軟土地區(qū)以陣列頂管建設(shè)地下空間的暗挖施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地下空間的施工方法，特別涉及一種軟土地區(qū)以陣列頂管建設(shè)地下空間的暗挖施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地下空間的合理開發(fā)是科學(xué)利用城市地下空間資源、適應(yīng)城市現(xiàn)代化與可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的重要體現(xiàn)。由于規(guī)劃滯后和施工手段的限制，造成諸如城市道路、景觀綠地等區(qū)域下的地下資源不能充分利用，客觀上造成公共資源的浪費(fèi)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，受地質(zhì)條件和施工工藝的限制，目前，國(guó)內(nèi)外軟土地區(qū)城市中心區(qū)域大多采用明挖法施工進(jìn)行地下空間的開發(fā)，但常規(guī)明挖法實(shí)施地下空間勢(shì)必對(duì)交通、管線、商業(yè)形成影響，甚至造成不可復(fù)原的破壞。因此，非開挖技術(shù)已成為地下空間施工方法的一種重要思路。
[0004]然而，軟土地區(qū)典型的非開挖技術(shù)，如頂管、盾構(gòu)等由于斷面尺寸限制多用于地下通道或越江隧道等工程，不能滿足城市地下空間大斷面開挖的要求。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中也有采用管幕結(jié)合暗挖技術(shù)施工，即:在管幕的保護(hù)下采用暗挖技術(shù)實(shí)施地下空間。然而，該方法由于側(cè)向管幕水平鋼管以及鋼管間連接構(gòu)件承載能力的限制，一般僅適用于埋深較淺的地下空間工程，多為地下一層。
[0006]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力研發(fā)一種具較強(qiáng)承載能力且不占用地面施工場(chǎng)地的地下空間暗挖施工方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種不僅地下空間斷面形式不受限制，而且地下空間開挖規(guī)模也不受限制的軟土地區(qū)以陣列頂管建設(shè)地下空間的暗挖施工方法，其特點(diǎn)在于，包括以下步驟:
[0008]S1、先用并列的頂管完成軟土地的首層土方的開挖；
[0009]S2、在所述并列的頂管內(nèi)設(shè)置用于形成地下空間結(jié)構(gòu)的:框架柱、托換粧基、托換承臺(tái)、框架縱梁，以及設(shè)置用于增強(qiáng)開挖強(qiáng)度的疊合頂板；
[0010]S3、鑿除所述頂管的局部頂板結(jié)構(gòu)后，現(xiàn)澆鋼筋砼，以將各所述頂管的剩余頂板整體連接；
[0011]S4、當(dāng)所述剩余頂板連成整體后，再采用蓋挖加層方法繼續(xù)向所述軟土地的地下開挖，得到所需的地下多層結(jié)構(gòu)。
[0012]本方案步驟S4中的蓋挖加層方法，是在傳統(tǒng)蓋挖法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種開挖施工方法，它主要是利用既有地下結(jié)構(gòu)的頂板作為蓋板，結(jié)合低凈空復(fù)合圍護(hù)工藝，將地下結(jié)構(gòu)整體托換后，再向下暗挖加層的方法。本方法避免了大面積敞開式開挖，施工期間不影響地面交通，也無(wú)需搬迀地下管線，為解決既有建筑物地下室改造和中心城區(qū)地下空間加層等問(wèn)題開辟了一條新的開挖施工方法。
[0013]在一些實(shí)施例中，所述步驟SI還包括:
[0014]Sll:實(shí)施頂管出發(fā)井與接收井；(為實(shí)現(xiàn)所述頂管管節(jié)的頂入與接收，需設(shè)置頂管始發(fā)井與接收井，可采用傳統(tǒng)明挖順筑法進(jìn)行施工。)
[0015]S12:將并列的各所述頂管分節(jié)頂入所述軟土地的土層中，并通過(guò)所述頂管的頂管頂板上預(yù)留的導(dǎo)向槽，在鑿除頂管的局部頂板后，在相鄰的所述頂管頂板間安裝用于承載覆土荷載的高強(qiáng)度連接鋼板。
[0016]在一些實(shí)施例中，所述步驟S2還包括以下步驟:
[0017]S21:在每一所述頂管內(nèi)設(shè)置框架縱梁、框架柱、托換承臺(tái)及托換粧基(本步驟中框架縱梁、框架柱、托換承臺(tái)及托換粧基的設(shè)置位置可采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的施工位置來(lái)布置)；
[0018]S22:在各所述頂管的邊跨設(shè)置邊跨斜支撐，并在各所述頂管的邊跨與所述托換承臺(tái)之間、相鄰的兩所述托換承臺(tái)之間分別設(shè)置用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)受力的鋼筋砼連系梁；
[0019]S23:設(shè)置用于加層的地下多層基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0020]在一些實(shí)施例中，所述步驟S3還包括以下步驟:
[0021]S31:鑿除所述頂管的局部頂板；
[0022]S32:在相鄰所述頂管間現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，步驟S32還包括:在原有的所述頂管頂板下澆筑一層鋼筋砼板，用于與所述頂管頂板形成疊合頂板；
