，將基于平頂直墻矩形端面，采用CRD法修建地下工程的方法簡稱為平頂直墻CRD法。
[0005]例如，對(duì)于將地下工程的設(shè)計(jì)空間劃分為三個(gè)導(dǎo)洞進(jìn)行開挖的情況，可以首先開挖兩側(cè)的導(dǎo)洞，對(duì)于一側(cè)的導(dǎo)洞，開挖該側(cè)的上導(dǎo)洞，并設(shè)置用于初期支護(hù)的豎向格柵等；對(duì)該側(cè)的上導(dǎo)洞開挖貫通后，開挖該側(cè)的下導(dǎo)洞，并相應(yīng)地設(shè)置豎向格柵等；兩側(cè)的導(dǎo)洞開挖完畢后，開挖中間的上導(dǎo)洞，在中間的上導(dǎo)洞開挖完畢后，開挖中間的下導(dǎo)洞。
[0006]但是，通常平頂直墻CRD法開挖斷面多、圍巖重復(fù)擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換復(fù)雜，地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降較大。為控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降，現(xiàn)有技術(shù)采用了一系列方法，但其效果均較差；例如，北京市地鐵5號(hào)線崇文門站下穿既有2號(hào)線區(qū)間工程，采用了超大管幕結(jié)合土體注漿的加固方式，但控制沉降的效果較差，導(dǎo)致了 2號(hào)線多次限速、軌道調(diào)整、結(jié)構(gòu)加固等，最終沉降的控制約為25mm。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在地下工程施工過程中上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降較大，也就是，現(xiàn)有技術(shù)在地下工程施工中控制上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降的效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，用以更好地控制地下工程施工過程中上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降。
[0009]本發(fā)明提供了一種控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，包括:在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞的過程中，對(duì)于待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞中每開挖一個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的導(dǎo)洞空間，則:
[0010]在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞空間的兩側(cè)設(shè)置豎向型鋼格柵；
[0011]在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且所述橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起；
[0012]在每個(gè)豎向型鋼格柵上架設(shè)千斤頂，且在所述相鄰的豎向型鋼格柵上的兩個(gè)千斤頂上、既有結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁；并通過千斤頂施加的頂力，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)。
[0013]較佳地，所述在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且所述橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起后，還包括:
[0014]在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且設(shè)置的橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起。
[0015]進(jìn)一步，所述在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞的過程中，還包括:
[0016]對(duì)于所述待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞開挖完成后，進(jìn)行下導(dǎo)洞的開挖；其中，對(duì)于下導(dǎo)洞中的每個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的開挖，具體為:
[0017]卸載該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄Γ?br> [0018]開挖該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、下導(dǎo)洞中的土體；
[0019]在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向型鋼格柵的正下方，在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵，并將其與其正上方的豎向型鋼格柵固定連接；
[0020]在位于下導(dǎo)洞中、在橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐；
[0021]恢復(fù)該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄Γ沟盟鰴M向型鋼托梁支撐所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)。
[0022]進(jìn)一步，所述在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞過程中，還包括:
[0023]在所述下導(dǎo)洞開挖完成后，每隔設(shè)定距離，保留上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間設(shè)置的橫向型鋼支撐，拆除該設(shè)定距離內(nèi)的上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間的導(dǎo)洞隔壁后，施作該導(dǎo)洞中的二襯頂板和二襯底板，并在該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板與該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯底板之間設(shè)置豎向支撐；并在豎向支撐上、該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板下架設(shè)千斤頂，通過千斤頂施加的頂力，使得千斤頂支撐該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板，防止所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
