本发明涉及一种建筑施工方法，特定来说涉及一种地下结构的建筑施工方法。
背景技术
建筑一栋建筑物首先需开挖地基，并形成地下结构。在开挖地基前通常必须先在开挖的周围建立一道挡土结构。连续壁因具有刚性大、水密性高及可开挖深度较大等优点，近年来已被广泛地使用于地基开挖的挡土工法。一般来说，连续壁的制作程序为：先在欲开挖的施工区域的周围地面上挖设导沟，然后利用抓斗式开挖机挖设漕沟；待漕沟挖设完成后，再将钢筋笼安置在漕沟中，然后进行灌浆以完成连续壁的施作。
请参考图1，习知形成地下结构9的施作工法是先从地面11向下开挖土壤，以形成连续壁91所需的沟槽，之后再在沟槽内灌浆形成连续壁91。因形成连续壁91所需的沟槽相当深，因此必须在开挖沟槽时同时安置支撑沟槽的临时支撑(例如钢板及临时支撑梁及柱)。然习知施作工法不但相当耗费工时，且沟槽两侧土壤还有崩塌的危险。
如图1所示，在连续壁91形成后，施工者在工作区域10内从自地面向下开挖土壤，直到地下结构9所需的深度。在此开挖步骤中，需多次且逐层开挖土壤，并在开挖一层土壤后逐层安置临时支撑(例如钢板及临时支撑梁及柱)，直到开挖到地下结构9所需的深度。此开挖及置放临时支撑的步骤也相当耗费工时，工作区域10两侧土壤也有崩塌的危险。在上述步骤完成之后，施工者方能在开挖土壤所清出的空间内依序由下到上逐层构筑地下子结构93以形成地下结构9。
综上，在前述习知地下结构9的施作工法中，施工者必须等到连续壁91施作完成之后，才能对施工区域内侧进行开挖，再逐层建筑地下子结构93以形成地下结构9，因此有成本高及工期长的缺点。
技术实现要素：
本发明的实施例在于提供一种形成地下结构的施工方法。所述施工方法包括以下步骤：形成第一壁体结构，其包括多个第一壁，所述多个第一壁彼此相连且界定工作区域；在所述多个第一壁的内侧之间安置用以支撑所述多个第一壁的多个第一永久地梁，以形成第一地下子结构；开挖所述工作区域内的土壤到第一深度；及将所述第一地下子结构推入地面中到大约所述第一深度。
本发明的另一实施例在于提供一种使用前述施工方法所形成的地下结构。
附图说明
图1为习知地下结构的横截面示意图。
图2a为本发明施工方法的实施例的步骤流程图。
图2b为图2a中步骤s2的详细步骤流程图。
图2c为图2a中步骤s3的详细步骤流程图。
图2d为图2a中步骤s7的详细步骤流程图。
图3a到3l分别为依照本发明施工方法的实施例的各步骤所形成的结构示意图。
具体实施方式
请参见图2a到2d以及图3a到3l。本发明的形成地下结构1的施工方法的实施例主要包括以下步骤：在地面11中形成多个彼此相连的导沟12(步骤s1；详图3a)；安置导引件16(步骤s2；详图3b到3e)；形成第一壁体结构32，其包括多个第一壁，多个第一壁彼此相连且界定工作区域10(步骤s3；详图3f到3h)；在多个第一壁的内侧之间安置用以支撑多个第一壁的多个第一永久地梁36，以形成第一地下子结构3(步骤s4；详图3i)；开挖工作区域10内的土壤到第一深度h1，并形成多个第一永久柱43(步骤s5；详图3i)；及将第一地下子结构3推入地面11中到大约第一深度h1(步骤s6；详图3i)。为继续形成多层的地下结构1，本发明形成地下结构1的施工方法的另一实施例在实施上述步骤后，进一步包括实施以下步骤：形成第二壁体结构40(步骤s7；详图3j到3k)；安置第二永久地梁42(详图3l)以形成第二地下子结构4(详图3l)，并在第一永久地梁36与第二永久地梁42之间形成第二永久柱45(步骤s8；详图3l)；及开挖工作区域10内的土壤到第二深度h2(步骤s9；详图3l)；及将第一地下子结构3、第二地下子结构4、第一永久柱43、及第二永久柱45推入地面11中到第二深度h2(步骤s10)。以下依施工顺序说明上开另一实施例的详细步骤。
