豎井施工裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程建設(shè)施工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種防止既有線隆起的豎井施工裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎(chǔ)工程設(shè)施的不斷建設(shè)，地鐵線路在每一個發(fā)達(dá)城市將會越來越多，越來越密集。然而地表面結(jié)構(gòu)物的修建肯定會地鐵既有線產(chǎn)生影響，特別是深基坑上跨既有線施工時，會對既有線產(chǎn)生特別大的影響。然而在已有的多種施工方法中，存在著很多弊端，比如施工速度，經(jīng)濟造價，影響范圍都需要很大的提高。
[0003]對于地鐵保護的施工，現(xiàn)在主要方案為對地鐵保護進行注漿加固后，逐級放坡噴錨開挖，但常規(guī)施工方法都存在很多問題，如注漿效果難以控制，放坡開挖一次性卸載土方較多，導(dǎo)致地鐵抗隆起量不能滿足設(shè)計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種豎井施工裝置和方法，旨在改善在既有線上方施工時易導(dǎo)致地鐵抗隆起量不能滿足設(shè)計要求的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0006]豎井施工裝置，包括圈梁、支護、支撐體系和抗浮結(jié)構(gòu)，所述圈梁設(shè)置于隧道上方的土體中，所述支護施加于豎井側(cè)壁上，所述支撐體系為多層結(jié)構(gòu)，包括沿豎直方向設(shè)置的鋼支撐結(jié)構(gòu)和中隔板結(jié)構(gòu)，所述支撐體系垂直于豎井長度方向設(shè)置，所述支撐體系與豎井兩側(cè)支護固定連接，所述抗浮結(jié)構(gòu)位于隧道的上方及左右兩側(cè)。
[0007]該豎井的結(jié)構(gòu)高度為地面至抗浮板底的距離，圈梁的長度和寬度均比抗浮板的長度和寬度大0.4-0.6m。該豎井施工裝置的結(jié)構(gòu)簡單，完整性強，安裝難度低，施工的可行性大。該豎井施工裝置的結(jié)構(gòu)性強，能夠很好的傳遞隧道兩側(cè)的土體壓力，能夠有效的控制地鐵的隆起量，使其滿足設(shè)計要求。
[0008]進一步的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)和中隔板結(jié)構(gòu)均設(shè)置于豎井長度方向的三等分點處。
[0009]在這種結(jié)構(gòu)的豎井施工裝置中，鋼支撐結(jié)構(gòu)和中隔板結(jié)構(gòu)均設(shè)置于豎井長度方向的1/3處和2/3處。這樣設(shè)計的好處在于，在豎井長度方向的三等分點處設(shè)置的鋼支撐結(jié)構(gòu)和中隔板結(jié)構(gòu)，在保證支撐強度滿足要求的同時，又能節(jié)省物料，減少工序，降低施工難度。
[0010]進一步的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)距離地面的高度為2.5-3.5m。
[0011]在距離地面高度小于2.5m時，由于豎井側(cè)壁上支護的存在，能夠確保豎井兩側(cè)的土體穩(wěn)定。而當(dāng)豎井深度大于3.5m時，豎井兩側(cè)的土體壓力增大，因此，在距離地面
2.5-3.5m處設(shè)置鋼支撐結(jié)構(gòu)，有利于增加施工的安全性和該裝置的穩(wěn)定性。
[0012]進一步的，所述中隔板結(jié)構(gòu)依次固定相連，形成中隔墻，所述中隔墻的頂端距離地面的高度為4.5-5.5m。
[0013]在距離地面高度為4.5-5.5m處，在豎井長度方向1/3處和2/3處設(shè)置第一層中隔板結(jié)構(gòu)，在安裝該豎井施工裝置中，隨著豎井逐漸加深，在第一層中隔板結(jié)構(gòu)的下方依次層層加設(shè)中隔板結(jié)構(gòu)，并保證上下兩層中隔板之間依次固定相連，在豎井內(nèi)形成穩(wěn)定的中隔墻，保證施工的安全性和該裝置的穩(wěn)定性。
[0014]進一步的，所述抗浮結(jié)構(gòu)包括抗浮板和抗浮粧，所述抗浮板水平設(shè)置于隧道的上方，所述抗浮粧有多根，間隔設(shè)置于隧道兩側(cè)，所述抗浮粧的上端與抗浮板相連。
[0015]此處設(shè)置的抗浮粧不是一般的基礎(chǔ)粧，而是一種抗拔粧，主要依靠粧身與土層的摩擦力來抵抗軸向拉力?？垢』挼氖芰ψ曰掜斚蚧挼讉鬟f，粧體受力大小會隨著地下水位的變化而變化。在隧道兩側(cè)間隔設(shè)置多根抗浮粧后，在隧道上方水平設(shè)置一層抗浮板，并使抗浮粧的上端與抗浮板穩(wěn)定相連，有效防止地鐵既有線的隆起，保護地鐵既有線設(shè)施。
