[发明专利]26m大跨度空间一次成型建造工法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种地下空间建造工法，特别是一种大跨度地下空间的建造工法。

背景技术

受城市建设用地的限制，现有的交通方式已不能承载如此巨大的客流量，地下空间的开发和利用已成为城市发展的一大趋势。 但城市中林立的建筑物、密集的路面交通以及纵横的密布的各类地下管网，使得城市的周边环境越来越复杂，既要合理开和发利用城市的地下空间，又要妥善保护周边现有的环境，这就对地下工程施工技术提出了更高的要求。以往的那种直接开挖施作结构的方法由于会造成周围土体扰动，施工安全难以保证而逐渐被人摒弃,一些非直接开挖方法日益受人推崇, 避免或尽可能地减少对周边环境的影响已经成为地下空间结构施工专业人士的共识。

 经检索发现,美国专利说明书US4365913中公开了一种用于修筑从一个地下通道开始的地下垂直墙结构的方法和装置，该方法是与欲建筑的地下通道横断面宽度相等地开挖两条入口竖井，从竖井底部用大功率液压推进器将预制管推入地层中，预制管的直径可达2米，其下部设有足以供后续工序操作使用的开口，然后沿所述开口向下开挖建筑垂直墙的纵沟，并在纵沟内设置钢支撑件，最后向纵沟及预制管内灌注混凝土，至此完成垂直墙。再用同样的方法在已完成的垂直墙的上部呈拱形地推入其他预制管，并将其相互连续并注入混凝土，即形成地下通道的断面，在其支护下开挖其中的土层即可。该方法在向下开挖建筑垂直墙纵沟的过程中需要设置大量的钢支撑、钢支撑件；预制管下部设的开口打开至第一道支撑架设完毕期间钢管受力转换存在沉降隐患；其预制管从竖井底部推入，竖井底部平行于地下通道横断面顶部，不利于垂直墙及地下通道内部的土方运出。

发明内容

本发明的目的是提供一种26m大跨度空间一次成型建造工法，要解决现有的大跨度空间一次成型的建造方法虽可为地下隧道内部的土体开挖提供安全的支护方式，但其施工过程复杂，存在沉降隐患，地下通道内土方外运困难等的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种26m大跨度空间一次成型建造工法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，随竖井的土方开挖，将上围合部分的钢管沿拟开挖地下空间上轮廓线跳格顶入延伸方向的土体，同时进行相邻两钢管的管间注浆，并挖除上围合部分钢管内的土体；

步骤二，竖井的土方继续开挖，依次从上向下沿拟开挖地下空间外轮廓线将下围合部分的钢管跳格顶入两侧延伸方向的土体，同时，进行相邻钢管的管间注浆，并挖除下围钢管内的土体；

步骤三，将上围合部分的钢管两两相邻部分进行切割，并在切口位置处连接切口支护，使上围合部分的钢管形成相互连通的管排夹壁空腔，同时在下围合部分的钢管之间进行补充注浆；

步骤四，在上围合部分形成的管排夹壁空腔内进行上管排填充结构的施工，同时将下围合部分的钢管两两相邻部分进行切割，并在切口位置处连接切口支护，使下围合部分的钢管形成相互连通的管排夹壁空腔；

步骤五，在下围合部分的钢管形成的管排夹壁空腔内进行下管排填充结构的施工，管排夹壁空腔与管排填充结构一起形成围护结构；

步骤六，围护结构完成后，按照从上向下的顺序进行拟开挖地下空间土方开挖，并施做内部结构。

所述步骤一和步骤二，所述上围合部分的钢管和下围合部分的钢管的顶进方式相同，均为从拟建造地下空间的一端竖井顶进或从拟建造地下空间的两端竖井同时相对顶进；顶进过程中，后续钢管与先顶进钢管焊接连接。

所述步骤一，所述相邻两钢管的管间注浆自管顶向管周进行。

所述步骤三，下围合部分的钢管之间进行的补充注浆形成下层侧墙扩大头，其施工工序为：先分段绑扎钢筋，后进行浇筑混凝土，最终，管排夹壁、管排填充结构和下层侧墙扩大头一起形成外部结构。

所述步骤三，切口支护包括固定钢板、防水钢板和管间支护, 所述防水钢板设置后施工的内部结构的外侧，作为内部结构的防水层；所述固定钢板设置在后施工的内部结构的内侧；所述管间支护支顶在固定钢板和防水钢板之间，并与其同时进行施工。

所述管间支护包括支护钢管，支护钢管内充填微膨胀细石混凝土。

所述步骤三和步骤四，上围合部分的钢管和下围合部分的钢管的切割分两次进行，第一次采用跳割方式，隔一段切一段；第一次切割完成后，再进行二次切割。

所述步骤五，外部结构的截面形状与拟建造地下空间的截面形状相同，为矩形或拱形。