[0023]S33:鑿除所述頂管的頂管側(cè)墻，通過(guò)同時(shí)兼作支撐體系的所述鋼筋砼連系梁，將各所述托換承臺(tái)連成一整體。
[0024]在一些實(shí)施例中，所述步驟S4中的蓋挖加層方法包括以下步驟:
[0025]S41:鑿除所述頂管底板并繼續(xù)向下進(jìn)行土方開挖，根據(jù)開挖深度不同設(shè)置若干道支撐(例如在開挖地下二層結(jié)構(gòu)中的第二道支撐)，并挖至坑底；
[0026]S42:再在已暗挖出的地下多層結(jié)構(gòu)(例如地下二層結(jié)構(gòu))內(nèi)，回筑地下多層結(jié)構(gòu)的底板、側(cè)墻和中板；所述底板、側(cè)墻、中板分別與所述框架柱相連接；同時(shí)還應(yīng)確保所述框架柱與托換承臺(tái)的連接；
[0027]S43:鑿除地下多層結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述托換承臺(tái)與鋼筋砼連系梁，并完成加層側(cè)墻與所述頂管的頂管邊跨側(cè)墻的連接。
[0028]在一些實(shí)施例中，所述地下多層結(jié)構(gòu)為地下二層結(jié)構(gòu)。同理，重復(fù)以上步驟S41?S43，還可實(shí)現(xiàn)更多層數(shù)的地下空間暗挖施工。
[0029]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選實(shí)施例，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)施例。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
[0031]1、本發(fā)明尤其適用于軟土地區(qū)多層地下空間的暗挖施工。其施工時(shí)，除頂管工作井外，完全不占用地面施工場(chǎng)地，避免了對(duì)城市交通、管線等微影響；而且，尤其適合在限制開挖條件下軟土地區(qū)多層地下空間的實(shí)施開發(fā)。
[0032]2、此外，本發(fā)明所采用的頂板結(jié)構(gòu)作為疊合頂板的重要組成部分，能參與永久受力，而且較之現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的完全作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)的鋼管管幕更低碳環(huán)保。
[0033]3、更進(jìn)一步地，本發(fā)明采用剛度較大的頂管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)地下一層土方的開挖較傳統(tǒng)管幕法在控制變形方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)；另外，不僅地下空間斷面形式不受限制，而且地下空間開挖規(guī)模不受限制，因此施工應(yīng)用范圍很廣。
[0034]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本發(fā)明的陣列頂管的布設(shè)結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖2為本發(fā)明頂管間預(yù)留間隙及連接狀態(tài)放大結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖3為本發(fā)明頂管頂板連接鋼板放大結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖4為本發(fā)明的頂管內(nèi)頂板托換結(jié)構(gòu)的施工圖。
[0039]圖5為本發(fā)明的頂管頂板結(jié)構(gòu)的鑿除狀態(tài)圖。
[0040]圖6為本發(fā)明的地下空間頂板完成時(shí)的狀態(tài)圖。
[0041]圖7為本發(fā)明的鑿除頂管側(cè)墻、連接托換承臺(tái)時(shí)的狀態(tài)圖。
[0042]圖8為本發(fā)明的鑿除頂管底板、向下開挖至坑底時(shí)的狀態(tài)圖。
[0043]圖9為本發(fā)明的下二層結(jié)構(gòu)的回筑結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖10為本發(fā)明的鑿除托換結(jié)構(gòu)后完成側(cè)墻的連接狀態(tài)圖。
[0045]附圖標(biāo)記說(shuō)明:頂管1、頂管頂板11、導(dǎo)向槽12、高強(qiáng)度鋼板13、頂管側(cè)墻鑿除線14、后澆區(qū)域15、框架柱2、框架縱梁3、托換粧基4、邊跨斜支撐5、鋼筋砼連系梁6、地下二層的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)7、托換承臺(tái)8、地下空間頂板9、鋼筋砼連系梁16、地下二層10、結(jié)構(gòu)底板
101、地下二層側(cè)墻102、中板103、第二道支撐104、地面200
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本發(fā)明。
[0047]實(shí)施例
[0048]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明采用若干并列頂管完成地下一層的土方的開挖后，先是在每個(gè)頂管結(jié)