[0016]進一步的，所述中隔墻底端距離抗浮板頂端的高度為1-1.5m。
[0017]中隔墻由數(shù)層中隔板結(jié)構(gòu)組成，停止安裝中隔板的位置為中隔墻低端距抗浮板頂端高度的1-1.5m處，在其二者之間留出的空隙，為人行通道，便于施工人員在豎井中施工。
[0018]進一步的，所述支護為經(jīng)混凝土噴射的鋼筋格柵。
[0019]鋼筋格柵的強度高，防腐蝕能力強，且便于安裝。在支護的安裝過程中，首先采用焊接固定或者安裝夾固定的方式安裝鋼筋格柵，再噴射混凝土加固。這種結(jié)構(gòu)的支護，強度大，穩(wěn)定性強，能夠保證在施工過程中豎井的安全性。
[0020]一種豎井施工方法，包括以下步驟:
[0021]a.在隧道上方保護區(qū)開挖并施工圈梁；
[0022]b.在圈梁內(nèi)開挖土體，開挖至40_60cm后安裝支護，后逐層開挖并安裝鋼筋格柵，噴射混凝土后形成支護；
[0023]c.支護安裝深度至2.5-3.5m時，在豎井長度方向的三等分點處設(shè)置兩個鋼支撐結(jié)構(gòu)后，重復(fù)步驟b ；
[0024]d.支護安裝深度至4.5-5.5m時，在豎井長度方向的三等分點處設(shè)置兩個中隔板結(jié)構(gòu)；
[0025]e.重復(fù)步驟d，每次開挖0.4-0.6m后，確保安裝的上下中隔板結(jié)構(gòu)之間固定連接形成中隔墻，在中隔墻底端距抗浮板頂端的距離為1-1.5m處，停止安裝中隔板結(jié)構(gòu)；
[0026]f.重復(fù)步驟b至達(dá)到設(shè)計抗浮板標(biāo)高處，施工抗浮板。
[0027]按照這種豎井施工方法進行施工，便能得到上述豎井施工裝置，這種施工方法，對地鐵既有線周圍的土體擾動小，能夠很好的傳遞隧道兩側(cè)的壓力，從而避免地鐵抗隆起量不能滿足設(shè)計要求。且該方法采用有效的單一支撐結(jié)構(gòu)，施工難度低，可操作性強。
[0028]進一步的，步驟d中，所述中隔板結(jié)構(gòu)為鋼筋結(jié)構(gòu)，包括主筋，所述主筋為中隔板結(jié)構(gòu)的主要承重鋼筋，所述中隔板結(jié)構(gòu)的主筋與支護中的鋼筋格柵相連接。
[0029]中隔板結(jié)構(gòu)中的主要承重鋼筋固定連接于支護的鋼筋格柵上，使由多層中隔板結(jié)構(gòu)形成的中隔墻穩(wěn)定的立于豎井長度方向的三等分點處，該中隔墻的支撐強度更大，豎井的安全性更高。
[0030]進一步的，鋼支撐結(jié)構(gòu)和中隔板結(jié)構(gòu)組成支撐體系，當(dāng)抗浮板安裝完成后，從上至下逐層拆除支撐體系和支護。
[0031]這種方法采用的支護及支撐體系沒有大型構(gòu)造物，而且兩個豎井之間不用再施工豎井，極大節(jié)約了造價，當(dāng)抗浮結(jié)構(gòu)施工完成后，將豎井破除，豎井鋼筋可以回收，降低了施工成本。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過上述設(shè)計得到的豎井施工裝置，使用時，首先平整場地，施工抗浮粧，并開挖指定范圍與深度的矩形槽，確定豎井開挖長度、寬度及深度，其次，設(shè)置圈梁，豎井邊開挖邊設(shè)置支護，設(shè)置鋼支撐結(jié)構(gòu)，在深度4.5-5.5m處開始采用在豎井內(nèi)設(shè)置多層中隔板來抵消土體壓力，開挖至設(shè)計深度后，在隧道上方施工抗浮板。
[0033]在地鐵保護區(qū)域范圍內(nèi)，圈梁設(shè)置于隧道上方的土體中，因豎井跨度小，并安裝有多層支撐體系，可以保證該裝置在不良地質(zhì)條件下或者在超深基坑內(nèi)安裝，且該豎井施工裝置的結(jié)構(gòu)性強，能夠很好的傳遞隧道兩側(cè)的土體壓力，對地鐵隧道周圍的土體干擾小，與傳統(tǒng)的放坡開挖的方法相比更有利于保護地鐵。采用該豎井施工裝置移除地鐵上方體，能夠有效的控制地鐵的隆起量，使其滿足設(shè)計要求。
[0034]該豎井施工裝置的結(jié)構(gòu)簡單，完整性強，安裝難度低，施工的可行性大。此外，該豎井施工方法的施工作業(yè)面小，同時施工的豎井間距小，且影響的工作面小，因此，可采用對稱平行作業(yè)，多工作面同時施工，即第一個豎井為地鐵保護段中間，當(dāng)豎井施工到一定程度后，在間隔一定距離的位置對稱施工另外兩個豎井。這樣就能極大的減少施工工期，加快整體工程進度，減少工程的時間和經(jīng)濟成本。
【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0036]圖1是本發(fā)明實施方式提供的豎井施工裝置的剖視圖；
[0037]圖2是本發(fā)明實施方式提供的豎井施工裝置的俯視圖。
[0038]圖中標(biāo)記分別為:
[0039]土體101、圈梁102、支護103、鋼支撐結(jié)構(gòu)104、