建造结构的方法

文档序号:1803789 发布日期:2021-11-05 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 建造结构的方法 (Method of constructing a structure ) 是由 金俊成 卞洙珉 于 2019-10-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种建造结构的方法,涉及在从地面上部建造地下结构并将其埋入地下的结构施工方法。(The present invention relates to a method of constructing a structure, and more particularly, to a method of constructing a structure in which an underground structure is constructed from the upper part of the ground and buried in the ground.)

建造结构的方法

技术领域

本发明涉及一种建造结构的方法,更具体地,涉及通过将安装在地下的地下结构从地上建造而不是在地下建造,从而下沉在地下的方法。

背景技术

若地下层施工在地下水位高或松软的地面上,地下水的渗漏不仅会对相邻隧道、箱式结构、地铁等地下结构造成严重破坏,而且对地上结构也会造成严重破坏。

当挖掘超过预定深度时,在通过挖掘等施工之前会部分检查相邻结构的安全性。但在实际施工中,因挡土设施倒塌而导致的致命事故时有发生。此外,相邻结构和道路中出现裂缝、不均匀沉降和天坑。

此外,最近,即使在挖掘深度相对不深的挖掘现场由于挡土设施的倒塌或地下水的流出,相邻的建筑物也在倒塌。因此,市区地下结构施工挖掘是一项非常艰巨的任务。因此,需要一种实现更安全和更稳定的用于地下结构施工的挖掘和建造结构的方法。

通常使用的地下挖掘后要建造的地下结构如图1所示。如图1所示,现有的施工方法是挖掘地下土壤,然后建造地下结构的方法。即,土墙500安装在工地边界附近,中心桩700安装在挖掘区域。此后,重复挖掘和安装支柱600以完成地下挖掘。并且在建造地基、挡土墙、地下室等时拆除支柱600和中心桩700以完成地下结构。

有多种挖掘方法。根据地面情况,采用各种挡土施工方法,根据地下水位的位置,采用各种封堵方法。挖掘完成后,进行地下结构施工。或者,在建造临时挡土结构时,采用自上而下的方法从上到下建造结构。

在挖掘后建造结构的现有地下结构施工方法在安全性和经济可行性方面存在以下问题。安全方面,周边设施因挖掘而受损,挡土结构倒塌造成人员伤亡。在经济可行性方面,土地没有得到充分利用,由于挡土工程浪费了建设成本。

即,由于土墙的原因,地下结构必须建在离场地边界预定距离的地方,大量的地下区域无法利用,造成了非常大的经济损失。

韩国专利申请第10-2013-0061368号涉及一种用于建造建筑物或地铁的地下层或埋设地下管道等地下结构的地下结构的建造方法,由于挖掘结构并采用挡土结构,因此,无法解决上述问题。

因此,需要开发一种安全、经济、快速的结构施工方法。

发明内容

要解决的技术问题

本发明是鉴于所述诸多问题而提出的,其目的在于,提供一种可以确保施工现场周围的安全,降低施工成本,缩短工期的高效的结构施工方法。

技术方案

为了实现所述目的,本发明的建造结构的方法,作为在从地面上部建造地下结构并将其埋入地下的结构施工方法,其特征在于,所述结构施工方法包括以下步骤:A)建造底板10和桩20的步骤;B)安装压降装置及地下室结构施工步骤;C)挖掘底板10下部及地下结构下沉的步骤;D)拆卸压降装置及固定桩20的步骤,所述压降装置安装在所述底板10的上部,通过调节所述压降装置的受力来控制所述地下结构的下沉量,使所述底板10下部的挖掘和地下结构的下沉能够并行进行。

本发明的建造结构的方法,作为在从地面上部建造地下结构并将其埋入地下的结构施工方法,其特征在于,所述结构施工方法包括以下步骤:A)建造外底板50和桩20的步骤;B)安装压降装置的步骤;C)挖掘外底板50下部及下沉的步骤;D)拆卸压降装置及固定桩20的步骤,所述压降装置安装在所述外底板50的上部,通过调节所述压降装置的受力来控制所述地下结构的下沉量,使所述外底板50下部的挖掘和地下结构的下沉能够并行进行。

