阅读说明：本技术 一种地下空间竖向拓建施工方法及结构 (Underground space vertical building construction method and structure ) 是由 程子聪 陈裕刚 沈蓉 沈雯 王新新 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种地下空间竖向拓建施工方法及结构,通过在拓建区域即待拓建结构的下方设置加固土体,加固土体与原有地下结构的原围护紧密相连,通过在原围护的内侧设置新围护,在新围护与原围护的空隙内通过注浆加固形成围护结合体,新围护和围护结合体的顶部设置锁口梁,新立柱向下延伸至加固土体下方,新立柱向上延伸至原地下结构的顶板,从而使得新围护和新立柱得到稳固的支撑,进而可以使得整个施工过程在原地下结构及拓建结构内部完成,因此可以在尽量不影响已有建筑使用功能下进行竖向拓建,从而在环境影响最小情况下增大地下设施空间,满足居民日益增加的使用需求。且本发明的原围护和结构梁板能够最大程度上能够继续使用,拓建造价低。(The invention provides a vertical building construction method and a structure of underground space, which is characterized in that a reinforced soil body is arranged below a building area, namely a structure to be built, the reinforced soil body is tightly connected with an original enclosure of an original underground structure, a new enclosure is arranged at the inner side of the original enclosure, a space between the new enclosure and the original enclosure is reinforced by grouting to form an enclosure combination body, the top of the new enclosure and the enclosure combination body is provided with a locking notch beam, the new upright post extends downwards to the lower part of the reinforced soil body and extends upwards to the top plate of the original underground structure, so that the new enclosure and the new upright post are stably supported, further, the whole construction process can be completed in the in-situ structure and the built structure, so that the vertical building can be carried out under the condition of not influencing the use function of the existing building as much as possible, therefore, the underground facility space is enlarged under the condition of minimum environmental influence, and the increasing use requirements of residents are met. The original enclosure and structural beam plate can be continuously used to the maximum extent, and the construction cost is low.)

一种地下空间竖向拓建施工方法及结构

技术领域

本发明涉及地下空间施工领域，尤其涉及一种地下空间竖向拓建施工方法及结构。

背景技术

伴随着各中心城市人口不断增加，地面建筑已经远远满足不了广大居民的日常需求，商用民用和市政设施如商场、地铁车站逐渐向地下深层发展。然而由于人流量预估和资金成本等因素，初始建造时地下建筑空间往往没有考虑后续使用，空间设计过小，无法满足多年后的使用需求。

常见解决思路主要有两种，一种是进行拆除重建，另一种是水平拓建。拆除重建成本高，工期长，且在重建阶段丧失原有使用功能。而水平拓建无论是采用明挖还是暗挖方法，已有结构和拓建结构的连接部分处理都是技术难点，施工风险大。因此，发明一种地下空间竖向拓建方法及结构，通过增加已建地下空间层次，提高土体使用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下空间竖向拓建施工方法及结构，可以在尽量不影响已有建筑使用功能下进行地下结构竖向拓建，从而在环境影响最小情况下增加地下设施空间，满足居民日益增加的使用需求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种地下空间竖向拓建施工结构，用于实现原有地下结构的竖向拓建，包括：新围护、新立柱桩、加固土体以及锁口梁、拓建结构混凝土顶梁、拓建结构的底板以及拓建结构的结构梁板，加固土体设置于位于原地下结构下方的拓建结构的下方，所述新围护设置于原地下结构的原围护的内侧，新围护与加固土体相连，在原围护与新围护之间的空隙进行注浆加固形成围护结合体，新立柱向下延伸至加固土体下方，新立柱向上延伸至原地下结构的顶板，新围护和围护结合体的顶部设置锁口梁，所述锁口梁的位置高于需要拆除的原地下结构的底板，拓建结构混凝土顶梁与锁口梁相连，拓建结构的结构梁板设置于拓建结构混凝土顶梁下方，拓建结构的底板设置于拓建结构的结构梁板的下方，且拓建结构的底板设置于加固土体上方。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述新围护长度为拓建深度的2-2.2倍。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述原有地下结构的结构梁板以及顶板上对应开设用于运输土体的取土口，且所述取土口在拓建结构的底板施工完毕后封闭处理。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述新立柱桩与原地下结构的顶板通过焊接方式固定。

