装配式圆形地下空间结构及其施工方法

摘要

本发明涉及一种装配式圆形地下空间结构及其施工方法，属于建筑施工技术领域。其预制构件分为预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件；所述预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件为环状结构，预制混凝土刃角构件的数量为一个位于底部，预制混凝土护壁构件的数量为一个或者一个以上并且垂直拼接在预制混凝土刃角构件的上方；本发明可提高地下空间的开挖速度；本发明免去边坡支护的工序；本发明可减少人工作业，减少现场施工作业；本发明使得施工现场噪音小，污染小；本发明实现工厂化生产，方便快捷。

权利要求

1.一种装配式圆形地下空间结构，其特征在于：其预制构件分为预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件；

所述预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件为环状结构，预制混凝土刃角构件的数量为一个位于底部，预制混凝土护壁构件的数量为一个或者一个以上并且垂直拼接在预制混凝土刃角构件的上方；

所述预制混凝土刃角构件由外侧弧面混凝土板Ⅰ（1）和内侧弧面混凝土板Ⅰ（2）通过混凝土肋板Ⅰ（3）连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅰ（3）上均匀分布着圆孔Ⅰ（4），外侧弧面混凝土板Ⅰ（1）与内侧弧面混凝土板Ⅰ（2）底部连为一体，形成尖锐的混凝土刃角部分（6），混凝土刃角部分（6）的底部包有角钢护套（7），外侧弧面混凝土板Ⅰ（1）和内侧弧面混凝土板Ⅰ（2）的顶部设有凹凸型卡口Ⅰ（5），两端同样设有凹凸型卡口Ⅰ（5）；

所述预制混凝土护壁构件由外侧弧面混凝土板Ⅱ（11）和内侧弧面混凝土板Ⅱ（12）通过混凝土肋板Ⅱ（13）连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅱ（13）上均匀分布着圆孔Ⅱ（14），外侧弧面混凝土板Ⅱ（11）和内侧弧面混凝土板Ⅱ（12）的顶部与底部设有凹凸型卡口Ⅱ（15），两端同样设有凹凸型卡口Ⅱ（15）。

2.一种如权利要求1所述的装配式圆形地下空间结构的施工方法：

a、将土体开挖成一个圆形沟槽；

b、将预制混凝土刃角构件沿着圆形沟槽吊装到位，插在沟槽中，外侧弧面混凝土板Ⅰ（1）和内侧弧面混凝土板Ⅰ（2）均与土壤接触；

c、沿着圆形沟槽将预制混凝土刃角构件安装，拼接到位，组装成围合的圆形；

d、在预制构件内腔内安装好结构钢筋，并浇筑混凝土，使组装的圆形预制构件联成一个整体；

e、用旋挖松土机械设备，沿着外侧弧面混凝土板Ⅰ（1）和内侧弧面混凝土板Ⅰ（2）对地基土搅动、挖松，并在弧面混凝土板与土体之间的间隙内填充泥浆，使预制混凝土刃角构件因为自重，自然下沉；

f、待圆环形的预制刃角构件整体下降到指定标高后，停止松土；

g.吊装预制混凝土护壁构件，安装、拼接在预制混凝土刃角构件的顶部，注意错缝拼接，组装成一个围合的圆环形预制构件；

h.重复c，d，e，f步骤，直至预制混凝土刃角构件下沉至最终的设计标高，圆柱形的地下空间结构形成。

说明书

装配式圆形地下空间结构及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种装配式圆形地下空间结构及其施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

[0002] 目前我国建筑业常见的地下工程存在开挖孔速度慢，工期长等问题。

[0003] 1、地下工程施工方法有明挖法、暗挖法、沉管法、顶管法、新奥法等。2、隧道及地下建筑工程施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。施工方法的选择，应以地质、地形及环境条件以及埋置深度为主要依据，其中对施工方法有决定性影响的是埋置深度。埋置较浅的工程，施工时先从地面挖基坑或堑壕，修筑衬砌之后再回填，这就是明挖法。3、暗挖法，即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。矿山法和盾构法等均属暗挖法。4、沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。5、顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。6、新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种装配式圆形地下空间结构及其施工方法，能有效提高开挖速度，免去了边坡支护、加固等施工工序，降低成本，缩短了施工工期。

[0005] 本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种装配式圆形地下空间结构，其预制构件分为预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件；
所述预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件为环状结构，预制混凝土刃角构件的数量为一个位于底部，预制混凝土护壁构件的数量为一个或者一个以上并且垂直拼接在预制混凝土刃角构件的上方；
所述预制混凝土刃角构件由外侧弧面混凝土板Ⅰ和内侧弧面混凝土板Ⅰ通过混凝土肋板Ⅰ连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅰ上均匀分布着圆孔Ⅰ，外侧弧面混凝土板Ⅰ与内侧弧面混凝土板Ⅰ底部连为一体，形成尖锐的混凝土刃角部分，混凝土刃角部分的底部包有角钢护套，外侧弧面混凝土板Ⅰ和内侧弧面混凝土板Ⅰ的顶部设有凹凸型卡口Ⅰ，两端同样设有凹凸型卡口Ⅰ；
所述预制混凝土护壁构件由外侧弧面混凝土板Ⅱ和内侧弧面混凝土板Ⅱ通过混凝土肋板Ⅱ连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅱ上均匀分布着圆孔Ⅱ，外侧弧面混凝土板Ⅱ和内侧弧面混凝土板Ⅱ的顶部与底部设有凹凸型卡口Ⅱ，两端同样设有凹凸型卡口Ⅱ。

