既有建筑新增地下室土體結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種既有建筑新增地下室土體結構，解決了現有的地下室開挖直接針對底層以下的土體，容易因土體內的含水造成土體坍塌的缺陷，包括水平穿設于土體內的頂管，頂管連接多根與頂管連通的冷凍管，冷凍管避開建筑的樁基，冷凍管的端部相互連通并與頂管形成柵格狀冷凍管網，冷凍管將自身所在的上下左右的土體凍結形成剛性冷凍土體。頂管與冷凍管組成形成一個布置在既有建筑底層以下土體內的冷凍管網，通入冷凍介質后，頂管與冷凍管散發的低溫將土體凍結形成剛性結構，防止土體開挖時因土體內的水分而使得土體松動，確保開挖時土體不會坍塌。
【專利說明】
既有建筑新増地下室土體結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于建筑施工領域，尤其是一種既有建筑新增地下室土體結構。
【背景技術】
[0002]由于技術的限制，現在的一些既有建筑層數較低，底層沒有地下室，空間利用較低。隨著社會的發展，尤其是住在老建筑的居民，希望能有地下室，特別是對于地下停車場的需求。
[0003]隨著技術的發展，提出了既有建筑地下增層技術，需要開挖既有建筑的底層以下的土體形成地下室空間。
[0004]但是底層以下位置存在地下水，同時也是地下管網的布置區。現有的地下室開挖多采用降低地下水位并設置排水系統進行地下水排除。如果排水過程中稍有不慎，排水不及時，容易造成土體坍塌，增加開挖支護量，延長工期。
[0005]中國專利局于2015年6月10日公開了一份CN104695446A號文獻，名稱為地下室支護施工方法，在開挖地下室階段前需先施工工程粧和立柱，再澆筑縱橫主梁作為內支撐，地下室土方開挖、基礎底板澆筑后再施工樓板結構;水平結構體系采取井字梁樓板體系;施工步驟包括:(I)施工鉆孔灌注粧作為圍護支撐粧；(2)施工止水帷幕；(3)施工工程粧作為立柱基礎，然后施工型鋼立柱；(4)開挖表層土至井字梁底標高，施工地下室頂板縱橫主梁；
[5]挖土至一層地下室井字梁底標高，施工一層地下室縱橫主梁和地下室樓板；(6)挖土至地下室底板，施工地下室底板、地下室混凝土外墻；(7)澆筑一層地下室出土孔部位混凝土樓板；(8)澆筑地下室頂板。該施工方法施工止水帷幕后對土體開挖，開挖的對象為底層的土體，雖然有止水帷幕，但無法保證開挖位置的土體不含水，也就容易造成開挖位置的土體自身發生坍塌，影響開挖進度。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種既有建筑新增地下室土體結構，利用凍結的方式將底層以下的土體凍結，凍結后形成剛性結構，防止相互流動，便于開挖，開挖中保證土體結構。
[0007]本實用新型解決了現有的地下室開挖直接針對底層以下的土體，容易因土體內的含水造成土體坍塌的缺陷，提供一種既有建筑新增地下室土體結構，將底層以下的土體凍結形成剛性結構，防止因土體內的水分而使得土體松動，確保開挖時土體不會坍塌。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種既有建筑新增地下室土體結構，形成于既有建筑底層地面以下部位，包括水平穿設于土體內的頂管，頂管連接多根與頂管連通的冷凍管，冷凍管避開建筑的粧基，冷凍管的端部相互連通并與頂管形成柵格狀冷凍管網，冷凍管將自身所在的上下左右的土體凍結形成剛性冷凍土體。頂管與冷凍管組成形成一個布置在既有建筑底層以下土體內的冷凍管網，通入冷凍介質后，頂管與冷凍管散發的低溫將土體凍結形成剛性結構，防止土體開挖時因土體內的水分而使得土體松動，確保開挖時土體不會坍塌。
[0009]作為優選，冷凍管的直徑小于頂管的直徑，頂管的內部為中空結構，冷凍管的內部與頂管內部相連通。
[0010]作為優選，每一冷凍管的端部均連接有回管，所有回管連接成一個通路。
[0011]作為優選，既有建筑底層墻體周邊建立剛性圍護，剛性圍護貼著墻體外側面，剛性圍護沿著墻體布置一周。剛性圍護可以隔絕低溫對剛性圍護外側的土體的影響，同時剛性圍護的建立也能給予土體凍結體積增大所需的變形空間，同時也給予一個保護。
[0012]作為優選，剛性圍護合適的位置建立有沉井，頂管從沉井水平向著底層以下土體內部設置。
[0013]作為優選，頂管的管徑大于等于2米，頂管的深度為3米，頂管壁上開設有冷凍管孔，冷凍管的端部固定于冷凍管孔周邊。
[0014]作為優選，頂管和冷凍管均為能傳遞低溫的管材。
[0015]作為優選，頂管為多根，且按照豎向分布，每一根頂管上均連接有冷凍管，所有的冷凍管和頂管形成上下層布置。冷凍管網為上下層結構，主要是考慮到開挖土體的深度要求，
[0016]作為優選，上下層之間的冷凍管上下間距控制在3米。
