专利名称：型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑技术，尤其是一种型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺。
背景技术：
目前，有序、合理、综合、高效地开发利用既有建筑物地下空间资源，成为扩充基础设施容量，提高城市综合防灾能力，提高土地利用效率与节约土地资源的最为有效的途径之一。新建建筑物根据城市规划的要求，多已考虑了地下空间的开发和利用。然而，大量的既有建筑因为历史的原因，缺少前瞻性而未设计地下停车场等，随着汽车数量的增加出现了停车难。因此，对既有建筑物地下空间的开发是一项艰巨而迫切的任务。
发明专利“板式基础托换法”(ZL200610045257. 4)、“施工既有建筑物地下室的静压桩工艺”(ZL200710116226.8)、“框架结构建筑物独立基础逐根托换法地下增层工艺”(ZL201010226555. X)、框架结构独立基础既有建筑物地下室增层方法(ZL201110075492. 7)等均是针对框架结构独立基础的地下增层方法，但不适合应用于条形基础。在论文“高承台钢管桩受压稳定性的试验研究和数值分析”一文中提出了利用墙两侧钢管支撑墙体，凿除原基础并增设地下室的方法。但该方法适用条形基础建筑物地下增层，但未考虑钢管之间的拉结，以增加钢管的稳定，因此不适合深度开挖，以增设多层地下室。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺，利用该工艺可实现条形基础建筑多层地下室的地下加层工程，保证了托换结构的安全，型钢和水平拉结杆件和回收利用，降低了成本。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案
一种型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺，钻孔预埋型钢以支撑既有建筑，开挖既有建筑下方的土方，随着土方开挖深度的增加，土对型钢的约束作用减弱，型钢的稳定性降低，在型钢间增设水平拉结杆件，可提高被开挖型钢的稳定性，利用该方法可实现既有建筑下方土方的深开挖，并可增设多层地下室，具体步骤如下
(1)用钻机泥浆护壁成孔，成孔深度至持力土层；
(2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂浆，直到拟建地下室底板位置；
(3)施工托换梁在两侧夹住既有建筑墙体；
(4)在拟建地下室高度范围插入型钢；型钢下端锚入拟建地下室底板之下的持力土层内至少lm，上端支撑连接托换梁的托换承台；
(5)在插入型钢的钻孔中灌注砂、石或标号C15的混凝土，对型钢产生约束，保证型钢的稳定性；
(6)开挖既有建筑下方土方，同时清除型钢四周的砂、石或标号C15的混凝土；基础下方的土方被挖除后，既有建筑的荷载转移至型钢上，可将原基础截除；(7)为保证型钢的稳定性，每开挖2至3米深度的土方，即在型钢间设置一道水平拉结杆件，以保证型钢的稳定性；型钢与水平拉结杆件的连接方法可以是焊接，也可以是螺栓连接；为了保护型钢与水平拉结杆件的接头处不被泥浆或填埋的砂、石、混凝土污染，在型钢插入钻孔之前，将接头处用塑料布或油毡等包裹；
(8)开挖至多层地下室的底板标高处，施工混凝土垫层、底板防水层和地下室底板；
(9)在每组型钢中间位置施工地下室墙体，使地下室墙体与既有建筑墙体平面位置上一致；
(10)地下室墙体经混凝土浇筑至水平拉结杆件底端时，在混凝土地下室墙体中预埋钢筋与型钢相连，拆除原水平拉结杆件，预埋钢筋代替水平拉结杆件，保证型钢稳定性；拆除了水平拉结杆件，形成了大空间，以保证混凝土墙体、梁、板的施工；
(11)地下室墙体浇筑至原既有建筑墙体处，用干硬的水泥砂浆或膨胀混凝 土将两者连
接；
(12)回收型钢和水平拉结杆件。本发明的有益效果是，本发明基于在承受竖向荷载的型钢(钢管或H型钢)之间加设水平拉结杆件，提高竖向受压型钢稳定性的原理，提出了水平拉结型钢支撑既有建筑地下增层的工艺钻孔预埋型钢以支撑既有建筑物，开挖建筑物下方的土方。随着土方开挖深度的增加，土对型钢的约束作用减弱，型钢的稳定性降低。在型钢间增设水平拉结杆件，可提高被开挖型钢的稳定性。利用该方法可实现既有建筑下方土方的深开挖，并可增设多层地下室。利用该方法可实现条形基础建筑多层地下室的地下加层工程，保证了托换结构的安全，型钢和水平拉结杆件和回收利用，降低了成本。
图I是托换结构平面布置 图2是泥浆护壁成孔示意 图3是插入型钢不意 图4是开挖土方并设置水平拉结杆件；
图5是水平拉结杆件的水平布置 图6是地下室土方开挖完毕并浇筑底板混凝土 图7是浇筑地下室墙体用预埋水平拉结杆件与型钢相连并拆除原水平拉结杆件；
