专利名称：一种无柱大跨度地下空间结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下空间结构，特别是一种大跨度地下空间结构。
背景技术：
受城市建设用地的限制，现有的交通方式已不能承载如此巨大的客流量，地下空间的开发和利用已成为城市发展的一大趋势。但城市中林立的建筑物、密集的路面交通以及纵横的密布的各类地下管网，使得城市的周边环境越来越复杂，既要合理开和发利用城市的地下空间，又要妥善保护周边现有的环境，这就需要寻求一种能为地下空间施工提供安全支护形式，又能提供高效利用的内部空间的地下结构形式。现在常用的大跨度地下空间结构，通常包括围护结构和内部结构，所述围护结构通常为衬砌结构或管片支护。由于衬砌结构或管片支护结构在施工过程容易对周围土体产 生扰动，导致围护结构不能完全确保内部结构的施工安全，从而在内部结构施工前，需要预先设置边立柱或侧墙协同围护结构为安全施工提供支护。上述常用的围护结构形式，对于跨度较大的地下空间结构，就存在施工过程需要大量的支撑，由于边立柱的存在，内部结构空间功能划分上受到限制等缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种无柱大跨度地下空间结构，要解决传统大跨度地下空间结构的围护结构不能完全确保内部结构的施工安全的技术问题，并解决传统大跨度地下空间内部结构中边立柱支护会导致地下结构内部功能划分受限的技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种无柱大跨度地下空间结构，包括围护结构和内部结构，其特征在于所述围护结构由并列连接的顶进钢管围合而成，所述顶进钢管垂直顶进拟建地下空间结构延伸方向的土体内，所述顶进钢管依拟建地下空间结构的外轮廓密布，顶进钢管的管内有填充结构，并列顶进钢管的侧向相邻处连有切口支护结构，所述切口支护结构连通两侧的顶进钢管侧壁，所述顶进钢管之间的土体通过注浆形成注浆加固土体。所述拟建地下空间的外轮廓为矩形或拱形。所述顶进钢管每节长度为4 6m，其管壁上间隔开有注浆孔。所述围护结构底部通过大量注浆形成下层侧墙扩大头。所述切口支护结构包括固定钢板、防水钢板和管间支护，所述防水钢板设置在内部结构的外侧；所述固定钢板设置在内部结构的内侧；所述管间支护支顶在固定钢板和防水钢板之间。所述内部结构包括结构中板和结构底板；所述结构中板和结构底板之间设置或不设置结构中柱。所述结构底板底面设置有底板防水层，其上表面设置有底板回填混凝土层。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果[0014]首先，本实用新型通过采用的大直径钢管顶进形成管幕，将管幕钢管横向贯通连接成一体，可为大跨度地下空间结构的施工提供安全的外部围护结构，整个施工基本全部在钢管、管廊内操作，大大降低地下空间施工安全风险。整个施工过程不用占用道路，无需管线改移，环保性能强。其次，在钢管管间连通处通过在迎水侧焊止水钢板，确保整个地下空间结构外侧全部有钢材外包，加上自身混凝土结构的自防水，防水效果良好，确保防水万无一失。有水地层可带水作业无需通过降低地下水位来保证施工正常进行。再者，本实用新型所述地下空间结构形式在施工过程对地面沉降影响较小，可以实现零沉降，施工时对周边建(构)物影响很小，无需对其进行地基加固等处理，可有效加快施工工期，节约施工成本。另外，本实用新型所述地下空间结构形式在施工过程中主要的辅助构件大多可采用钢材，施工完毕均可回收反复利用，符合现代工程施工中环保节能理念，从而大幅度降低系列工程的施工成本。 本实用新型可广泛应用于可广泛应用于地下工程施工，尤其适用于周边建筑物众多，地下管线丰富区段的地下工程。
以下结合附图
对本实用新型做进一步详细的说明。图I是本实用新型实施例一。图2是切口支护结构详图。图3是本实用新型实施例二。附图标记1 一顶进钢管、2 —廊内填充结构、3 —切口支护结构、3. I 一固定钢板、3. 2 一防水钢板、3. 3 一管间支护、4 一注衆加固土体、5 —结构底板、6 —底板防水层、7 —底板回填混凝土层、8 —结构中板、9 一结构中柱、10 —下层侧墙扩大头。
具体实施方式
