适用于超深工作井的逆筑框架叠合支护体系制造技术

本实用新型专利技术提供了一种逆筑框架叠合支护体系，于基坑内周设置围护结构地下连续墙或排桩，地下连续墙或排桩上方设置冠梁，于冠梁所在的第一道支撑平面上设置顶部平面支撑，第一道支撑平面下方依次设置第N道支撑平面，每个第N道支撑平面上均设置腰梁，并沿地下连续墙或排桩设置边柱，边柱自冠梁向下纵向延伸设置并与每个第N道支撑平面上的腰梁固结，每个第N道支撑平面上还与腰梁固结配合设置中部平面支撑，最后一道支撑平面下方为主体结构。本实用新型专利技术适用于超深工作井逆筑工法，能简化工序，提高施工的功效。提高施工的功效。提高施工的功效。

【技术实现步骤摘要】
适用于超深工作井的逆筑框架叠合支护体系


[0001]本技术属于地下建筑施工
，具体涉及一种适用于超深工作井的逆筑框架叠合支护体系及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市快速发展及地下空间的开发利用，地下空间向更深的方向开发，基坑深度也越来越深。根据目前基坑工程的建设现状，用于隧道盾构工作井的基坑多采用明挖顺作工艺施工。
[0003]具体施工结构如图1所示，步骤包括：(1)从地面施工基坑的围护结构地下连续墙或排桩01；(2)施工冠梁02及第一道混凝土支撑03，并进行第一次开挖；(3)依次施作腰梁04和支撑05，从上向下依次开挖基坑，随开挖随架设腰梁04和支撑05，开挖至坑底；(4)施作垫层，铺设防水后再从下向上依次施工竖井主体结构06，随拆除主体结构06范围的腰梁04和支撑05；(5)盾构机利用主体结构06预留的吊装孔始发或接收，待隧道施工完成后，封闭吊装孔，回填覆土。
[0004]上述传统明挖顺作工艺存在诸多缺陷：(1)基坑开挖过程中架设的支撑05均为临时结构，在施工主体结构06时均需要拆除或凿除主体结构06范围内的支撑05。对于超深工作井支撑凿除或拆除比较麻烦且凿除时间比较长，同时存在一定的安全风险，致使整个结构施工存在施工工序衔接差、工期比较长、临时支撑结构利用率小、工程材料浪费等技术问题。(2)常规的工作井支护体系适用于较浅的基坑，一般为深度35m以内，对于超深工作井随着深度的增加，水土压力也增大。受此影响，对于围护结构地下连续墙或排桩01，以及腰梁04和支撑05为满足受力要求，截面需增大至不合理，甚至难以实施的程度。
[0005]因此，需要一种能够适用于超深工作井的施工结构和施工方法，以满足更深地下空间的开发需要。