[0024]較佳地，所述在所述相鄰的豎向型鋼格柵上的兩個(gè)千斤頂上、既有結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁；并通過千斤頂施加的頂力，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)后，還包括:
[0025]在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向鋼筋格柵的頂部之間設(shè)置橫向鋼筋格柵，且該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的豎向鋼筋格柵和橫向鋼筋格柵固定連接形成一榀鋼筋格柵；以及
[0026]所述恢復(fù)該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄?，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)后，還包括:
[0027]在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向鋼筋格柵的正下方，在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并將其與其正上方的豎向鋼筋格柵固定連接。
[0028]本發(fā)明的技術(shù)方案中，在平頂直墻CRD法進(jìn)行地下工程施工的基礎(chǔ)上，開挖地下工程的導(dǎo)洞的過程中，在開挖的上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵、橫向型鋼支撐，架設(shè)用作起重、支撐設(shè)備的千斤頂，并在千斤頂上架設(shè)橫向型鋼托梁，通過千斤頂施加的頂力，使得橫向型鋼托梁支撐導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)；從而，更好地控制了地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降，并保證地下工程施工的順利進(jìn)行。
[0029]進(jìn)一步，本發(fā)明的控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，還可以擴(kuò)展到⑶(Center Diaphragm，中隔壁)法、洞樁法中，即基于平頂直墻矩形斷面，采用本發(fā)明的控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，利用CD法、洞樁法開挖地下工程的設(shè)計(jì)空間的導(dǎo)洞時(shí)，同樣可以很好地控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的分導(dǎo)洞開挖的開挖斷面的示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法流程圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的開挖一側(cè)的上導(dǎo)洞的過程中設(shè)置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的開挖一側(cè)的上導(dǎo)洞的過程中設(shè)置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的施作一側(cè)的導(dǎo)洞的二襯后形成的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的開挖另一側(cè)的上導(dǎo)洞的過程中設(shè)置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的開挖另一側(cè)的下導(dǎo)洞的過程中設(shè)置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的施作另一側(cè)的導(dǎo)洞的二襯后形成的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0038]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的開挖中間的導(dǎo)洞的過程中設(shè)置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0039]圖10為本發(fā)明實(shí)施例的施作中間的導(dǎo)洞的二襯后形成的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0040]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)置地下工程的立柱后的結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0042]本發(fā)明的技術(shù)方案中，在采用平頂直墻CRD法進(jìn)行地下工程施工的基礎(chǔ)上，在施工過程中增加多重預(yù)頂撐工藝，即在采用平頂直墻CRD法修建地下工程的過程中，通過在施工各步驟中設(shè)置頂撐設(shè)備，如用作起重、支撐設(shè)備的千斤頂，型鋼格柵等，主動(dòng)控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降；從而，達(dá)到更好地控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的效果，并保證地下工程施工的順利進(jìn)行。
[0043]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0044]本發(fā)明的技術(shù)方案中，在開挖地下工程的導(dǎo)洞的過程中，設(shè)置的格柵的豎向部分在本文中稱為豎向格柵，且本發(fā)明設(shè)置的豎向格柵為豎向型鋼格柵；對(duì)于工程人員設(shè)定的待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，采用在開挖過程中架設(shè)千斤頂?shù)氖┕し椒?，有效控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降，以保證地下工程施工的順利進(jìn)行；具體方法流程如圖2所示，具體包括如下步驟:
[0045]S201:對(duì)于待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，開挖上導(dǎo)洞，并在上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵300、橫向型鋼支撐310，架設(shè)千斤頂320、橫向型鋼托梁330。
