紧贴既有地下结构的地下通道施工方法转让专利

申请号 : CN202011201262.6

文献号 : CN112359868B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 贺腾飞李庭平林咏梅吴越

申请人 : 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司

摘要 :

本发明公开了紧贴既有地下结构的地下通道施工方法;步骤如下:先对既有地下结构上方的土体实施加固形成上方加固层,然后进行明挖施工区域施工;在明挖施工区域浇筑明挖区域结构底板以及施工冰冻管;回筑远离既有地下结构一侧的外侧结构侧墙;开挖留土盖挖施工区域土体至对应新建地下通道的结构顶板的底部位置;在架设竖向临时支撑后,浇筑结构顶板;然后,通过冰冻管开始冻结施工;开挖留土盖挖施工区域剩余土体至设计基坑底;在设计基坑底浇筑新建盖挖区域结构底板;同时回筑紧贴既有地下结构一侧的内侧结构侧墙;最后,终止冻结施工,覆土回填至设计标高。本发明能够大幅减少新建通道施工对既有地下结构的影响,保证施工及运营安全。

权利要求 :

1.紧贴既有地下结构的地下通道施工方法;步骤如下:步骤1、施工准备;

步骤2、对既有地下结构(7)上方的土体实施全方位超高压喷射注浆加固形成上方加固层(8),然后在明挖施工区域依次施工钻孔灌注桩围护(4)、止水帷幕(3)、地下连续墙围护(5)和全方位超高压喷射注浆坑底加固层(6);

其中,所述地下连续墙围护(5)的一侧朝向所述明挖施工区域,另一侧朝向留土盖挖施工区域;

在施工所述明挖施工区域的基坑前,施工所述钻孔灌注桩围护(4)和所述止水帷幕(3);

步骤3、进行明挖施工区域施工,随挖随撑,顺次开挖土体并施工第一道混凝土支撑(1)和第二道钢支撑(2),直至开挖至基坑底形成建造新建地下通道的明挖施工区域;

步骤4、在所述明挖施工区域浇筑所述新建地下通道的明挖区域结构底板(9);待所述明挖区域结构底板(9)的混凝土强度达到设计强度的要求后,施工冰冻管(10);

所述冰冻管(10)设置于所述明挖区域结构底板(9)和所述既有地下结构(7)的底部位置之间;

步骤5、回筑远离所述既有地下结构(7)一侧的所述新建地下通道的外侧结构侧墙(12)至所述第二道钢支撑(2)底部位置;待所述外侧结构侧墙(12)的混凝土强度达到设计强度的要求后,架设水平换撑(11),并拆除所述第二道钢支撑(2);

步骤6、拆除所述第一道混凝土支撑(1);开挖留土盖挖施工区域土体至对应所述新建地下通道的结构顶板(13)的底部位置;

在开挖留土盖挖施工区域土体过程中,所述地下连续墙围护(5)随挖随凿至与所述结构顶板(13)的底部对应位置;

在架设竖向临时支撑(14)后,浇筑所述结构顶板(13);

步骤7、待所述结构顶板(13)的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除所述水平换撑(11);

然后,通过所述冰冻管(10)开始冻结施工;待冻结施工冻结的土体达到设计冻深及强度要求后,开挖留土盖挖施工区域剩余土体至设计基坑底;在挖掘留土盖挖施工区域剩余土体过程中,所述地下连续墙围护(5)随挖随凿至所述设计基坑底;

步骤8、在所述设计基坑底浇筑新建盖挖区域结构底板(16),并将所述盖挖区域结构底板(16)与所述明挖区域结构底板(9)连接;同时回筑紧贴所述既有地下结构(7)一侧的所述新建地下通道的内侧结构侧墙(15),并将所述内侧结构侧墙(15)与所述结构顶板(13)连接;

步骤9、待所述盖挖区域结构底板(16)和所述内侧结构侧墙(15)的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除所述竖向临时支撑(14),终止冻结施工,覆土回填至设计标高。

2.根据权利要求1所述的紧贴既有地下结构的地下通道施工方法,其特征在于,在所述步骤9中,终止冻结施工时,需要封堵所述冰冻管(10)在所述明挖区域结构底板(9)和所述盖挖区域结构底板(16)范围内的孔洞。

说明书 :

紧贴既有地下结构的地下通道施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地下通道施工技术领域,特别涉及紧贴既有地下结构的地下通道施工方法。

