[发明专利]资源节约型地下筒体构筑物的建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下构筑物的技术，特别是涉及一种资源节约型地下筒体构筑物的 建造方法的技术。

背景技术

目前，超深超大直径地下筒体构筑物的建造方法主要有“井筒分节预制结合浮 力拼接沉放法”(简称“分节预制拼接沉放法”)和“沉井法”。

“分节预制拼接沉放法”是用钻机成孔后借助孔内泥浆浮力实施预制筒节拼装、 沉放的施工方法；该方法适用于各种地层条件，而且构筑物的建造深度可以很大， 筒体安装效率高、周期短；在软土地区建井时，只要对孔壁采取适当围护或加固措 施，就不会对周边环境产生影响，但施工现场需要较大的筒节预制场地(约3000m²)， 而且筒体安装阶段需配置与预制筒节重量(外径10～12m规格的筒节自重约140～ 180吨)相适应的起重设备。

“沉井法”是通过筒体自重克服周围土体的摩阻力使之下沉至设计标高的施工 方法；该方法由于在设计时要考虑筒体克服下沉侧壁阻力所需的自重和纠偏所需的 筒体刚度，使得筒体的设计壁厚及配筋的含钢量都较大，其结构成本较高，仅适合 软土地层的施工，其施工周期较长；该方法还存在着井深较浅、排浆所需的泥浆池 占地面积大及深井的垂直度纠偏难度较大的缺陷，对于直径较大的构筑物往往需设 计措施性支撑隔墙，因此施工成本较高；另外，利用“沉井法”施工时会影响周边 环境，使周边邻近范围产生地面沉降、地下管线位移、路面开裂等现象，且结构物 沉入深度越大，对周边沉降的影响就越明显，因此不适合在城市建(构)筑物集中 的区域施工，而且沉井法的地下构筑物的钢筋混凝土底板为后浇筑的，与壁体结合 面的抗渗处理难度较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种施工 成本低、施工占地面积小、施工周期短、构筑物选址机动性好，而且施工时对周边 环境安全影响的可控性强，适用于各种特性的岩土层，能有效利用地下空间、节约 土地资源的资源节约型地下筒体构筑物的建造方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种资源节约型地下筒体构筑物的建 造方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)确定地下筒体构筑物与成孔的设计位置，并根据设计孔位和设计孔径进行前 期基础施工，前期基础施工项目包括修筑锁口及井口钢筋混凝土作业坪台，在锁口 上设置泥浆排泄孔槽，在锁口周围设定均布数量的卷扬装置的砼基础；

其中，所述锁口内壁设有作业肩台，所述泥浆排泄孔槽的底面的标高为设计孔 内泥浆液位的设计高程；

2)在锁口内壁的作业肩台上架设钻机作业钢箱梁，再采用泥浆护壁法钻设设计 孔；钻设设计孔时，先用钻机在设计孔的中心位置钻设中心孔，然后再对中心孔进 行扩孔钻进，直至扩孔至设计孔径和设计孔深；然后再依序清除孔内沉渣，移走钻 机，撤去钻机和作业钢箱梁；

3)在邻近设计孔的地面拼装首个筒节的钢模，所述首个筒节设有钢筋混凝土底 板；所述首个筒节的钢模由底板钢外模和筒壁钢外模接合而成，所述底板钢外模呈 椭圆形，所述筒壁钢外模呈立环状，其顶端开口，其底部由底板钢外模封闭；所述 底板钢外模及筒壁钢外模的内表面分别焊有多根型钢加强肋，底板钢外模及筒壁钢 外模的接合部内表面焊有多个拐角钢板角撑，且每个拐角钢板角撑均与底板钢外模 及筒壁钢外模的内表面焊固；

4)在筒壁钢外模的外壁焊接多个定滑轮式吊耳作为起重吊点，所述定滑轮式吊 耳的数量及安装位置与型钢加强肋的数量及位置一一对应；在各卷扬装置的砼基础 上安装对应数量的卷扬机，在锁口的作业肩台上安装与定滑轮式吊耳相同数量的卷 扬支承架，并设置多组卷扬动滑轮组，各卷扬机的钢丝绳分别通过各卷扬支承架绕 接各卷扬动滑轮组，各卷扬动滑轮组经钢丝绳绕接各定滑轮式吊耳；在锁口的作业 肩台下方的锁口内壁上安装用于筒体限位的筒体扶中限位板；

5)计算设计孔的泥浆最大平均密度，以确保在设计孔内浇筑筒体过程中筒体的 自重与泵入筒体内的水体的重力之和大于设计孔内泥浆作用于筒体的浮力，使得筒 体的底部能沉至设计孔底部，其计算式为：

ρ_max＝F_浮/V；

F_浮≤P_筒+P_水-P_余；

P_余＝10a×Δd；

Δd＝6A/a；