本发明还公开了一种地下空间竖向拓建施工方法，用于对原有地下结构进行竖向拓建，包括：

步骤一，采用旋喷注浆方式从原地下结构的底板向拓建结构所在区域下方进行旋喷加固，形成加固土体，使得加固土体和原地下结构的原围护紧密相连；

步骤二，分块切割原地下结构的底板并在切割部位施工静压桩，形成新围护；

步骤三，通过旋喷注浆方法对原围护与新围护之间的空隙进行注浆加固，形成围护结合体；

步骤四，在原地下结构的底板向下施工新立柱桩，所述新立柱桩为静压钢管桩，并将所述新立柱桩向上延伸至原地下结构的最下层结构梁板，使得新立柱桩与原地下结构的最下层结构梁板相固定；

步骤五，在围护结合体和新围护的顶上支模浇筑混凝土矩形梁作为锁口梁，将新立柱桩继续向上延伸至原地下结构的顶板，使得新立柱桩与原地下结构的顶板相固定，并在原地下结构的各层结构梁板上开设上下对齐的取土口；

步骤六，在锁口梁内侧支模进行拓建结构混凝土顶梁施工，并分块割除原地下结构的底板，通过取土口取出；

步骤七，拓建结构混凝土顶梁养护完成后，对拓建区域进行开挖，通过原地下结构上的取土口将土取出，随开挖施工拓建结构的各层结构梁，当开挖深度接近原地下结构的立柱桩埋深时，割除原地下结构的立柱桩；

步骤八，当开挖到拓建结构所在区域底部时，在新围护内侧支模进行拓建结构的底板施工浇筑，取土口封闭，由下至上施工拓建部分的各层结构板直至拓建部分的顶板施工完成，整个拓建工程完成。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述步骤二中，所述分块切割原地下结构的底板并在切割部位施工静压桩的步骤采用分块间隔跳跃式施工方法。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述步骤二中，每块切割部位长度为5～6m，每次跳跃间隔为5～12m。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述新围护长度为拓建深度的2-2.2倍。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述取土口尺寸为2m*2m。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，步骤一中，所述加固土体的加固方式为满堂加固。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述新立柱桩与原地下结构的最下层结构梁板通过焊接方式固定。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工方法中，所述新立柱桩与原地下结构的顶板通过焊接方式固定。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本实施例提供的地下空间竖向拓建施工方法及结构，填补了国内在软土地区地下空间水平拓建方法空白，通过在拓建区域即待拓建结构的下方设置加固土体，加固土体与原有地下结构的原围护紧密相连，并且，通过在原围护的内侧设置新围护，在新围护与原围护的空隙内通过注浆加固形成围护结合体，新围护和围护结合体的顶部设置锁口梁，新立柱向下延伸至加固土体下方，新立柱向上延伸至原地下结构的顶板，从而使得新围护和新立柱得到稳固的支撑，进而可以使得整个施工过程在原地下结构及拓建结构内部完成，周边环境整个施工阶段可以正常使用，因此可以在尽量不影响已有建筑使用功能下进行竖向拓建，从而在环境影响最小情况下增大地下设施空间，满足居民日益增加的使用需求。并且，本发明的原围护和结构梁板能够最大程度上能够继续使用，拓建造价低，绿色环保。

附图说明

图1为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤一时的结构示意图。

图2为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤二时的结构示意图。

图3为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤二中原地下结构的底板切割顺序示意图。

图4为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤三时的结构示意图。

图5为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤四时的结构示意图。

图6为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤五时的结构示意图。

图7为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤六时的结构示意图。

图8为本发明一实施例的地下空间竖向拓建施工方法的步骤七时的结构示意图。

图中：1-原地下结构的底板、1a-切割部位、2-拓建结构、3-加固土体、4-新围护、5-原围护、6-围护结合体、7-原地下结构的最下层结构梁板、8-新立柱桩、9-锁口梁、10-原地下结构的顶板、11-取土口、12-拓建结构混凝土顶梁、13-原地下结构的立柱桩、14-拓建结构的底板、15-拓建结构的结构梁板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一