图8是继续浇筑地下室墙体和楼板直至与既有建筑墙体连接 图9是拆除和回收钢管 其中I——既有建筑墙体；2——托换梁；3——托换承台；4——型钢；5——拟建地下室需开挖的土层；6——持力土层；7——钻孔；8——水平拉结杆件；9——地下室底板；10—地下室墙体；11—地下室楼板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1-9所示，型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺，钻孔7预埋型钢4以支撑既有建筑，开挖既有建筑下方拟建地下室需开挖的土层5的土方，随着土方开挖深度的增加，土对型钢4的约束作用减弱，型钢4的稳定性降低，在型钢4间增设水平拉结杆件8，可提高被开挖型钢4的稳定性，利用该方法可实现既有建筑下方土方的深开挖，并可增设多层地下室，具体步骤如下
(1)用钻机泥浆护壁成孔，成孔深度至持力土层6；
(2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂浆，直到拟建地下室底板9位置；
(3)施工托换梁2在两侧夹住既有建筑墙体I;
(4)在拟建地下室高度范围插入型钢4;型钢4下端锚入拟建地下室底板9之下的持力土层6内至少lm，上端支撑连接托换梁2的托换承台3 ； (5)在插入型钢4的钻孔7中灌注砂、石或C15的混凝土，对型钢4产生约束，保证型钢4的稳定性；
(6)开挖既有建筑下方拟建地下室需开挖的土层5的土方，同时清除型钢4四周的砂、石或C15的混凝土 ；基础下方的土方被挖除后，既有建筑的荷载转移至型钢4上，可将原基础截除；
(7)为保证型钢4的稳定性，每开挖2至3米的土方，即在型钢4间设置一道水平拉结杆件8，以保证型钢的稳定性确定；型钢4与水平拉结杆件8的连接方法可以是焊接，也可以是螺栓连接；为了保护型钢4与水平拉结杆件8的接头处不被泥浆或填埋的砂、石、混凝土污染，在型钢4插入钻孔之前，将接头处用塑料布或油毡等包裹；
(8)开挖至多层地下室的底板标高处，施工混凝土垫层、底板防水层和地下室底板9；
(9)在每组型钢4中间位置施工地下室墙体10，使地下室墙体10与既有建筑墙体平面位置上一致；
(10)地下室墙体10经混凝土浇筑至水平拉结杆件8底端时，在混凝土地下室墙体10中预埋钢筋与型钢4相连，拆除原水平拉结杆件，预埋钢筋代替水平拉结杆件，保证型钢稳定性；拆除了水平拉结杆件，形成了大空间，以保证混凝土地下室墙体、地下室梁、地下室楼板11的施工；
(11)地下室墙体10浇筑至原既有建筑墙体处，用干硬的水泥砂浆或膨胀混凝土将两者连接；
(12)回收型钢4和水平拉结杆件8。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式
进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
权利要求
1.一种型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室エ艺，其特征是，钻孔预埋型钢以支撑既有建筑，开挖既有建筑下方的土方，在型钢间增设水平拉结杆件，具体步骤如下 (1)用钻机泥浆护壁成孔，成孔深度至持カ土层； (2)清孔后，在孔的下部灌注混凝土或水泥砂浆，直到拟建地下室底板位置； (3)施工托换梁在两侧夹住既有建筑墙体； (4)在拟建地下室高度范围插入型钢；型钢上端支撑连接托换梁的托换承台； (5)在插入型钢的钻孔中灌注砂、石或C15混凝土，对型钢产生约束，保证型钢的稳定性； (6)开挖既有建筑下方土方，同时清除型钢四周的砂、石或C15的混凝土；基础下方的土方被挖除后，既有建筑的荷载转移至型钢上，将原基础截除； (7)为保证型钢的稳定性，每开挖2至3米的土方，即在型钢间设置一道水平拉结杆件，以保证型钢的稳定性； (8)开挖至多层地下室的底板标高处，施工混凝土垫层、底板防水层和地下室底板； (9)在每组型钢中间位置施工地下室墙体，使地下室墙体与既有建筑墙体平面位置上一致； (10)地下室墙体经混凝土浇筑至水平拉结杆件底端时，在混凝土地下室墙体中预埋钢筋与型钢相连，拆除原水平拉结杆件，预埋钢筋代替水平拉结杆件，保证型钢稳定性；拆除了水平拉结杆件，形成了大空间，以保证混凝土墙体、梁、板的施工； (11)地下室墙体浇筑至原既有建筑墙体处，用干硬的水泥砂浆或膨胀混凝土将两者连接； (12)回收型钢和水平拉结杆件。
2.如权利要求I所述的エ艺，其特征是，所述步骤(4)中型钢下端锚入拟建地下室底板之下的持カ土层内至少lm。
3.如权利要求I所述的エ艺，其特征是，所述步骤(7)中型钢与水平拉结杆件的连接方法是焊接或螺栓连接；在型钢插入钻孔之前，将型钢接头处用塑料布或油毡包裏。
全文摘要
本发明公开了一种型钢加水平拉结杆件支撑既有建筑增设多层地下室工艺，钻孔预埋型钢以支撑既有建筑，开挖既有建筑下方的土方，随着土方开挖深度的增加，土对型钢的约束作用减弱，型钢的稳定性降低，在型钢间增设水平拉结杆件，可提高被开挖型钢的稳定性，利用该方法可实现既有建筑下方土方的深开挖，并可增设多层地下室，利用该方法可实现条形基础建筑多层地下室的地下加层工程，保证了托换结构的安全，型钢和水平拉结杆件和回收利用，降低了成本。
文档编号E04G23/02GK102864946SQ201210407508
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者贾强, 张鑫 申请人:山东建筑大学