所述下沉是由地下结构的重量造成的。

除了地下结构的自重外,所述下沉是由额外外力造成的。

所述额外外力通过对所述地下结构施加临时荷载来增加荷载的方法、使用安装在地下的岩锚或地锚的方法、利用安装在地下的桩周面摩擦力的方法中的任一种方法引起。

所述挖掘通过使用挖掘设备的方法;使用水射流的方法;从地下吸出土壤后排出的方法;中的任一种方法完成。

进一步包括在所述步骤D)之后在底板10和桩20的上部构造附加底板的步骤。

进一步包括在所述步骤D)之后在外底板50和桩20的上部构造附加底板的步骤。

有益效果

根据本发明的结构施工方法具有以下效果。

首先,挖掘壁和外壁作为地下结构的结构,起到结构的作用,在施工过程中可以作为挡土墙使用,这样在施工过程中就不会发生新建筑的附近土壤渗漏和漏水的情况,从而确保周围设施的安全性。

第二,现有方法在挖掘过程中,当地下水流入时,被抽排并排放,由于周围地下水位下降,导致落水洞和邻近建筑物的安全问题。另一方面,在本发明中,由于在某些情况下不排放地下水并且在使用水射流挖掘土壤的情况下,不会发生由于周围地下水位降低而引起的问题。

第三,在本发明中,由于不需要包括临时挡土设施的防水方法,并且不存在因挖掘而倒塌的风险,因此解决了由于临时结构的不稳定性导致的所有问题。

第四,由于不安装临时挡土设施,可以减少临时挡土设施安装和拆除所需的时间和成本,从而缩短工期,降低施工成本。

第五,由于在挖掘前周边地面由挖掘壁和外壁牢固支撑,不会对周边地面产生扰动。

第六,由于地下结构可以在不安装土墙的情况下建造到场地边界,可以增加土地的使用价值,最大限度地利用地下空间。

第七,地下结构施工用桩在施工时起支撑和导向作用,控制地下结构的沉降量,施工完成后成为永久性结构,起到深基础的作用。

第八,使用液压千斤顶可以控制地下结构的下沉量,因此可以进行精确的施工。

第九,由于不需要临时挡土设施,防止了由于临时挡土设施倒塌引起的事故。

附图说明

图1是现有技术。

图2至图7用于说明本发明第一实施例的过程。图8及图9示出本发明的第二实施例。

图10及图11示出本发明的第三实施例。

图12是底板、桩和液压千斤顶的放大图。

图中

100:地下结构

10:底板

11:填塞

12:挖掘壁

13:尖端靴

14:设备入口

20:桩

30:地下二层结构

31:底板

32:外壁

33:支柱

34:地下二层

40:地下一层结构

41:底板

42:外壁

43:支柱

44:地下一层

50:外底板

60:外基底结构

300:液压千斤顶

310:锚

311:锚固件

320:压板

330:压杆

400:场地边界线

500:土墙

600:支柱

700:中心桩

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例,本领域普通技术人员可以参考附图容易地实施。然而,本发明可以以几种不同的形式实施并且不限于这里描述的实施例。并且为了在附图中清楚地解释本发明,省略了与描述无关的部分,并且在整个说明书中相似的附图标记被赋予相似的部分。

在整个说明书中,当一个部分“包括”某个组件时,除非另有说明,否则意味着还可以包括其他组件,而不是排除其他组件。以下,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

在现有,使用挖掘地面然后在地下空间中建造地下结构的方法。另一方面,本发明是通过在地面上建造地下结构然后在挖掘底板的下部的同时将地下结构浸入地下来建造结构的方法。

本发明的地下结构100包括底板10、桩20和地下结构。所述地下室结构可以是单层,也可以是二层以上的多层。在第一和第二实施例中,当所述地下结构包括地下二层结构30和地下一层结构40时的说明。

图2至图7示出用于建造地下结构100的本发明的第一实施例。以下,将参照图2至图7对每个施工步骤详细描述建造地下二层的情况。

①施工底板10(见图2)。

在地面上建造由钢筋混凝土制成的底板10。如图2所示,底板10的边缘可以紧靠场地边界线400,也可以与场地边界线400基本重合。

由于地下结构的外壁用作挡土墙,因此,不需要单独的挡土墙,底板及地下结构应尽可能与场地边界线接触,以最大限度地利用地下空间。

首先,由于先建造底板10,然后再建造桩20,因此必须在底板中形成一个孔,通过该孔可以建造桩20。因此,在建造底板时,预先安装用于形成桩20构造的孔的套筒。钢管可以用作套筒。