[0046]具體地，工程人員可以將待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，劃分為上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞進(jìn)行開挖。在開挖上導(dǎo)洞的過程中，可采用臺(tái)階法開挖上導(dǎo)洞中的土體，將土體運(yùn)至豎井或其它暗挖洞室出土 ；如圖3所示，對(duì)于上導(dǎo)洞，垂直于開挖斷面向地下工程的設(shè)計(jì)空間內(nèi)開挖，且每開挖一個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的上導(dǎo)洞空間，在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞的兩側(cè)設(shè)置豎向型鋼格柵，并在豎向型鋼格柵上架設(shè)千斤頂?shù)?，具體施工過程如下:
[0047]參見圖3，在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞空間中設(shè)置豎向型鋼格柵300 ;在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵300的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐310，使豎向型鋼格柵300和橫向型鋼支撐310鉸接連接在一起，以防止豎向型鋼格柵側(cè)壓失穩(wěn)、土體坍塌；還可在橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵300的底部之間也設(shè)置橫向型鋼支撐310，進(jìn)一步防止側(cè)壓失穩(wěn)、土體坍塌；在每個(gè)豎向型鋼格柵300上架設(shè)千斤頂320，且在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、在橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵300上的兩個(gè)千斤頂320上、既有結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁330，也就是，使橫向型鋼托梁330緊貼既有結(jié)構(gòu)底板；根據(jù)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降的監(jiān)測(cè)，給千斤頂320施加頂力(如150kN)，并通過千斤頂施加的頂力，支撐開挖的上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)，防止上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降。其中，橫向方向指的是與開挖斷面平行的水平方向；且若監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到某位置處的既有結(jié)構(gòu)的沉降值超過設(shè)定值，比如1_，則增大相應(yīng)位置處的千斤頂?shù)捻斄?，防止上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降。其中，預(yù)設(shè)型鋼格柵步距由工程人員根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，具體可以設(shè)定為1.5米。
[0048]進(jìn)一步，還可在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并在橫向方向上相鄰的豎向鋼筋格柵的頂部之間設(shè)置橫向鋼筋格柵，且該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的豎向鋼筋格柵和橫向鋼筋格柵固定連接形成一榀鋼筋格柵；也就是，豎向型鋼格柵和豎向鋼筋格柵在垂直于開挖斷面的方向上跳格設(shè)置，如1: 1、或1:2的跳格設(shè)置；而且，豎向型鋼格柵和豎向鋼筋格柵之間可采用多根連接鋼筋相連，連接鋼筋與豎向型鋼格柵之間的夾角可為45度；還可在導(dǎo)洞的頂板設(shè)置一層連接鋼筋，連接鋼筋的一端搭接在橫向型鋼托梁330的翼緣，另一端焊接在橫向鋼筋格柵上，并在設(shè)置連接鋼筋的導(dǎo)洞的頂板上噴射混凝土，為后續(xù)的壓力注漿做封閉處理，同時(shí)，保證千斤頂320直接承力的豎向型鋼格柵300在豎向移動(dòng)上與豎向鋼筋格柵及橫向鋼筋格柵相對(duì)獨(dú)立。
[0049]而且，還可在開挖上導(dǎo)洞之前，對(duì)開挖地層進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察；若地質(zhì)情況較差，可對(duì)待開挖的上導(dǎo)洞進(jìn)行斷面注漿，通過打設(shè)的注漿管進(jìn)行注漿，以對(duì)上導(dǎo)洞中或周圍的地層進(jìn)行加固；并在每個(gè)豎向型鋼格柵設(shè)置結(jié)束后，可以采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，及時(shí)在豎向型鋼格柵300的底部向土體中打設(shè)鎖腳錨管，對(duì)豎向型鋼格柵300進(jìn)行加固。
[0050]由此，在本步驟中，可完成上導(dǎo)洞的開挖，并完成上導(dǎo)洞中的豎向型鋼格柵、橫向型鋼支撐的設(shè)置，以及千斤頂和橫向型鋼托梁的架設(shè)。
[0051]S202:開挖下導(dǎo)洞，并在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵300和橫向型鋼支撐310。
[0052]具體地，對(duì)于待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞開挖完成后，進(jìn)行下導(dǎo)洞的開挖。如圖4所示，對(duì)于下導(dǎo)洞，垂直于開挖斷面向地下工程的設(shè)計(jì)空間內(nèi)開挖；其中，對(duì)于下導(dǎo)洞中的每個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的開挖，具體為:
[0053]卸載該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂320的頂力；開挖該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、下導(dǎo)洞中的土體；在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向型鋼格柵300的正下方，設(shè)置下導(dǎo)洞中的豎向型鋼格柵300，并將其與其正上方的豎向型鋼格柵固定連接；在下導(dǎo)洞中、在橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵300的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐310 ;之后，恢復(fù)該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂320的頂力，使其上的橫向型鋼托梁330支撐上導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)，以防止地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