背景技术

[0002] 近年来,随着城市地下空间的进一步开发和利用,为了加强各地下空间的联系,需要在新建或既有地下空间之间增设新的地下连通道,在这种情况下,也出现了越来越多紧
贴既有地下结构修建地下通道的情况。很多时候由于既有结构已运营并发挥作用,无法临
时关闭,因此在新建地下结构施工期间不仅需要保证既有地下结构的结构安全,还需要保
证既有结构的安全运营。
[0003] 由于新建地下通道紧贴既有地下结构,一般采用的做法是扩大基坑,将既有结构包含在整个基坑之中,一次性挖除既有结构一侧及部分顶部土体,待新建结构完成后,再重
新覆土回填。
[0004] 采用上述方法可以完成新建地下通道的施工,但是也存在明显的缺点:由于一次性挖除既有结构一侧及部分顶部土体,会改变既有结构受力状态,结构存在发生侧向变形
的风险;在基坑内降水时也会造成既有结构的沉降变形。
[0005] 因此,如何在紧贴既有地下结构的地下通道施工中有效控制既有结构发生侧向变形和沉降变形,减小对既有结构的影响成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

[0006] 有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明提供紧贴既有地下结构的地下通道施工方法,实现的目的是在紧贴既有地下结构的地下通道施工中,能够有效的控制既有结构发生
侧向变形和沉降变形,减小对既有结构的影响,同时又能够提高施工效率。
[0007] 为实现上述目的,本发明公开了紧贴既有地下结构的地下通道施工方法;步骤如下:
[0008] 步骤1、施工准备;
[0009] 步骤2、对既有地下结构上方的土体实施全方位超高压喷射注浆加固形成上方加固层,然后在明挖施工区域依次施工钻孔灌注桩围护、止水帷幕、地下连续墙围护和全方位
超高压喷射注浆坑底加固层;
[0010] 步骤3、进行明挖施工区域施工,随挖随撑,顺次开挖土体并施工第一道混凝土支撑和第二道钢支撑,直至开挖至基坑底形成建造新建地下通道的明挖施工区域;
[0011] 步骤4、在所述明挖施工区域浇筑所述新建地下通道的明挖区域结构底板;待所述明挖区域结构底板的混凝土强度达到设计强度的要求后,施工冰冻管;
[0012] 步骤5、回筑远离所述既有地下结构一侧的所述新建地下通道的外侧结构侧墙至所述第二道钢支撑底部位置;待所述外侧结构侧墙的混凝土强度达到设计强度的要求后,
架设水平换撑,并拆除所述第二道钢支撑;
[0013] 步骤6、拆除所述第一道混凝土支撑;开挖留土盖挖施工区域土体至对应所述新建地下通道的结构顶板的底部位置;
[0014] 在开挖留土盖挖施工区域土体过程中,所述地下连续墙围护随挖随凿至与所述结构顶板的底部对应位置;
[0015] 在架设竖向临时支撑后,浇筑所述结构顶板;
[0016] 步骤7、待所述结构顶板的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除所述水平换撑;
[0017] 然后,通过所述冰冻管开始冻结施工;待冻结施工冻结的土体达到设计冻深及强度要求后,开挖留土盖挖施工区域剩余土体至设计基坑底;在挖掘留土盖挖施工区域剩余
土体过程中,所述地下连续墙围护随挖随凿至所述设计基坑底;
[0018] 步骤8、在所述设计基坑底浇筑新建盖挖区域结构底板,并将所述盖挖区域结构底板与所述明挖区域结构底板连接;同时回筑紧贴所述既有地下结构一侧的所述新建地下通
道的内侧结构侧墙,并将所述内侧结构侧墙与所述结构顶板连接;
[0019] 步骤9、待所述盖挖区域结构底板和所述内侧结构侧墙的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除所述竖向临时支撑,终止冻结施工,覆土回填至设计标高。
[0020] 优选的,在所述步骤9中,终止冻结施工时,需要封堵所述冰冻管在所述明挖区域结构底板和所述盖挖区域结构底板范围内的孔洞。
[0021] 本发明的有益效果:
[0022] 本发明的应用能够在紧贴既有地下结构的地下通道施工中大幅减少新建通道施工对既有地下结构的影响,保证既有地下结构的结构安全及运营安全。
[0023] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