[0006] 一种装配式圆形地下空间结构的施工方法：a、将土体开挖成一个圆形沟槽；
b、将预制混凝土刃角构件沿着圆形沟槽吊装到位，插在沟槽中，外侧弧面混凝土板Ⅰ和内侧弧面混凝土板Ⅰ均与土壤接触；
c、沿着圆形沟槽将预制混凝土刃角构件安装，拼接到位，组装成围合的圆形；
d、在预制构件内腔内安装好结构钢筋，并浇筑混凝土，使组装的圆形预制构件联成一个整体；
e、用旋挖松土机械设备，沿着外侧弧面混凝土板Ⅰ和内侧弧面混凝土板Ⅰ对地基土搅动、挖松，并在弧面混凝土板与土体之间的间隙内填充泥浆，使预制混凝土刃角构件因为自重，自然下沉；
f、待圆环形的预制刃角构件整体下降到指定标高后，停止松土；
g.吊装预制混凝土护壁构件，安装、拼接在预制混凝土刃角构件的顶部，注意错缝拼接，组装成一个围合的圆环形预制构件；
h.重复c，d，e，f步骤，直至预制混凝土刃角构件下沉至最终的设计标高，圆柱形的地下空间结构形成。

[0007] 所述角钢刃角护套，是为了包住混凝土刃角，以保护混凝土刃角部分不会被土体或岩石破坏。

[0008] 所述混凝土肋板上分布的圆孔，是为了横向钢筋的连通。

[0009] 所述外侧弧面混凝土板，应做到表面足够平滑以减少对土体的摩擦力，还可以在外表面附上一层薄钢片以减少摩擦。

[0010] 本发明的有益效果：1、本发明可提高地下空间的开挖速度；
2、本发明免去边坡支护的工序；
3、本发明可减少人工作业，减少现场施工作业；
4、本发明使得施工现场噪音小，污染小；
5、本发明实现工厂化生产，方便快捷。

附图说明

[0011] 图1为本发明预制混凝土刃角构件立体图；图2为本发明预制混凝土护壁构件立体图；
图3为本发明预制混凝土刃角构件俯视图；
图4为本发明预制混凝土刃角构件剖面图；
图5为本发明预制混凝土刃角构件拼接图；
图6为本发明预制混凝土护壁构件俯视图；
图7为本发明预制混凝土护壁构件剖面图；
图8为本发明预制混凝土护壁构件拼接图；
图9为本发明预制混凝土刃角构件与护壁构件总装图。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本发明进行详细描述：一种装配式圆形地下空间结构，其预制构件分为预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件；
所述预制混凝土刃角构件与预制混凝土护壁构件为环状结构，预制混凝土刃角构件的数量为一个位于底部，预制混凝土护壁构件的数量为一个或者一个以上并且垂直拼接在预制混凝土刃角构件的上方；
所述预制混凝土刃角构件由外侧弧面混凝土板Ⅰ1和内侧弧面混凝土板Ⅰ2通过混凝土肋板Ⅰ3连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅰ3上均匀分布着圆孔Ⅰ4，外侧弧面混凝土板Ⅰ1与内侧弧面混凝土板Ⅰ2底部连为一体，形成尖锐的混凝土刃角部分6，混凝土刃角部分6的底部包有角钢护套7，外侧弧面混凝土板Ⅰ1和内侧弧面混凝土板Ⅰ2的顶部设有凹凸型卡口Ⅰ5，两端同样设有凹凸型卡口Ⅰ5；
所述预制混凝土护壁构件由外侧弧面混凝土板Ⅱ11和内侧弧面混凝土板Ⅱ12通过混凝土肋板Ⅱ13连接形成一个整体，混凝土肋板Ⅱ13上均匀分布着圆孔Ⅱ14，外侧弧面混凝土板Ⅱ11和内侧弧面混凝土板Ⅱ12的顶部与底部设有凹凸型卡口Ⅱ15，两端同样设有凹凸型卡口Ⅱ15。

[0013] 一种装配式圆形地下空间结构的施工方法：a、将土体开挖成一个圆形沟槽；
b、将预制混凝土刃角构件沿着圆形沟槽吊装到位，插在沟槽中，外侧弧面混凝土板Ⅰ1和内侧弧面混凝土板Ⅰ2均与土壤接触；
c、沿着圆形沟槽将预制混凝土刃角构件安装，拼接到位，组装成围合的圆形；
d、在预制构件内腔内安装好结构钢筋，并浇筑混凝土，使组装的圆形预制构件联成一个整体；
e、用旋挖松土机械设备，沿着外侧弧面混凝土板Ⅰ1和内侧弧面混凝土板Ⅰ2对地基土搅动、挖松，并在弧面混凝土板与土体之间的间隙内填充泥浆，使预制混凝土刃角构件因为自重，自然下沉；
f、待圆环形的预制刃角构件整体下降到指定标高后，停止松土；
g.吊装预制混凝土护壁构件，安装、拼接在预制混凝土刃角构件的顶部，注意错缝拼接，组装成一个围合的圆环形预制构件；
h.重复c，d，e，f步骤，直至预制混凝土刃角构件下沉至最终的设计标高，圆柱形的地下空间结构形成。