[发明专利]一种地下建筑模块化施工体系及其施工方法

摘要

本发明属于地下暗挖工程技术领域，具体的说是涉及一种地下建筑模块化施工体系及其施工方法，有效的解决地下空间结构工程施工难度大的技术问题，利用装配式施工的模块化建造技术，提高地下工程的安全性和机械化程度，提供了一种地下建筑模块化施工体系，包括在地下暗挖结构中设置的始发井和接收井，在始发井内设置有顶推装置，在接收井内设置有牵引装置，在始发井和接收井之间还设置有先行导洞，在先行导洞内设置有钢索或型钢拉杆，钢索或型钢拉杆的一端与接收井内的牵引装置相连接；另一端与建筑主体结构外侧预留的连接件相连，该结构施工及其方法适用于大体量的地下空间开发，有效的避免了大面积的明挖工程，地面环境影响小、社会效益高。

主权项

1.一种地下建筑模块化施工体系的施工方法，包括在地下暗挖结构中设置的始发井和接收井，在始发井内设置有顶推装置，在接收井内设置有牵引装置，在始发井和接收井之间还设置有先行导洞，在先行导洞内设置有钢索或型钢拉杆，钢索或型钢拉杆的一端与接收井内的牵引装置相连接；另一端与建筑主体结构外侧预留的连接件相连，建筑主体结构采用模块化装配建造并在始发井内装配完成；在建筑主体结构的前端还设置有组合式掘进机；在建筑主体结构的下方还设置有轨道基础，在轨道基础和建筑主体结构之间还设置有导轨；其特征在于：在该地下建筑模块化施工体系中所采用的施工方法包括以下施工步骤：（1）、竖井开挖；采用明挖法完成始发井和接收井；（2）、施做先行导洞；利用管幕机或小型顶管机或水平钻机完成始发井和接收井之间布设的先行导洞的施做开挖，先行导洞沿建筑物外轮廓布置，在始发井和接收井之间的结构底层亦设置有底层先行导洞；（3）、设备安装，始发准备；在先行导洞完成后，在始发井安装顶推装置，在接收井安装牵引装置，同时在导洞内插入钢索或者型钢拉杆；在底层先行导洞内布置钢筋笼并灌注混凝土形成轨道基础,并铺设轨道；布置始发井下的导轨；同时在始发井内拼装多个小型掘进机，形成大断面组合式掘进机，完成始发工作，准备始发；组合式掘进机采用全断面掘进的掘进方式，其断面尺寸略大于该建筑主体结构的断面尺寸，单个小型掘进机依据常用建筑模数设计；（4）、始发掘进；利用组合式大断面掘进机进行始发掘进；（5）、装配建筑主体结构模块；当组合式掘进机身埋入土层后，腾出始发井空间，利用该空间进行第一榀主体结构框架的模块化装配；钢索或型钢拉杆一端与接收井内的牵引装置相连接，另一端与建筑主体结构外侧的预留锚件连接件相连接；建筑主体结构在始发井内拼装时，一并做好模块间在迎土面处接缝的防水施工；（6）、整体平移建筑主体结构；在第一榀主体结构模块化装配完成后，组合式掘进机的油缸顶推在装配好的建筑主体结构上，继续进行土体的切削；组合式掘进机一边掘进，一边利用始发井的顶推装置顶推建筑结构，一边利用接收井的牵引装置牵引建筑结构整体平移；（7）、掘进施工；重复上述步骤（5）及步骤（6），完成掘进并且位移达到一定行程，又腾出始发井空间后，暂停顶进和牵引工作；同时释放后靠背油缸，并继续向始发井内吊入标准模块化建筑主体单元，完成第二榀结构的拼装；做好第一榀与第二榀建筑主体结构之间接缝的防水工作；拼装完成后继续掘进，并同时顶推和牵引建筑主体结构；为减小牵引力，在建筑结构下部可利用底层先行隧道事先铺设导轨，从而使整个建筑结构在导轨上滑行运动,在建筑物的上部则可喷射减摩泥浆降低阻力；对于上述步骤（5）及步骤（6）为一个标准施工循环，即掘进‑装配‑平移的标准工作循环，重复该标准工作循环，直至完成全部掘进任务和整个地下建筑主体结构的平移施工；（8）、回收掘进机；在完成全部主体结构的装配、掘进和平移工作后，在接收井依次回收全部组合式掘进机；（9）、出入口施工；在组合式掘进机回收完毕，顶进、牵引装置拆除后，吊装预制好的坡道和楼梯在竖井中进行装配；在始发井尺寸较大时，可布置预制坡道，接收井布置预制消防楼梯和电梯；（10）、回填，恢复；在建筑结构主体完成后，对基坑与建筑主体之间的缝隙进行回填土回填，并恢复地貌。