如图3a所示，上述步骤s1包含在工作区域10内的地面11中形成多个彼此相连的导沟12(例如，大约1米深的导沟12)。导沟12优选地是形成在工作区域10的外周缘，例如使用挖土机在工作区域10的外周缘地面11上挖设导沟12。
图2b为显示安置导引件16的步骤s2的详细步骤s21、s22、s23及s24。如图3b所示，步骤s21包含形成从地面11向下延伸具有预定深度d的多个孔洞14。孔洞14是在导沟12中向下延伸到所述预定深度d。孔洞14可例如使用钻掘机在导沟12内垂直向下钻挖所形成。预定深度d需视实际建筑设计的需求而定。在特定实施例中，预定深度d为距离地面11约24米，但不以此为限。
步骤s22是在多个孔洞14内分别安置细长且具有挠性的多个导引件16。如图3c所示，多个导引件16经安置以延伸到预定深度d，以导引如图3i所示的第一地下子结构3被推入地面11中。
如图3d所示，图2b的步骤s23包含从多个孔洞14灌入水泥浆，以在多个孔洞14的多个底部形成多个固结区域18用以固定多个导引件16的一端。固结区域18为被水泥浆固化的土壤。在特定实施例中，固结区域18位于距离地面11约14到24米处，但不以此为限。
如图3e所示，图2b的步骤s24包括将多个管状物20分别套设多个导引件16。多个管状物20在实施例中为多个相连接的塑料管，且大致沿多个孔洞14的长度方向延伸。优选地，步骤s24中，多个管状物20的一端接触固结区域18，以避免后续灌浆作业中泥浆接触到导引件16造成腐蚀。
图2c为显示形成第一壁体结构32的步骤s3的详细步骤s31、s32及s33。如图3f所示，步骤s31包含提供多个刚性插入套22。每一刚性插入套22具有渐缩端221及相对于渐缩端221的连接端222。在本优选实施例中，步骤s31是将刚性插入套22的渐缩端221分别安置在多个相连的导沟12中，而多个刚性插入套22的连接端222则曝露在地面11之上。前述多个刚性插入套22的渐缩端221优选地为相对于工作区域10从工作区域10外侧向其内侧并向上倾斜的尖端24，以利后续在将第一地下子结构3推入地面11中的步骤中，向工作区域10内侧已开挖的空间中排除土壤。优选地，多个刚性插入套22是由钢、合金或其它具有类似劲度的材质所制成。
如图3g所示，步骤s32包括将多个模板结构26分别连接在多个刚性插入套22的连接端222。优选地，步骤s32如图3g所示，包括在多个刚性插入套22及多个模板结构26所界定的多个空间28内以多个模板261间隔出多个施力区p，以使得第一壁体结构32的内侧形成有如图3h所示的供施力的多个凹陷30。具体来说，多个模板261的间隔方式使得施力区p不安置钢筋也不注入混凝土，借此在第一壁体结构32的内侧形成有供施力的多个凹陷30，即前述施力区p在位置上对应于第一壁体结构32内的多个凹陷30。
如图3h所示，步骤s33包括在多个刚性插入套22及多个模板结构26所界定的多个空间28中，形成第一壁体结构32。步骤s33进一步包含在多个空间28内分别安置多个钢筋笼(未图示)并实施灌浆以形成由钢筋混凝土所构成的第一壁体结构32。在特定实施例中，第一壁体结构32是由预铸的钢筋混凝土所构成。在另一特定实施例中，第一壁体结构32优选地为距离地面11约一层楼的高度。在另一特定实施例中，可在第一壁体结构32中横向地每间隔5到10米安置如图3h所示的凹陷30，其中第一壁体结构32的多个第一壁界定的工作区域10为封闭的工作区域10。