请参阅图1至图8，本实施例公开了一种地下空间竖向拓建施工方法，用于对原有地下结构进行竖向拓建，包括：

步骤一，如图1所示，采用旋喷注浆方式从原地下结构的底板1向拓建结构所在区域下方进行旋喷加固，形成加固土体3，使得加固土体3和原地下结构的原围护5紧密相连，可以提高拓建结构施工的安全性和稳定性。优选的，在本实施例中，所述加固土体3的加固方式为满堂加固，以进一步提高拓建结构施工的安全性和稳定性。

步骤二，如图2和图3所示，分块切割原地下结构的底板1并在切割部位2施工静压桩，形成新围护4。优选的，所述分块切割原地下结构的底板1并在切割部位2施工静压桩的步骤采用分块间隔跳跃式施工方法。每块切割部位2长度为5～6m，每次跳跃间隔为5～12m，也就是说每次间隔一块或者两块切割部位2跳跃施工。优选的，本实施例中所述新围护4长度为拓建深度为2-2.2倍，即所述新围护4长度为拓建结构的高度范围的2-2.2倍，以确保拓建结构的安全。

步骤三，如图4所示，通过旋喷注浆方法对原围护5与新围护4之间的空隙进行注浆加固，形成围护结合体6，使得原围护5与新围护4之间形成稳固的连接，提高原地下结构与拓建结构的整体稳定性和强度。

步骤四，如图5所示，在原地下结构的底板1向下施工新立柱桩8，所述新立柱桩为静压钢管桩，并将所述新立柱桩8向上延伸至原地下结构的最下层结构梁板7，使得新立柱桩8与原地下结构的最下层结构梁板7相固定。优选的，本实施例中所述新立柱桩8与原地下结构的最下层结构梁板7通过焊接方式固定，以便新立柱桩8与原地下结构的最下层结构梁板7这两者之间形成更加可靠的连接。

步骤五，如图6所示，在围护结合体6和新围护4的顶上支模浇筑混凝土矩形梁作为锁口梁9，即在新围护4和原围护间的旋喷注浆口处和新围护4的钢管桩桩头上支模浇筑混凝土矩形梁作为锁口梁9，将新立柱桩8继续向上延伸至原地下结构的顶板10，通过焊接使得新立柱桩8与原地下结构的顶板10相固定，并在原地下结构的各层结构梁板上开设上下对齐的取土口11。本实施中，所述取土口11尺寸为2m*2m，通过设置取土口11，可以方便后续取土施工。此外，本实施例中，所述新立柱桩8与原地下结构的顶板10通过焊接方式固定，以便新立柱桩8与原地下结构的顶板10这两者之间形成更加可靠的连接。

步骤六，如图7所示，在锁口梁9内侧支模进行拓建结构混凝土顶梁12施工，并分块割除原地下结构的底板1，通过取土口11取出。

步骤七，拓建结构混凝土顶梁12养护完成后，对拓建区域进行开挖，通过原地下结构上的取土口11将土取出，随开挖施工拓建结构的各层结构梁，当开挖深度接近原地下结构的立柱桩13埋深时，割除原地下结构的立柱桩13。

步骤八，如图8所示，当开挖到拓建结构所在区域底部时，在新围护4内侧支模进行拓建结构的底板14施工浇筑，取土口11封闭，由下至上施工拓建部分的各层结构板直至拓建部分的顶板施工完成，整个拓建工程完成。

