一种地下空间逆作法施工的支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地下空间逆作法施工的支护结构，属于土木建筑工程施工技术领域。该支护结构包括对称设置于拟建地下空间土体两侧的始发井和接收井，对称设置于拟建地下空间土体另外两侧的搅拌桩，始发井和接收井的四周均设有围护结构，始发井和接收井与搅拌桩垂直的两侧的围护结构外侧设有止水帷幕一、二，搅拌桩的外侧设有止水帷幕三；拟建地下空间土体上部设有一道管幕，管幕由若干钢管水平并排形成，钢管的两端分别搭设于始发井和接收井与搅拌桩垂直的两侧的围护结构上，相邻的钢管与拟建地下空间土体之间围合形成的空隙填满止水材料；还有若干加固层，加固层均从管幕底端贯穿至地下空间地下一层底板结构板处，且加固层与管幕垂直设置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木建筑工程
，具体涉及一种地下空间逆作法施工的支护结构。
技术介绍
随着经济增长和城市化进程的加速，城市中可利用的地上空间越来越少，城市发展与土地资源短缺的矛盾更加突出。既有建筑的现有使用空间不足，需要合理开发、利用既有建筑的地下空间。在地下工程建设中，一般采用明挖法进行施工。虽然明挖法具有施工简单、工程直接成本低廉、施工过程可控度高等优势，但是也存在显著不足：一是明挖法施工对既有设施的影响极大。工程范围内的既有设施往往需要采取永久搬迁、临时移位等处置办法，严重影响城市功能设施的运行，导致工程间接成本和辅助工期大幅增加；二是明挖法施工对城市正常运行影响极大。工程影响范围内的交通道路、排水管网、水电煤气等既有设施，不可避免受到干扰；三是明挖法施工对市容环境影响极大。整个施工过程处于相对开放的环境，对市容环境的影响极大。有鉴于此，探索开发地下工程的非开挖工方法势在必行。目前应用较为广泛的地下工程的非开挖工法包括：盾构法、顶管法、管幕法等。但是，盾构法和顶管法，因受施工装备制约，结构的截面尺寸相对较小，施工对上覆土的安全厚度有严格要求，一定程度上增加了地下结构的埋置深度，同时施工的装备、施工的辅助系统均较为复杂，不适于狭小空间内的地下空间开发。管幕法是利用微型顶管技术在拟建的地下建筑物四周顶入钢管或其他材质的管子,钢管之间采用锁口连接并注入防水材料,形成水密性地下空间；然后在管幕的保护下,对管幕内土体加固处理后,边开挖边支撑,直至管幕段开 挖贯通,再浇注结构体的施工方法。图1为普通管幕支护结构的结构示意图，其中，管幕-101，顶板-102，立柱桩-103，角撑-104；从图中可以看出，拟建的地下建筑物土体四周均设有管幕101，管幕法每次只能施工一层，导致无法进行地下多层建筑物的连续施工。由此可知，普通管幕法对施工环境要求高。此外，管幕法施工的精度高低和周边止水施工好坏对整体施工效果起决定作用，因而在复杂施工环境中，例如河道周边、流砂土质等不适用管幕作为支护结构。因此，针对复杂环境下的多层地下空间开挖施工，如何提供一种安全、高效、成本低的地下空间逆作法施工时的支护结构是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地下空间逆作法施工的支护结构，以解决现有的管幕不适用于复杂环境下的多层地下空间施工的问题。为解决上述技术问题，本技术提供的地下空间逆作法施工的支护结构，仅需在拟建地下空间上部设置一道管幕，同时在拟建地下空间地下一层的土体中局部设置加固层，即可运用逆作法进行多层地下空间的连续施工，不仅能够适应施工环境复杂的情况，还能够缩短工期和节省成本。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种地下空间逆作法施工的支护结构，包括：对称设置于拟建地下空间土体两侧的始发井和接收井，对称设置于所述拟建地下空间土体另外两侧的搅拌桩，所述始发井和所述接收井的四周均设有围护结构，所述始发井和所述接收井与所述搅拌桩垂直的两侧的围护结构一和围护结构二外侧分别设有止水帷幕一和止水帷幕二，所述搅拌桩的外侧设有止水帷幕三；所述拟建地下空间土体上部设有一道管幕，所述管幕由若干钢管水平并排形成，所述钢管的两端分别搭设于所述围护结构一和所述围护结构二上，相邻的所述钢管与所述拟建地 下空间土体之间围合形成的空隙填满止水材料；还包括若干加固层，所述加固层均从管幕底端贯穿至所述地下空间的地下一层底板结构板处，且所述加固层与所述管幕垂直设置。进一步地，还包括立柱桩，所述立柱桩包括固定连接的立柱和灌注桩，所述立柱为格构柱，所述立柱包括依次固定连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，所述第一固定部和所述地下空间的地下一层顶板固定连接；所述第二固定部和所述灌注桩的顶端固定连接，所述灌注桩的底端与所述拟建地下空间的底面平齐。进一步地，所述可调部为伸缩法兰或螺纹套筒。进一步地，所述地下一层顶板结构板底端和所述立柱桩顶端之间还设有围檩。进一步地，还包括角撑，所述角撑的两端分别与所述第一固定部和所述地下一层顶板固定连接，所述角撑与所述第一固定部的夹角为a，30°≤a≤60°。