如图3g所示的实施例中，多个导引件16为多个金属缆线，并在步骤s32中安置模板结构26时，事先将多个金属缆线所形成的多个导引件16分别从多个模板261所间隔出的施力区p穿出。借此，如图3h所示，在步骤s33中形成第一壁体结构32时，多个金属缆线所形成的多个导引件16经布置为从多个凹陷30穿出。
如图3i所示，步骤s4包括在第一壁体结构32的多个第一壁的内侧之间安置用以支撑多个第一壁的多个第一永久地梁36(又称地下室的基础梁或格子梁)，以形成第一地下子结构3。永久地梁36指非临时支撑多个第一壁的临时支撑，而是与第一壁体结构32固接，并作为完成后地下结构1的永久性的部分。永久地梁36可为现场浇铸或为预铸的钢筋混凝土，或为由混凝土被覆型钢的结构。
如图3i所示，步骤s5包含开挖工作区域10内的土壤到第一深度h1。步骤s6包括将第一地下子结构3推入地面11中到大约第一深度h1。由于多个管状物20是套设在多个导引件16上，因此多个管状物20与对应的多个导引件16之间可相对滑动。因此，与管状物20结合的第一壁体结构32并未固定在多个导引件16上。通过多个管状物20与对应的多个导引件16间的套设关系，第一壁体结构32可在多个导引件16上滑动。在本实施例的步骤s6中，施工者在多个凹陷30处利用千斤顶34向下施加推力，借此将第一地下子结构3推入地面11中。步骤s6包含将多个刚性插入套22的尖端24从原本例如1米的深度前进到例如4米的第一深度h1，其优选地为一层楼的高度，在此推进步骤完成后，第一壁体结构32可作为地下结构(地下室)的外墙。
在图3h所示的实施例中，施工者在多个凹陷30处，分别安置多个千斤顶34，并分别将多个千斤顶34与对应的多个金属缆线形成的多个导引件16相连接。借此，在步骤s6中使用多个千斤顶34分别施力在多个金属缆线形成的多个导引件16，并通过多个金属缆线形成的多个导引件16分别连接多个固结区域18的固结关系所提供的反作用力，将第一地下子结构3推入地面11中。在本实施例中，由于多个刚性插入套22的渐缩端221具有相对于工作区域10从工作区域10外侧向其内侧并向上倾斜的尖端24，因此将第一地下子结构3向下推进时，渐缩端221可向在步骤s5中已开挖而具有空间的工作区域10内侧排除土壤。
在另一实施例中，多个金属缆线所形成的导引件16是从第一壁体结构32的上方穿出，并通过在第一壁体结构32上施加向下推力。此时，使第一壁体结构32通过与其固接的多个管状物20与对应多个导引件16间的套接关系，可在多个导引件16上滑动，借此将第一地下子结构3推入地面11中。在此实施例中，施工者在第一壁体结构32上安置多个千斤顶34，并以多个千斤顶34分别施力在多个金属缆线形成的多个导引件16，并通过多个金属缆线形成的多个导引件16分别连接多个固结区域18的固接关系所提供的反作用力，将第一地下子结构3推入地面11中。
多个导引件16在一实施例中为地锚工法中所指的钢键，其由抗张部件所制成。抗张部件可为钢制品及/或其它材料，其中钢制品包含钢棒(例如符合cns9272g3192规定的刚棒)、钢线或钢绞线(例如符合cns3332g3073规定的钢绞线)，其它材料则包括玻璃纤维等材料。
在步骤s6将第一地下子结构3下压进入地面11之后，为继续在第一壁结构32上形成后续壁体结构，以构筑具所需高度的多层地下结构1，进一步包括以下步骤s7-s10。
图2d为显示图2a所示形成第二壁体结构40的步骤s7的详细步骤s71及s72。如图3j所示，步骤s71包括将多个模板结构38分别连接在第一壁体结构32的上端。如图3k所示，步骤s72包括在模板结构38中第一壁体结构32上方，形成包括第二多个壁体的第二壁体结构40。第一壁体结构32与第二壁体结构40之间透过预留的钢筋互相搭接后浇铸混凝土加以连接或以其它续接方式续接第一壁体结构32及第二壁体结构40。