技术实现思路

[0006]本技术针对超深工作井的特点，开发出一种适用于超深工作井的逆筑工法，配合该工法提出新的支护体系，能简化工序，提高施工的功效，减少了支撑的凿除量。同时利用空间框架支护体系刚度大的特点，以及支撑体系与围护结构叠合的理念，提高了支护刚度，减少了围护结构和支撑的截面。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种逆筑框架叠合支护体系，于基坑内周设置围护结构地下连续墙或排桩，地下连续墙或排桩上方设置冠梁，于冠梁所在的第一道支撑平面上设置顶部平面支撑，第一道支撑平面下方依次设置第N道支撑平面，其中N＝2、3、4
······
，每个第N道支撑平面上均设置腰梁，并沿地下连续墙或排桩设置边柱，边柱自冠梁向下纵向延伸设置并与每个第N道支撑平面上的腰梁固结，每个第N道支撑平面上还与腰梁固结配合设置中部平面支撑，最后一道支撑平面下方为主体结构。
[0009]其中，所述顶部平面支撑和中部平面支撑为板结构。
[0010]其中，所述边柱沿地下连续墙或排桩均布或对称分布。
[0011]其中，所述边柱和腰梁分别与地下连续墙或排桩通过植筋固结。
[0012]其中，每道支撑平面上，顶部平面支撑或中部平面支撑、腰梁分别通过榫槽与地下连续墙或排桩固结。
[0013]其中，所述主体结构永临结合兼做支撑体系；主体结构内设有主体结构顶板侧墙以及底板；边柱可以延伸至主体结构顶部。
[0014]一种逆筑框架叠合支护体系的施工方法，包括下述步骤：
[0015]S1：开挖基坑至第一道支撑平面与第二道支撑平面之间，施作围护结构地下连续墙或排桩，在地下连续墙或排桩上方设置冠梁，并在冠梁所在平面上设置顶部平面支撑；
[0016]S2：依次开挖基坑平面至第N道支撑平面以下，分层逆筑框架结构，其中N＝2、3、4
······
，在第N道支撑平面上设置腰梁，并第N道支撑平面以上施作边柱，边柱上下分别与冠梁和腰梁固结，且每道支撑平面上的边柱自上一道支撑平面向下延伸形成纵向设置的梁，每道支撑平面上均与腰梁固结配合设置中部平面支撑；
[0017]S3：最后一道支撑平面施工完成后向下开挖主体结构，主体结构内逆筑主体结构顶板侧墙以及底板，主体结构永临结合兼做支撑体系。
[0018]其中，所述顶部平面支撑和中部平面支撑为板结构；边柱沿地下连续墙或排桩均布或对称分布；所述边柱和腰梁分别与地下连续墙或排桩通过植筋固结；每道支撑平面上，顶部平面支撑或中部平面支撑、腰梁分别通过榫槽与地下连续墙或排桩固结；边柱可以延伸至主体结构顶部。
[0019]其中，第N道支撑平面施工前需开挖基坑平面至预设第N道支撑平面以下0.5
‑
3m。
[0020]其中，所述步骤S3中，盾构机利用主体结构预留的吊装孔始发或接收，待隧道施工完成后，封闭吊装孔，回填覆土。
[0021]相对于现有技术，本技术的有益效果如下：
[0022](1)通过平面支撑、边柱和腰梁组成的立体框架支撑系统，比传统的平面杆件支撑刚度大，且整体性好。
[0023](2)边柱、腰梁与地连墙形成纵横梁+板的叠合体系，可以充分利用支撑系统的截面，从而减小地连墙的截面，达到节省的目的。
[0024](3)本技术的能够适用于35m以下超深工作井的施工作业。
[0025](4)框架结构分层逆筑以及主体结构逆筑实施、永临结合，一方面节省了拆除支撑的工程量，另一方面也简化了工序，提高了工效。在混凝土支撑围檩位置处铺设防水层后，再向地连墙上钻孔植筋，做好植筋附近的节点防水，能够保证整个主体结构仍是全包防水。
附图说明
[0026]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1是传统明挖顺作工艺施工结构图；
[0028]图2是本技术逆筑法叠合支护体系的整体结构示意图；
[0029]图3是本技术边柱和腰梁形成的叠合体系的纵向平面结构示意图；
[0030]图4是本技术边柱和腰梁形成的叠合体系的俯视方向结构示意图。
[0031]图5
‑
7依次为本技术逆筑法叠合支护体系整体结构的模型图、弯矩图和变形图。
具体实施方式
[0032]为了更好的理解本技术，下面结合具体附图对本技术进行详细描述。以下描述中所用的技术术语具有与本技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
[0033]如图2
‑
4所示，本技术的逆筑框架叠合支护体系的具体施工步骤包括：
[0034]首先，开挖基坑至第一道支撑平面与第二道支撑平面之间，施作围护结构地下连续墙或排桩1，在地下连续墙或排桩1上方设置冠梁2，并在冠梁2所在平面上设置顶部平面支撑3，顶部平面支撑3为板结构，通过冠梁2和顶部平面支撑3相互固结配合能够使第一道支撑平面达到支撑强度。
[0035]继续开挖基坑平面至预设第二道支撑平面以下0.5m，在第二道支撑平面上设置腰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆筑框架叠合支护体系，其特征在于，于基坑内周设置围护结构地下连续墙或排桩(1)，地下连续墙或排桩(1)上方设置冠梁(2)，于冠梁(2)所在的第一道支撑平面上设置顶部平面支撑(3)，第一道支撑平面下方依次设置第N道支撑平面，其中N＝2、3、4
······
，每个第N道支撑平面上均设置腰梁(5)，并沿地下连续墙或排桩(1)设置边柱(4)，边柱(4)自冠梁(2)向下纵向延伸设置并与每个第N道支撑平面上的腰梁(5)固结，每个第N道支撑平面上还与腰梁(5)固结配合设置中部平面支撑(6)，最后一道支撑平面下方为主体结构(7)。2.根据权利要求1所述的逆筑框架叠合支护体系，其特征在于，所述顶部平面支撑(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，郭现钊，唐伟，邹晋华，唐鹏，王凌云，陈富东，柴文勇，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：新型
国别省市：