本发明的地下空间竖向拓建施工方法，填补了国内在软土地区地下空间水平拓建方法空白，通过采用旋喷注浆方式从原地下结构的底板1向拓建结构所在区域下方进行旋喷加固，形成加固土体3，使得加固土体3和原地下结构的原围护5紧密相连，分块切割原地下结构的底板1并在切割部位2施工静压桩，形成新围护4，通过旋喷注浆方法对原围护5与新围护4之间的空隙进行注浆加固，形成围护结合体6，使得原围护5与新围护4之间形成稳固的连接，在原地下结构的底板1向下施工新立柱桩8，并将所述新立柱桩8向上延伸至原地下结构的最下层结构梁板7，在围护结合体6和新围护4的顶上支模浇筑混凝土矩形梁作为锁口梁9，将新立柱桩8继续向上延伸至原地下结构的顶板10，在锁口梁9内侧支模进行拓建结构混凝土顶梁12施工，并分块割除原地下结构的底板1，通过取土口11取出，随开挖施工拓建结构的各层结构梁，当开挖到拓建结构所在区域底部时，在新围护4内侧支模进行拓建结构的底板14施工浇筑，取土口11封闭，由下至上施工拓建部分的各层结构板直至拓建部分的顶板施工完成，整个拓建工程完成，从而整个施工过程可以在待拓建结构内部完成，因此可以在尽量不影响已有建筑(包括原地下结构，还可以原地下结构上面的地上结构，地上结构未图示)使用功能下进行竖向拓建，从而在环境影响最小情况下增大地下设施空间，满足居民日益增加的使用需求。并且，原围护5和结构梁板能够最大程度上能够继续使用，拓建造价低，绿色环保。

实施二

请继续参阅图1至图8，本实施例的一种地下空间竖向拓建施工结构，可以由实施例一所述的地下空间竖向拓建施工方法实施而成。本实施例的一种地下空间竖向拓建施工结构用于实现原有地下结构的竖向拓建，包括：新围护4、新立柱桩8、加固土体3以及锁口梁9、拓建结构混凝土顶梁12、拓建结构的底板14以及拓建结构的结构梁板15，加固土体3设置于位于原地下结构下方的拓建结构的下方，所述新围护4设置于原地下结构的原围护5的内侧，新围护4与加固土体3相连，在原围护5与新围护4之间的空隙进行注浆加固形成围护结合体6，新立柱向下延伸至加固土体3下方，新立柱向上延伸至原地下结构的顶板10，新围护4和围护结合体6的顶部设置锁口梁9，所述锁口梁9的位置高于需要拆除的原地下结构的底板1，拓建结构混凝土顶梁12与锁口梁9相连，拓建结构的结构梁板15设置于拓建结构混凝土顶梁12下方，拓建结构的底板14设置于拓建结构的结构梁板15的下方，且拓建结构的底板14设置于加固土体3上方。

本实施例提供的地下空间竖向拓建施工结构，通过在拓建区域即待拓建结构的下方设置加固土体3，加固土体3与原有地下结构的原围护5紧密相连，并且，通过在原围护5的内侧设置新围护4，在新围护4与原围护5的空隙内通过注浆加固形成围护结合体6，新围护4和围护结合体6的顶部设置锁口梁9，新立柱向下延伸至加固土体3下方，新立柱向上延伸至原地下结构的顶板10，从而使得新围护4和新立柱得到稳固的支撑，进而可以使得整个施工过程在原地下结构及拓建结构内部完成，周边环境整个施工阶段可以正常使用，因此可以在尽量不影响已有建筑(包括原地下结构，还可以原地下结构上面的地上结构)使用功能下进行竖向拓建，从而在环境影响最小情况下增大地下设施空间，满足居民日益增加的使用需求。此外，原围护5和结构梁板能够最大程度上能够继续使用，拓建造价低，绿色环保。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述新围护4长度为拓建深度的2-2.2倍，以确保拓建结构的安全。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述原有地下结构的结构梁板以及顶板上对应开设用于运输土体的取土口11，且所述取土口11在拓建结构的底板14施工完毕后封闭处理。

优选的，在上述的地下空间竖向拓建施工结构中，所述新立柱桩8与原地下结构的顶板10通过焊接方式固定，以便新立柱桩8与原地下结构的顶板10这两者之间形成更加可靠的连接。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。