[發(fā)明專利]水平骨架結(jié)構(gòu)和利用該水平骨架結(jié)構(gòu)的地下圍護(hù)工法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610139385.5
• 申請日: 2006-09-27
• 公開（公告）號: CN101153492A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金光滿
• 申請（專利權(quán)）人: 八路建設(shè)技術(shù)株式會社
• 主分類號: E02D17/00
• 分類號: E02D17/00;E02D17/02;E02D5/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭鴻禧;李云霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑物等的水平骨架結(jié)構(gòu)的形態(tài)和采用所述水平骨架結(jié)構(gòu)的水平支撐物，該水平支撐物用于在開挖地基而建造地下層的工程中防止所挖掘的地面砂土塌落的圍護(hù)工程，尤其涉及兼作水平支撐物的水平骨架結(jié)構(gòu)及其工法，通過采用彎曲性能良好的水平骨架結(jié)構(gòu)來抵擋土壓力，從而最大限度地減少臨時垂直部件的數(shù)量，而且可以在完成圍護(hù)工程之后再與永久垂直部件(支柱)進(jìn)行連接，并將所述水平骨架結(jié)構(gòu)用作抵擋土壓力的水平支撐物，從而使地下地基挖掘工程及地下結(jié)構(gòu)的施工變得更加簡單、快速及經(jīng)濟(jì)。

背景技術(shù)

通常，構(gòu)筑地下結(jié)構(gòu)的方法中最具代表性的方法有三種：順作法，在準(zhǔn)備建造地下結(jié)構(gòu)的地基中形成連續(xù)墻，并設(shè)置抵擋該連續(xù)墻的土壓力的臨時水平支撐物，然后依次進(jìn)行開挖及臨時水平支撐物而完成地下圍護(hù)臨時工程之后，從地下的最深處到地面邊解除臨時結(jié)構(gòu)物邊設(shè)置主體結(jié)構(gòu)物；SPS(Strutas?a?Permanent?System)工法，在準(zhǔn)備建造地下結(jié)構(gòu)的地基中形成連續(xù)墻并設(shè)置永久垂直部件之后，依次進(jìn)行開挖及設(shè)置水平骨架結(jié)構(gòu)的作業(yè)，一直挖到地下的最深處后，完成除了作為骨架的垂直部件和水平骨架結(jié)構(gòu)之外的板層(slab)、支柱的混凝土部分以及墻體等的作業(yè)直到地上部分；逆作法(Top-down工法)，在準(zhǔn)備建造地下結(jié)構(gòu)的地基中設(shè)置作為連續(xù)墻兼永久結(jié)構(gòu)墻體的槽壁(Slurry?Wall)并設(shè)置永久垂直部件之后，每完成地面上一層的水平骨架結(jié)構(gòu)及板層的施工，在依次開挖及設(shè)置主體結(jié)構(gòu)的同時在地面上形成其上一層。

順作法在建造建筑物的地基周圍設(shè)置豎樁，然后在進(jìn)行挖掘的同時在板樁之間設(shè)置擋板之后設(shè)置橫條，并在水平面的橫向和縱向搭設(shè)臨時水平支撐物以支持土壓力。采用這種水平支撐物工法時，臨時水平支撐物通常使用H-桁梁(H-BEAM)，而且在挖地基之前設(shè)置稱為中間支撐樁的臨時垂直部件并使其與H-桁梁相連接，以防止H-桁梁因土壓力而彎曲。隨著挖掘作業(yè)的進(jìn)行，設(shè)置二、三段水平支撐物，并在每一層與中間支撐樁進(jìn)行連接。

又稱為永久支撐工法的SPS工法，先構(gòu)筑連續(xù)墻之后在挖地基之前設(shè)置連接基礎(chǔ)樁的鋼骨架部件(PRD基礎(chǔ))，該基礎(chǔ)樁為永久垂直部件，而且在進(jìn)行地下工程作業(yè)期間用于支撐載荷。然后，在每一層利用H-桁梁設(shè)置水平骨架結(jié)構(gòu)，該水平骨架結(jié)構(gòu)起到抵抗土壓力的水平支撐作用并成為永久水平骨架結(jié)構(gòu)。此時，永久水平骨架結(jié)構(gòu)的部件大小應(yīng)能抵住所阻擋的土壓力，并且永久水平骨架結(jié)構(gòu)應(yīng)被連接在已設(shè)置的永久垂直部件上，而且當(dāng)開挖到地下最深處后，完成除了作為骨架的垂直部件和水平骨架結(jié)構(gòu)以外的板層(slab)、支柱的混凝土部分以及墻體等的作業(yè)，直到地上部分。此時，當(dāng)完成地下墊板層(mat?slab)的工作時，可以在地上建造鋼骨架結(jié)構(gòu)。

逆作法在進(jìn)行槽壁工程的同時形成基礎(chǔ)，基礎(chǔ)在進(jìn)行大型穿孔工作之后插入作為地下垂直部件(RCD基礎(chǔ))的H-桁梁，并在基礎(chǔ)部分澆注基礎(chǔ)用混凝土之后形成包含一層的水平骨架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，在其上部和下部分別按照順作法和逆作法形成各層。

但是，如上所述的順作法和SPS工法以及逆作法存在如下所述的問題。

采用順作法時，連續(xù)墻是臨時構(gòu)造物，因此在建筑物的地下結(jié)構(gòu)工程階段需要拆除，但在拆除過程中會引起突變的連續(xù)墻應(yīng)力的不均衡。并且，在拆除的過程中可能發(fā)生危險，而且由于與所述地下結(jié)構(gòu)之間的相互干涉而難以進(jìn)行施工，因此不僅造成原材料的損失，還存在需要給拆除作業(yè)留預(yù)定的時間等問題。此外，可能引起周邊地面的變形而給周邊結(jié)構(gòu)造成瑕疵，而且由于用于防止水平支撐物的彎曲而設(shè)置的中間支撐樁的間隔較小，因此妨害通過設(shè)備進(jìn)行的地下開挖作業(yè)的進(jìn)行，并且在進(jìn)行構(gòu)架作業(yè)的過程中因臨時構(gòu)件的干涉使工期延長。

采用SPS工法時，由于在開挖地面之前先施工作為永久垂直部件的支柱(PRD基礎(chǔ))，因此支柱間隔較小而難以進(jìn)行挖掘作業(yè)；作為永久水平骨架結(jié)構(gòu)將H-桁梁連接到支柱上而起到水平支撐的作用，但此時因支柱的施工誤差需要實(shí)際測量H-桁梁之后才能制造，因此使工期變長，而且由于只能通過現(xiàn)場焊接來進(jìn)行與支柱鋼骨架之間的連接工作，因此在質(zhì)量管理上存在困難。并且，作為水平支撐物的H-桁梁需要能抵抗較大的土壓力，但所述H-桁梁具有強(qiáng)軸和弱軸，部件的大小由弱軸方向的彎曲性來決定，因此需要專門制造寬度較大的H-桁梁，這將增加體積及提高成本，而且由于作為水平支撐物的H-桁梁的寬度變大，因此難以設(shè)置由鋼架鋼筋混凝土組形成的支柱的鋼筋及模板。