[0017]本實用新型的有益效果是:頂管與冷凍管組成形成一個布置在既有建筑底層以下土體內的冷凍管網，通入冷凍介質后，頂管與冷凍管散發的低溫將土體凍結形成剛性結構，防止土體開挖時因土體內的水分而使得土體松動，確保開挖時土體不會坍塌。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型一種結構不意圖；
[0019]圖2是本實用新型一種剛性圍護建立俯視圖；
[0020]圖3是本實用新型一種沉井建立俯視圖；
[0021 ]圖4是本實用新型一種俯視圖；
[0022]圖中:1、既有建筑，2、剛性圍護，3、沉井，4、頂管，5、粧基，6、冷凍管，7、土體。
【具體實施方式】
[0023]下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0024]實施例:一種既有建筑新增地下室土體結構(參見圖1圖4)，形成于既有建筑I底層地面以下部位，既有建筑底層墻體周邊建立剛性圍護2，剛性圍護貼著墻體外側面，剛性圍護沿著墻體布置一周。剛性圍護合適的位置建立有沉井3，沉井的深度在7米，從沉井水平向著底層以下土體內部建立空心的頂管4，頂管避開既有建筑的粧基5，頂管的內徑為2.5米，頂管的深度為3米，頂管從沉井一直延伸到相對的剛性圍護處。頂管內壁兩側沿著頂管軸線開設有冷凍管孔，冷凍管孔的位置垂直冷凍管軸線布置冷凍管6，冷凍管的內徑為0.8米，冷凍管之間的間距為2米，冷凍管避開粧基。每一冷凍管的外端連接有回管，所有回管連接成一個連通的回路。頂管和冷凍管均為能傳遞低溫的管材，冷凍管與頂管形成柵格狀冷凍管網，從頂管的端部向著里邊充冷凍介質對整個土體7進行降溫冷凍，直到土體冷凍成一個剛性結構，冷凍的溫度為o°c。
[0025]一種既有建筑新增地下室土體施工方法，包括如下步驟:(I)針對建筑物做剛性圍護(參見圖2);
[0026](2)在圍護的外側向下建沉井，沉井的深度為8米，沉井避開既有建筑的粧基(參見圖3);
[0027](3)在沉井內向著土體內部建立橫向水平的頂管，頂管的深度處于3米，頂管的內徑為2.5米；
[0028](4)清除頂管內的土，在頂管壁上鉆若干冷凍管孔，并在冷凍管孔的位置垂直頂管的方向水平建冷凍管，冷凍管的管徑為0.8米，冷凍管之間的水平間距為2米，冷凍管避開粧基;
[0029](5)從沉井向著頂管內部置冷凍介質，冷凍介質填充所有的冷凍管，并凍結既有建筑底層以下的土體。
[0030]以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權項】
1.一種既有建筑新增地下室土體結構，形成于既有建筑底層地面以下部位，其特征在于包括水平穿設于土體內的頂管，頂管連接多根與頂管連通的冷凍管，冷凍管避開建筑的粧基，冷凍管的端部相互連通并與頂管形成柵格狀冷凍管網，冷凍管將自身所在的上下左右的土體凍結形成剛性冷凍土體。2.根據權利要求1所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于冷凍管的直徑小于頂管的直徑，頂管的內部為中空結構，冷凍管的內部與頂管內部相連通。3.根據權利要求2所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于每一冷凍管的端部均連接有回管，所有回管連接成一個通路。4.根據權利要求1或2或3所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于既有建筑底層墻體周邊建立剛性圍護，剛性圍護貼著墻體外側面，剛性圍護沿著墻體布置一周。5.根據權利要求4所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于剛性圍護合適的位置建立有沉井，頂管從沉井水平向著底層以下土體內部設置。6.根據權利要求1或2或3所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于頂管的管徑大于等于2米，頂管的深度為3米，頂管壁上開設有冷凍管孔，冷凍管的端部固定于冷凍管孔周邊。7.根據權利要求1或2或3所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于頂管和冷凍管均為能傳遞低溫的管材。8.根據權利要求1或2或3所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于頂管為多根，且按照豎向分布，每一根頂管上均連接有冷凍管，所有的冷凍管和頂管形成上下層布置。9.根據權利要求8所述的既有建筑新增地下室土體結構，其特征在于上下層之間的冷凍管上下間距控制在3米。
【文檔編號】E02D3/115GK205421532SQ201620174804
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月8日
【發明人】陳建, 王強, 周順
【申請人】巖土科技股份有限公司