进一步地，所述搅拌桩的长度为所述拟建地下空间土体深度的2-3倍，所述搅拌桩的直径为650mm-800mm。进一步地，所述止水材料为止水剂或遇水膨胀橡胶条。进一步地，相邻两个所述加固层之间的水平距离与所述加固层的宽度相等。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：利用本实施例的地下空间逆作法施工的支护结构进行地下空间施工，主要利用顶管机进行土体开挖，整体上是按照先施工始发井和接收井的围护结构和止水帷幕，然后完成始发井和接收井的施工，接着完成整个拟建地下空间的围护结构和止水帷幕施工，接着在拟建地下空间上部顶入密集设置的钢管形成一道管幕，形成水密性的地下一层空间，接着管幕内土体加固处理后，边开挖边支撑，直至管幕段开挖贯通，同时浇筑地下一层的结构体，并在浇筑地下一层 底板结构板时，预留取土口；待地下一层底板结构板养护结束后，通过地下一层底板结构板上的取土口进行地下二层土体的开挖和结构体浇筑施工，并在浇筑地下二层底板结构板时，预留取土口；如此循环，逐层往下施工，直至浇筑完成整个地下空间的底板结构板，从而完成整个地下空间的施工。在整个逆作法施工过程中，在进行最关键的地下一层施工时，仅需在拟建地下空间土体上部(地下一层顶板结构板上方)设置一道管幕，并结合在地下一层空间内土体中设置的加固层，即形成完整的支护结构，从而为整个地下一层空间土体的开挖和主体结构浇筑提供安全的施工环境。待地下一层底板结构板养护结束后，即可通过地下一层底板结构板上预留的取土口进行地下二层土体的开挖和主体结构的浇筑，如此循环，实现多层连续施工，从而不仅能够适应复杂环境下的多层地下空间的施工，而且安全、高效，能够节约工程工期和成本。附图说明图1是现有的管幕支护的结构示意图；图2是本技术一实施例的地下空间逆作法施工的支护结构的平面示意图；图3是图2的a-a剖视图；图4是本技术一实施例的图2增加管幕的a-a剖视图；图5是本技术一实施例的图2增加管幕的b-b剖视图；图6是图4增加加固层之后的剖视图；图7是图5增加加固层之后的剖视图；图8是本技术一实施例增加立柱桩之后的剖视图；图9是图8中B处的局部放大图；图10为利用本技术的支护结构进行地下空间施工的结构示意图；图11为利用本技术的支护结构施工完成的地下空间的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的地下空间逆作法施工的支护结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本技术技术方案的限制。...

【技术保护点】
一种地下空间逆作法施工的支护结构，其特征在于，包括：对称设置于拟建地下空间土体两侧的始发井和接收井，对称设置于所述拟建地下空间土体另外两侧的搅拌桩，所述始发井和所述接收井的四周均设有围护结构，所述始发井和所述接收井与所述搅拌桩垂直的两侧的围护结构一和围护结构二外侧分别设有止水帷幕一和止水帷幕二，所述搅拌桩的外侧设有止水帷幕三；所述拟建地下空间土体上部设有一道管幕，所述管幕由若干钢管水平并排形成，所述钢管的两端分别搭设于所述围护结构一和所述围护结构二上，相邻的所述钢管与所述拟建地下空间土体之间围合形成的空隙填满止水材料；还包括若干加固层，所述加固层均从管幕底端贯穿至所述地下空间的地下一层底板结构板处，且所述加固层与所述管幕垂直设置。

【技术特征摘要】
1.一种地下空间逆作法施工的支护结构，其特征在于，包括：对称设置于拟
建地下空间土体两侧的始发井和接收井，对称设置于所述拟建地下空间土体
另外两侧的搅拌桩，所述始发井和所述接收井的四周均设有围护结构，所述
始发井和所述接收井与所述搅拌桩垂直的两侧的围护结构一和围护结构二
外侧分别设有止水帷幕一和止水帷幕二，所述搅拌桩的外侧设有止水帷幕
三；所述拟建地下空间土体上部设有一道管幕，所述管幕由若干钢管水平并
排形成，所述钢管的两端分别搭设于所述围护结构一和所述围护结构二上，
相邻的所述钢管与所述拟建地下空间土体之间围合形成的空隙填满止水材
料；还包括若干加固层，所述加固层均从管幕底端贯穿至所述地下空间的地
下一层底板结构板处，且所述加固层与所述管幕垂直设置。
2.如权利要求1所述的地下空间逆作法施工的支护结构，其特征在于，还包
括立柱桩，所述立柱桩包括固定连接的立柱和灌注桩，所述立柱为格构柱，
所述立柱包括依次固定连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，所述第
一固定部和所述地下空间的地下一层顶板固定连接；所述第二固定部和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小建，龙莉波，程子聪，汪思满，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，上海建工二建集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31