[0054]這樣，在開挖下導(dǎo)洞的過程中，除當(dāng)前開挖的預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的千斤頂先卸載頂力、后恢復(fù)頂力外，上導(dǎo)洞內(nèi)的其它位置處的千斤頂均處于施加頂力的狀態(tài)，因此，在開挖下導(dǎo)洞的過程中，本發(fā)明進(jìn)一步很好地控制導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
[0055]進(jìn)一步，還可以在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向鋼筋格柵的正下方，在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并將其與其正上方的豎向鋼筋格柵固定連接。
[0056]這樣，在本步驟中，可完成下導(dǎo)洞的開挖，并設(shè)置下導(dǎo)洞中的豎向型鋼格柵和橫向型鋼支撐。
[0057]S203:施作導(dǎo)洞中的二襯頂板400和二襯底板430，設(shè)置二襯頂板和二襯底板之間的豎向支撐410，并在豎向支撐410上架設(shè)千斤頂420。
[0058]具體地，工程人員可以預(yù)先設(shè)定一個(gè)施作二襯的設(shè)定距離，比如6米；在上述步驟完成上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞的開挖后，在本步驟中，每隔設(shè)定距離，進(jìn)行如下過程的施工:
[0059]如圖5所示，保留上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間設(shè)置的橫向型鋼支撐310，破除該設(shè)定距離內(nèi)的上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間的導(dǎo)洞隔壁后，通過澆筑混凝土，施作導(dǎo)洞中的二襯頂板和二襯底板400，并在導(dǎo)洞中的二襯頂板400與二襯底板430之間設(shè)置豎向支撐410，并在豎向支撐410上、二襯頂板400下架設(shè)千斤頂420 ;根據(jù)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)上導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降的監(jiān)測(cè)，對(duì)千斤頂420施加頂力(如50kN)，進(jìn)一步防止地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。其中，豎向支撐具體可以為直徑600mm的鋼管柱；且上述的豎向型鋼格柵300上架設(shè)的千斤頂320、橫向型鋼托梁330，以及設(shè)置于上導(dǎo)洞中的豎向型鋼格柵的頂部之間的橫向型鋼支撐，可直接澆筑在二襯頂板400中。
[0060]進(jìn)一步，如圖5所示，若導(dǎo)洞位于地下工程的設(shè)計(jì)空間內(nèi)的一側(cè)，則還可在靠近地下工程的設(shè)計(jì)空間的外側(cè)的、該導(dǎo)洞的側(cè)壁上施作二襯側(cè)壁440。
[0061]通過步驟S201?S203，在開挖完一個(gè)待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，并施作二襯頂板和二襯底板后，開挖下一個(gè)待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞；例如，對(duì)于地下工程的設(shè)計(jì)空間分3導(dǎo)洞進(jìn)行開挖的情況，如圖3?5所示，開挖完地下工程的設(shè)計(jì)空間的一側(cè)的導(dǎo)洞并施作二襯的同時(shí)，或在該側(cè)的導(dǎo)洞開挖完成并施作二襯之后，如圖6?8所示，按照步驟S201?S203的開挖方法，對(duì)地下工程的設(shè)計(jì)空間的另一側(cè)的導(dǎo)洞進(jìn)行開挖，并施作二襯。
[0062]對(duì)于沒有設(shè)置豎向型鋼支撐的導(dǎo)洞，對(duì)其進(jìn)行開挖的方法可與現(xiàn)有技術(shù)相同，也可以不同；例如，對(duì)于地下工程的設(shè)計(jì)空間分3導(dǎo)洞進(jìn)行開挖的情況，如圖8?9所示，在中間的上導(dǎo)洞中每開挖一個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的土體，在與該導(dǎo)洞相鄰的兩個(gè)導(dǎo)洞的橫向型鋼支撐之間設(shè)置橫向型鋼支撐，使其與相鄰的橫向型鋼支撐在同一直線上，并相互固定連接在一起，防止側(cè)壓失穩(wěn)；之后，在中間的下導(dǎo)洞中每開挖一個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的土體，在與該導(dǎo)洞相鄰的兩個(gè)導(dǎo)洞的橫向型鋼支撐之間設(shè)置橫向型鋼支撐，使其與相鄰的橫向型鋼支撐在同一直線上，并相互固定連接在一起。在中間的上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞開挖貫通后，每隔設(shè)定距離施作中間的導(dǎo)洞的二襯頂板和二襯底板，在施作中間的導(dǎo)洞的二襯的過程中，可以逐個(gè)拆除中間的導(dǎo)洞內(nèi)的千斤頂，并在拆除每個(gè)千斤頂后快速施作該千斤頂所在區(qū)域的二襯頂板，以防止上覆既有結(jié)構(gòu)的沉降；也可以如上所述，將千斤頂直接澆筑在二襯頂板中。
[0063]進(jìn)一步，對(duì)于地下工程的設(shè)計(jì)空間分3導(dǎo)洞進(jìn)行開挖的情況，如圖10?11所示，破除之前開挖導(dǎo)洞的過程中形成的中隔壁，設(shè)置地下工程的永久結(jié)構(gòu)，比如，立柱。
[0064]因此，對(duì)于地下工程的設(shè)計(jì)空間分3導(dǎo)洞進(jìn)行開挖的情況，采用平頂直墻導(dǎo)洞法，根據(jù)如圖3?11所示的方法可以很好地控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降，實(shí)際應(yīng)用中，可將地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降控制在3mm以內(nèi)。
[0065]綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案中，在平頂直墻CRD法進(jìn)行地下工程施工的基礎(chǔ)上，開挖地下工程的導(dǎo)洞的過程中，在開挖的上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵、橫向型鋼支撐，架設(shè)用作起重、支撐設(shè)備的千斤頂，并在千斤頂上架設(shè)橫向型鋼托梁，通過千斤頂施加的頂力，使得橫向型鋼托梁支撐導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)；從而，更好地控制了地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降，并保證地下工程施工的順利進(jìn)行。