地下结构下沉完成后,为了腾出空间将桩20的上部固定在底板上,在底板上开有预定厚度的凹槽,形成填塞11(见图12)。固定桩后,对填塞11进行灌浆以完成。

底板10的下边缘可设有挖掘壁12。所述挖掘壁12可在挖掘工作期间用作挡土墙。并且在所述挖掘壁12的下端设置具有倾斜尖端的尖端靴13,使得地下结构能够容易地插入到地面中。

所述尖端靴13可以使用永久形式的铁板,或者可以具有倾斜的混凝土横截面。

在首先建造所述挖掘壁12之后,浇注底板混凝土,使得所述挖掘壁12和底板10成为一体。

在建造底板10时,可以通过计算地下结构的载荷预先安装用于下沉的所需数量的锚310(见图12)。锚310的数量和容量可根据地下结构的重量和沉降时产生的载荷来施加。

锚310的下端设有用于将锚固定在底板上的锚固件311,所述锚固件311埋设于底板10内或固定于底板10的下部。

已经描述了预先安装用于下沉的锚310,但是根据情况,也可以在不预先安装锚,在构建底板之后构建化学锚之后进行下沉。

底板的厚度是考虑到下沉所需的载荷和地下结构的结构稳定性来确定的。

②施工桩20(见图2)。

当安装底板10时,桩20被构造为用于建造由套筒形成的桩20的孔。桩20可以使用钢管桩、预制钢筋混凝土桩、PHC桩、复合桩、现浇混凝土桩等。桩的安装可采用打入、挖掘、埋入等方法。桩被安装到可以发挥尖端承载力的地下基岩层。

若在地下结构完成后所述桩20不用作深基础,即,在扩展基础而不是桩基础的情况下,优选地仅建造顶起地下结构所需的最小临时桩。

在设计为桩基的地下结构的情况下,可以仅安装压下地下结构所需的数量的桩,而无需在所有桩上安装压降装置。此时,考虑到在下沉过程中建造的地下结构的自重和浮力导致的减少量,施加载荷。

在设计为扩展基础的地下结构的情况下,构建下沉所需的最小桩并将其用于下沉。此外,考虑到在下沉期间建造的地下结构的自重和浮力引起的减少量,施加载荷。

③安装压降装置及地下二层结构30施工(见图3)

安装可控制地下结构下沉量和下沉速度的压降装置,建造地下二层结构30。在这种情况下,为了有效地进行工作并缩短工期,压降装置的安装工作和地下二层结构30的施工工作可以并行进行。

图12示出了压降装置,压杆330固定到桩20的上部,所述液压千斤顶300安装在所述压杆330上。

锚310的下端通过锚固件311固定在底板10上,锚310的上端紧固在压板320上。锚310的上部通过使用螺母与压板320紧固。通过调节所述液压千斤顶300推动压板320的力,可以精确控制底板的下沉量。

图12所示的压降装置为一个实施例,当然液压千斤顶、锚、压板、压杆也可以与其他结构组合。

所述地下二层结构30可包括底板31、外壁32和支柱33。所述外壁32可同时用作地下结构的外壁和挡土墙。所述外壁32可同时用作地下结构的外壁和挡土墙。所述支柱33包括支撑底板31的支柱和壁。

④底板10的下部挖掘及下沉地下结构(见图3、4)

压降装置安装完成后,当挖掘底板下部时,由于底板和地下二层结构的自重,会自然下沉。

至于底板下部的挖掘方法,可根据下部的地面情况采用各种方法。

在松软地面的情况下,可以通过吸入底板的下部来去除下部土壤。在精确测量沉降量的同时控制压降装置,以便在去除土壤时防止结构不均匀地沉降。挖掘预定数量后,使用压降装置将结构下沉。重复此过程以将地下结构放置在所需位置。根据粘土的粘度和水分含量进行喷水和搅拌,以便于吸入。吸入的泥水通过脱水过程被分离成土壤和水。此时,可以通过选择将分离后的土壤运送到沙坑并在现场重复利用分离出的水的方法来防止环境污染。

若底板下地基较好,可另外采用喷水+吸水或脱水方法,或根据需要平行挖掘埋入结构。

当底板下部坚硬如岩时,在底板中形成设备入口14,使用挖掘设备等挖掘底板下部,然后降低结构。

⑤地下一层结构40的施工(参照图5)