[0024] 图1示出本发明一实施例完成步骤3之后的状态示意图。
[0025] 图2示出本发明一实施例完成步骤4之后的状态示意图。
[0026] 图3示出本发明一实施例的成步骤5之后的状态示意图。
[0027] 图4示出本发明一实施例的成步骤6之后的状态示意图。
[0028] 图5示出本发明一实施例的成步骤7之后的状态示意图。
[0029] 图6示出本发明一实施例的成步骤9之后的状态示意图。
[0030] 图7示出本发明一实施例中平面明挖施工区域和留土盖挖施工区域示意图。

具体实施方式

[0031] 实施例
[0032] 如图7所示的平面明挖施工区域和留土盖挖施工区域,采用紧贴既有地下结构的地下通道施工方法,步骤如下:
[0033] 步骤1、施工准备;
[0034] 如图1所示,步骤2、对既有地下结构7上方的土体实施全方位超高压喷射注浆加固形成上方加固层8,然后在明挖施工区域依次施工钻孔灌注桩围护4、止水帷幕3、地下连续
墙围护5和全方位超高压喷射注浆坑底加固层6;
[0035] 步骤3、进行明挖施工区域施工,随挖随撑,顺次开挖土体并施工第一道混凝土支撑1和第二道钢支撑2,直至开挖至基坑底形成建造新建地下通道的明挖施工区域;
[0036] 如图2所示,步骤4、在明挖施工区域浇筑新建地下通道的明挖区域结构底板9;待明挖区域结构底板9的混凝土强度达到设计强度的要求后,施工冰冻管10;
[0037] 如图3所示,步骤5、回筑远离既有地下结构7一侧的新建地下通道的外侧结构侧墙12至第二道钢支撑2底部位置;待外侧结构侧墙12的混凝土强度达到设计强度的要求后,架
设水平换撑11,并拆除第二道钢支撑2;
[0038] 如图4所示,步骤6、拆除第一道混凝土支撑1;开挖留土盖挖施工区域土体至对应新建地下通道的结构顶板13的底部位置;
[0039] 在开挖留土盖挖施工区域土体过程中,地下连续墙围护5随挖随凿至与结构顶板13的底部对应位置;
[0040] 在架设竖向临时支撑14后,浇筑结构顶板13;
[0041] 如图5所示,步骤7、待结构顶板13的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除水平换撑11;
[0042] 然后,通过冰冻管10开始冻结施工;待冻结施工冻结的土体达到设计冻深及强度要求后,开挖留土盖挖施工区域剩余土体至设计基坑底;在挖掘留土盖挖施工区域剩余土
体过程中,地下连续墙围护5随挖随凿至设计基坑底;
[0043] 如图6所示,步骤8、在设计基坑底浇筑新建盖挖区域结构底板16,并将盖挖区域结构底板16与明挖区域结构底板9连接;同时回筑紧贴既有地下结构7一侧的新建地下通道的
内侧结构侧墙15,并将内侧结构侧墙15与结构顶板13连接;
[0044] 步骤9、待盖挖区域结构底板16和内侧结构侧墙15的混凝土强度达到设计强度的要求后,拆除竖向临时支撑14,终止冻结施工,覆土回填至设计标高。
[0045] 本发明的原理如下:
[0046] 将新建地下通道基坑分为明挖施工区域和留土盖挖施工区域,两区域的范围确定需综合考虑挖土及冰冻施工操作空间需要和既有地下结构安全保护的需要。
[0047] 在实际应用中,可以以地下连续墙5为分界线,地下连续墙5西侧为明挖施工区域,地下连续墙东侧为留土盖挖施工区域。
[0048] 在施工明挖施工区域基坑及基坑内部分通道结构时,留土盖挖施工区域内土体保留不动,此举可有效减少明挖施工区域施工对既有地下结构的影响。
[0049] 在留土盖挖施工区域施工时,对既有结构顶部土体采用全方位超高压喷射注浆加固,底部土体采用冰冻法进行加固,同时起到止水作用。
[0050] 待新建地下通道顶板顶到既有结构上提供有效支撑,同时顶部、底部加固均达到设计强度后,再挖除留土盖挖施工区域土体并施工剩余部分通道结构,最终完成新建通道
结构后再覆土回填。
[0051] 在步骤9中,终止冻结施工时,需要封堵冰冻管10在明挖区域结构底板9和盖挖区域结构底板16范围内的孔洞。
[0052] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术
人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的
技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。