豎井施工裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及基礎工程建設施工領域，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】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎工程設施的不斷建設，地鐵線路在每一個發(fā)達城市將會越來越多，越來越密集。然而地表面結(jié)構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，導致地鐵抗隆起量不能滿足設計要求。
【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致地鐵抗隆起量不能滿足設計要求的問題。
[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，所述圈梁設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，包括沿豎直方向設置的鋼支撐結(jié)構和中隔板結(jié)構，所述支撐體系垂直于豎井長度方向設置，所述支撐體系與豎井兩側(cè)支護固定連接，所述抗浮結(jié)構位于隧道的上方及左右兩側(cè)。
[0007]該豎井的結(jié)構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，使其滿足設計要求。
[0008]進一步的，所述鋼支撐結(jié)構和中隔板結(jié)構均設置于豎井長度方向的三等分點處。
[0009]在這種結(jié)構的豎井施工裝置中，鋼支撐結(jié)構和中隔板結(jié)構均設置于豎井長度方向的1/3處和2/3處。這樣設計的好處在于，在豎井長度方向的三等分點處設置的鋼支撐結(jié)構和中隔板結(jié)構，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處設置鋼支撐結(jié)構，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處設置第一層中隔板結(jié)構，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)構的下方依次層層加設中隔板結(jié)構，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)構包括抗浮板和抗浮粧，所述抗浮板水平設置于隧道的上方，所述抗浮粧有多根，間隔設置于隧道兩側(cè)，所述抗浮粧的上端與抗浮板相連。
[0015]此處設置的抗浮粧不是一般的基礎粧，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)間隔設置多根抗浮粧后，在隧道上方水平設置一層抗浮板，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置兩個鋼支撐結(jié)構后，重復步驟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置兩個中隔板結(jié)構；
[0025]e.重復步驟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；
[0026]f.重復步驟b至達到設計抗浮板標高處，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計要求。且該方法采用有效的單一支撐結(jié)構，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)構為鋼筋結(jié)構，包括主筋，所述主筋為中隔板結(jié)構的主要承重鋼筋，所述中隔板結(jié)構的主筋與支護中的鋼筋格柵相連接。
[0029]中隔板結(jié)構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)構和中隔板結(jié)構組成支撐體系，當抗浮板安裝完成后，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，當抗浮結(jié)構施工完成后，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，設置圈梁，豎井邊開挖邊設置支護，設置鋼支撐結(jié)構，在深度4.5-5.5m處開始采用在豎井內(nèi)設置多層中隔板來抵消土體壓力，開挖至設計深度后，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，使其滿足設計要求。
[0034]該豎井施工裝置的結(jié)構簡單，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，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，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]圖中標記分別為:
[0039]土體101、圈梁102、支護103、鋼支撐結(jié)構104、