在地下二层结构30放置在底板上并完成下沉到所需深度后(图4),在所述地下二层结构30上方的地面上建造地下一层结构40(图5)。

所述地下一层结构40可包括底板41、外壁42和支柱43。所述外壁42还兼作地下结构的外壁和挡土墙。所述支柱43包括用于支撑底板41的支柱和壁。

⑥反复底板10的下部挖掘及地下结构的下沉(参见图5和图6)

在所述第地下一层结构40建造之后,地下结构通过在挖掘底板下部的同时控制压降装置来下沉。下沉进行到所需的深度(图6)。

⑦完成下沉、拆除压降装置并安放桩(见图7)

当完全下沉到所需深度时,拆除压降装置。在切割锚310,并固定锚310和桩20的上部之后,填塞11被灌浆以将桩固定在底板上。

经过所述①至⑦的步骤,根据需要进行地下结构的内部施工和地上结构的施工后,完成结构的施工。

图8和图9示出用于建造地下结构100的本发明的第二实施例。

在第二实施例中,在首先建造桩20之后,建造底板10。即,在第二实施例中,先执行②,然后执行①。并进行与③至⑦相同的过程。

在第一和第二实施例中,已经描述了形成地下一层结构和地下二层结构的过程,但是本发明不限于地下一层结构和地下二层结构。即,可以仅形成地下一层的结构,也可以通过重复上述④、⑤的工序,形成地下二层以上的多个地下层。

图10和11示出用于建造地下结构100的本发明的第三实施例。

第三实施例是适用于建造地下结构的面积大的情况的实施例。即当地下结构的平面面积较大时,可能难以将整个底板成型下沉为一个整体,而且对底板造成损坏,可能效率低下。

在这种情况下,外底板50在场地边界线400处被构造成具有预定宽度,并且外底板50以与上述相同的方式被下沉。

在外底板50的上部,可以构建和下沉外基底结构60。此时,在挖掘外底板50下方的土壤时,外底板被下沉。当外底板下沉完成后,完成底板和地下结构的施工。

此时,可将外底板50内的内土保留原样,待地下结构下沉完成后再挖掘内土。此外,还可以在下沉预定量的外底板50的同时挖掘内层土壤。

在第三实施例中,可以在建造外底板50之后安装桩20,或者可以在首先安装桩20之后建造外底板50。

在上述实施例中,已经描述了底板10或外底板50被构造为一层,在某些情况下,在沉降完成后,在底板10或外底板50上可以进一步形成基板。

即,当使用混凝土桩或大直径桩作为桩基时,由于桩的原因,底板10的加固可能很困难,并且由于桩的上部难以牢固地固定在底板上,因此优选地在下沉后在底板10上进一步建造底板。在构造附加底板的情况下,用于下沉的底板10应构造得尽可能薄。地下结构下沉完成后,将桩与底板10固定,在桩上部和底板10上部进行加固后,通过浇注垫子(附加底板)构建附加底板。

当在底板10上建造附加底板时,考虑到整个基础的钢筋和厚度,反映在地下结构的楼层高度上。通过安装额外的底板,即使在建造大直径桩时,也可以获得足够的垫子刚度。并且,在建造附加底板时,考虑到附加底板与底板10的连接,以及附加底板、墙体和底板的连接,应在待加固位置预先安装钢筋。

另一方面,在使用钢管桩的情况下,由于桩径不影响底板的钢筋加固,因此不需要额外的底板,只需使用底板10即可。

另一方面,当下沉地下结构时,可能存在仅靠地下结构的重量难以下沉的情况。在这种情况下,可以使用以下方法解决。

第一,可以使用增加负载的方法。可以使用通过对底板或地下结构的上部施加临时载荷来增加载荷的方法。

第二,在地下安装岩锚或地锚,拉动岩锚或地锚下沉的方法。

第三,利用的安装的桩的主表面的摩擦力的方法。当液压千斤顶收缩时,桩靠主表面的摩擦力固定在地面上,从而产生将底板向下拉的力。

尽管已经参考附图中所示的实施例描述了本发明,其仅是示例性的,本领域技术人员将理解为从中可以进行各种修改及等效的其他实施例。因此,本发明真正的技术保护范围应以所附权利要求的技术思想而定。

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