[0066]進(jìn)一步，本發(fā)明的控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，還可以擴(kuò)展到⑶(Center Diaphragm，中隔壁)法、洞樁法中，即基于平頂直墻矩形斷面，采用本發(fā)明的控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，利用CD法、洞樁法開挖地下工程的設(shè)計(jì)空間的導(dǎo)洞時(shí)，同樣可以很好地控制地下工程上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
[0067]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種控制上覆既有結(jié)構(gòu)沉降的地下工程施工的方法，其特征在于，包括:在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞的過程中，對(duì)于待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞中每開挖一個(gè)預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的上導(dǎo)洞空間，則: 在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞空間的兩側(cè)設(shè)置豎向型鋼格柵； 在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且所述橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起； 在每個(gè)豎向型鋼格柵上架設(shè)千斤頂，且在所述相鄰的豎向型鋼格柵上的兩個(gè)千斤頂上、既有結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁；并通過千斤頂施加的頂力，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的頂部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且所述橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起后，還包括: 在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐，且設(shè)置的橫向型鋼支撐和所述相鄰的豎向型鋼格柵鉸接連接在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞的過程中，還包括: 對(duì)于所述待設(shè)置豎向型鋼格柵的導(dǎo)洞，在上導(dǎo)洞開挖完成后，進(jìn)行下導(dǎo)洞的開挖；其中，對(duì)于下導(dǎo)洞中的每個(gè)所述預(yù)設(shè)型鋼格柵步距的開挖，具體為: 卸載該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄Γ? 開挖該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、下導(dǎo)洞中的土體； 在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向型鋼格柵的正下方，在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向型鋼格柵，并將其與其正上方的豎向型鋼格柵固定連接； 在位于下導(dǎo)洞中、在橫向方向上相鄰的豎向型鋼格柵的底部之間設(shè)置橫向型鋼支撐；恢復(fù)該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄Γ沟盟鰴M向型鋼托梁支撐所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在開挖所述地下工程的導(dǎo)洞過程中，還包括: 在所述下導(dǎo)洞開挖完成后，每隔設(shè)定距離，保留上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間設(shè)置的橫向型鋼支撐，拆除該設(shè)定距離內(nèi)的上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞之間的導(dǎo)洞隔壁后，施作該導(dǎo)洞中的二襯頂板和二襯底板，并在該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板與該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯底板之間設(shè)置豎向支撐；并在豎向支撐上、該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板下架設(shè)千斤頂，通過千斤頂施加的頂力，使得千斤頂支撐該導(dǎo)洞內(nèi)的二襯頂板，防止所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)的沉降。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述相鄰的豎向型鋼格柵上的兩個(gè)千斤頂上、既有 結(jié)構(gòu)底板下架設(shè)橫向型鋼托梁；并通過千斤頂施加的頂力，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述上導(dǎo)洞空間上方的既有結(jié)構(gòu)后，還包括: 在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的上導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并在上導(dǎo)洞中、橫向方向上相鄰的豎向鋼筋格柵的頂部之間設(shè)置橫向鋼筋格柵，且該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)的豎向鋼筋格柵和橫向鋼筋格柵固定連接形成一榀鋼筋格柵；以及 所述恢復(fù)該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中的千斤頂?shù)捻斄?，使得所述橫向型鋼托梁支撐所述導(dǎo)洞上方的既有結(jié)構(gòu)后，還包括: 在該預(yù)設(shè)型鋼格柵步距內(nèi)、上導(dǎo)洞中設(shè)置的豎向鋼筋格柵的正下方，在下導(dǎo)洞中設(shè)置豎向鋼筋格柵，并將其與其正上方的豎向鋼 筋格柵固定連接。
【文檔編號(hào)】E21D13/02GK103742173SQ201310733974
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】郝志宏, 羅富榮, 萬學(xué)紅, 馮愛軍, 張繼菁, 田東, 李松梅, 張玉芳, 張?jiān)? 趙虎 申請(qǐng)人:北京市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限公司