一种地表微创地下空间暗挖的构筑技术技术领域
本发明涉及一种地表微创地下空间暗挖的构筑技术,属于地下空间开发施
工技术领域。
背景技术
随着我国城市建设的快速发展,城市土地资源日益匮乏。为了提升城市土
地资源利用率,实现土地的多重使用,促进城市的可持续发展,在城市绿地、
广场、道路、管线等既有设施下进行地下空间立体化开发成为了城市建设的一
种需求和发展趋势。
把利用空间从地上转移地下,为了减少对地面既有设施的影响,越来越多
地段需要采用暗挖法实施,暗挖法就是指在城市建筑工程中,在地基土体内部
直接开挖,而不需要从地面明处一直挖下去的施工方法。一般施工时,通常采
用钢筋砼格构柱作初级支护,较小锚杆作初级支护,这种作业方法形成初级支
护达到支护强度慢,每次围岩土体少,每次取上台土、下台土都要根据土体性
质不得超过多少,只能采用人工取土,施工工效慢,成本高,危险性大,且通
常是把上部荷载先放在一个永久支撑上,再由永久支撑又变成荷载,不仅增加
造价,还会多取整支撑体积的土方体积,支撑时,一般采用工字钢封闭钢框架,
再加上钢丝网喷浆,分段进行支撑,施工速度慢,造价高,且传力不明确。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明提供了一种地表微创地下空间暗
挖的构筑技术,以解决现有技术中施工质量可靠性差、施工工效慢及建设成本
高的问题。
本发明是通过如下技术方案来实现的:一种地表微创地下空间暗挖的构筑
技术,在拟建地下空间地段用沉井技术施工创面口部,所述创面口部的面积为
地下空间建筑的1%-2%;将拟建的地下空间划分为多个间隔设置的通道,使每
个通道均沿创面口部方向贯通设置,通过顶管法将管节设置在每个通道中,形
成横向管幕和纵向管幕,采用矿山法及盾构技术进行管幕的支护设计与施工;
在通道中设置有用于支撑管节的转向支撑,所述转向支撑包括液压临时支撑、
垫板和支撑柱,所述液压临时支撑安装于管幕下后,安装两边支撑柱,并通过
垫板顶紧,所述转向支撑将上部荷载转向地基,待主体结构强度达到90%以上,
去掉所述液压临时支撑,将支撑柱预埋于主体结构中。
进一步地,为增加转向支撑的牢固性,所述转向支撑还包括转向支撑格构
梁和底部受力大梁,所述转向支撑的安装顺序为:①安装底部受力大梁→②安
装液压临时支撑→③将转向支撑格构梁放在液压临时支撑上,使液压临时支撑
上的上部荷载达到上部静荷载的80%→④安装两边的支撑柱→⑤根据两边支
撑柱与底部受力大梁的距离确定垫板厚度,安装垫板并将垫板顶紧→⑥待主体
结构强度达到90%以上,将液压临时支撑去掉,转向支撑格构梁和支撑柱预埋
在主体结构中。
与现有技术相比该发明的主要优点:
(1)每次取土的间距大,可取土最大间距为管幕直径的20倍,即管幕直
径为0.22m时,可取土间距为4.4m,而原取土理论按围岩土的理论最多可取土
0.75m,不便于扒土机取土,原取土高度不应高于2.2m,现取土高度可达到
3.6m,方便机械开挖进深需求。
(2)转向支撑的设置可以省去工字钢框架层和钢丝网喷浆,转向支撑的
液压临时支撑可重复使用,从而节约工程造价;
(3)采用本发明的构筑方法,造价降低,施工速度提高,施工荷载传递
比较明确,施工中的安全性增加。
附图说明
图1是本发明实施例中横向通道的结构示意图;
图2是本发明实施例中转向支撑的结构示意图;
图中,1、横向管幕,2、纵向管幕,3、液压临时支撑,4、垫板,5、支
撑柱,6、转向支撑格构梁,7、底部受力大梁,8、贯框,9、出料口,10、
原地坪。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明:
本发明实施例提供了一种地表微创地下空间暗挖的构筑技术,具体如下:
一种地表微创地下空间暗挖的构筑技术,在拟建地下空间地段用沉井技术施工
创面口部,所述创面口部的面积为地下空间建筑的1%-2%;将拟建的地下空间
划分为多个间隔设置的通道,使每个通道均沿创面口部方向贯通设置,通过顶
管法将管节设置在每个通道中,形成横向管幕和纵向管幕,采用矿山法及盾构
技术进行管幕的支护设计与施工;在通道中设置有用于支撑管节的转向支撑,
所述转向支撑包括液压临时支撑、垫板和支撑柱,所述液压临时支撑安装于管
幕下后,安装两边支撑柱,并通过垫板顶紧,所述转向支撑将上部荷载转向地
基,待主体结构强度达到90%以上,去掉所述液压临时支撑,将支撑柱预埋于
主体结构中。
所述转向支撑还包括转向支撑格构梁和底部受力大梁,所述转向支撑的安
装顺序为:①安装底部受力大梁→②安装液压临时支撑→③将转向支撑格构梁
放在液压临时支撑上,使液压临时支撑上的上部荷载达到上部静荷载的80%→
④安装两边的支撑柱→⑤根据两边支撑柱与底部受力大梁的距离确定垫板厚
度,安装垫板并将垫板顶紧→⑥待主体结构强度达到90%以上,将液压临时支
撑去掉,转向支撑格构梁和支撑柱预埋在主体结构中。
对于转向支撑格构梁的设计,通常按钢结构格构梁计算截面,换算惯性矩,
从而确定各钢板的内力,确定截面大小,如果主体结构板过薄,转向支撑格构
梁不能满足受力需要,可在转向支撑格构梁底部增加工字型横梁按迭合梁计算
以满足需要;对于底部受力大梁,由计算确定下翼缘宽度,由管幕荷载加上施
工荷载来确定地基反力计算,整个转向支撑按封闭框架计取,四个角点为刚接
点,设计时计算跨中弯矩,确定横向支撑宽度时应满足机械开挖最小回转半径,
高度由机械开挖最小挖掘高度确定。
与现有技术相比,采用每次取土的间距大,可取土最大间距为管幕直径的
20倍,即管幕直径为0.22m时,可取土间距为4.4m,而原取土理论按围岩土
的理论最多可取土0.75m,不便于扒土机取土,原取土高度不应高于2.2m,现
取土高度可达到3.6m,方便机械开挖进深需求;此外,转向支撑的设置可以省
去工字钢框架层和钢丝网喷浆,转向支撑的液压临时支撑可重复使用,从而节
约工程造价;采用本发明的构筑方法,造价降低,施工速度提高,施工荷载传
递比较明确,施工中的安全性增加。
上述实施例仅用于对本发明的说明,并非对其限制,本领域的技术人员还
可在此基础上做出改变。