如图3l所示，图2a的步骤s8包含在第二壁体结构40的第二多个壁体内侧之间安置用以支撑第二壁体结构40的第二多个壁体的多个第二永久地梁42，以形成第二地下子结构4，并随后在多个第一永久地梁36与多个第二永久地梁42之间形成多个第二永久柱45。图2a的步骤s9包括开挖所述工作区域10内的土壤到第二深度h2，其中第二深度h2大于第一深度h1。图2a的步骤s10包括将第一地下子结构3、第二地下子结构4、多个第一永久柱43以及多个第二永久柱45，通过位于多个凹陷30中的多个千斤顶34，向下推进到大约第二深度h2。
本发明的地下结构1的施工方法优选地进一步包含在多个第一永久地梁36上方铺设第一地下楼地板层f1，以及在第一永久柱43下方形成地下结构地板层f0，用以支撑所述第一永久柱43。
反复执行上述步骤s7到步骤s10的步骤，依序在已完成的壁体结构上形成多层第二壁体结构40、建构第二永久地梁42、下压第二壁体结构40等步骤，直到所需深度的壁体及地下结构完成为止。
据上，图3l显示由本发明地下结构施工方法所完成的地下结构1，其包括第一地下子结构3、从地面11向下延伸具有预定深度d的多个孔洞14、安置在多个孔洞14内细长且具有挠性的多个导引件16及形成在多个孔洞14的多个底部并固定多个导引件16的一端的多个固结区域18。其中，多个管状物20大致沿多个孔洞14的长度方向延伸。第一地下子结构3包括第一壁体结构32、安置在第一壁体结构32的多个第一壁的内侧之间用以支撑多个第一壁的多个第一永久地梁36及第一永久柱43。
地下结构1进一步包括套设在多个导引件16的多个管状物20及多个刚性插入套22。多个刚性插入套22是渐缩端221优选地是相对于工作区域10从工作区域10外侧向其内侧并向上倾斜的尖端24。优选地，多个刚性插入套22由钢或合金所制成。在优选实施例中，多个导引件16为多个金属缆线，且分别从对应的多个凹陷30穿出。
本发明的地下结构1进一步包括形成在第一壁体结构32上的第二壁体结构40，及在第二壁体结构40的第二多个壁的内侧之间安置用以支撑第二多个壁的多个第二永久地梁42，以形成第二地下子结构4。在多个第一永久地梁36与多个第二永久地梁42之间更形成有多个第二永久柱45。
本发明的地下结构1优选地进一步包括铺设在多个第一永久地梁36上方的第一地下楼地板层f1以及地下结构地板层f0。
综上所述，依照本发明地下结构1的施工方法，可在形成地下结构1的同时对工作区域10内侧进行开挖，并同时安置永久地梁及永久柱，因此具有质量优、成本低及工期短的优点。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括在权利要求书的精神及范围的修改及均等安置均包括在本发明的范围内。
符号说明
1地下结构
10工作区域
11地面
12导沟
14孔洞
16导引件
18固结区域
20管状物
22插入套
221渐缩端
222连接端
24尖端
26模板结构
261模板
28空间
3第一地下子结构
30凹陷
32第一壁体结构
34千斤顶
36第一永久地梁
38模板结构
4第二地下子结构
40第二壁体结构
42第二永久地梁
43第一永久柱
45第二永久柱
9地下结构
91连续壁
93地下子结构
d预定深度
h1第一深度
h2第二深度
f1第一地下楼地板层
f0地下结构地板层
p施力区
s1到s10步骤
s21到s24步骤
s31到s33步骤
s71到s72步骤