实施例一参见图I和图2所示，一种无柱大跨度地下空间结构，包括围护结构和内部结构，其特征在于所述围护结构由并列连接的顶进钢管I围合而成，所述顶进钢管I垂直顶进拟建地下空间结构延伸方向的土体内，所述顶进钢管I依拟建地下空间结构的外轮廓密布，顶进钢管I的管内有填充结构2，并列顶进钢管的侧向相邻处连有切口支护结构3，所述切口支护结构3连通两侧的顶进钢管侧壁，所述顶进钢管之间的土体通过注浆形成注浆加固土体4。所述拟建地下空间的外轮廓为拱形。所述廊内填充结构为钢筋混凝土结构或混凝土结构。所述顶进钢管I每节长度为4 6m，其外表面带有螺纹，其管壁上间隔开有注浆孔。所述围护结构底部通过大量注浆形成下层侧墙扩大头10。所述切口支护结构3包括固定钢板3. I、防水钢板3. 2和管间支护3. 3，所述防水钢板3. 2设置在内部结构的外侧；所述固定钢板3. I设置在内部结构的内侧；所述管间支护3. 3支顶在固定钢板3. I和防水钢板3. 2之间。所述内部结构包括结构中板8和结构底板5 ;所述结构中板8和结构底板5之间设置或不设置结构中柱9。所述结构底板5底面设置有底板防水层6，其上表面设置有底板回填混凝土层7。实施例二参见图2和图3所示，与实施例一不同的是所述拟建地下空间的外轮廓为矩形，其底板底部土体通过注浆进行加固。本实用新型的施工过程如下步骤一，开挖工作竖井的土方至第一层钢管位置，将钢管跳格顶入拟开挖地下空间延伸方向的土体，并挖除钢管内土方；步骤二，随工作竖井的土方开挖，依次从上向下分层沿拟开挖地下空间外壁顶进钢管，并挖除钢管内土方直至工作竖井底面； 步骤三，在相邻钢管之间进行补充注浆；步骤四，按拟进行的管廊内结构施工的分层、分段顺序对切割相邻钢管相对部分，形成沿拟开挖地下空间外壁钢管与钢管连通的管廊空间，并在切口位置处进行切口支护；步骤五，在管廊空间内分段进行管廊内结构施工，管廊内结构与管廊一起形成外部结构；步骤六，外部结构完成后，在外部结构的围护下，按照从上向下的顺序进行其内土方开挖，并施做内部结构。
权利要求1.一种无柱大跨度地下空间结构，包括围护结构和内部结构，其特征在于所述围护结构由并列连接的顶进钢管(I)围合而成，所述顶进钢管(I)垂直顶进拟建地下空间结构延伸方向的土体内，所述顶进钢管(I)依拟建地下空间结构的外轮廓密布，顶进钢管(I)的管内有填充结构(2)，并列顶进钢管的侧向相邻处连有切口支护结构(3)，所述切口支护结构(3)连通两侧的顶进钢管侧壁，所述顶进钢管之间的土体通过注浆形成注浆加固土体(4)。
2.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述拟建地下空间的外轮廓为矩形或拱形。
3.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述顶进钢管(I)每节长度为4 6m，其管壁上间隔开有注浆孔。
4.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述围护结构底部通过大量注浆形成下层侧墙扩大头(10 )。
5.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述切口支护结构(3)包括固定钢板(3. I)、防水钢板(3. 2)和管间支护(3. 3)，所述防水钢板(3. 2)设置在内部结构的外侧；所述固定钢板(3. I)设置在内部结构的内侧；所述管间支护(3. 3)支顶在固定钢板(3. I)和防水钢板(3. 2)之间。
6.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述内部结构包括结构中板(8 )和结构底板(5 );所述结构中板(8 )和结构底板(5 )之间设置或不设置结构中柱(9)。
7.根据权利要求I所述的无柱大跨度地下空间结构，其特征在于所述结构底板(5)底面设置有底板防水层(6)，其上表面设置有底板回填混凝土层(J)。
专利摘要本实用新型涉及一种无柱大跨度地下空间结构，包括围护结构和内部结构，所述围护结构由并列连接的顶进钢管围合而成，所述顶进钢管垂直顶进拟建地下空间结构延伸方向的土体内，所述顶进钢管依拟建地下空间结构的外轮廓密布，顶进钢管的管内有填充结构，并列顶进钢管的侧向相邻处连有切口支护结构，所述切口支护结构连通两侧的顶进钢管侧壁，所述顶进钢管之间的土体通过注浆形成注浆加固土体。本实用新型所述地下空间结构具有结构形式安全可靠，可形成大跨度内部空间，便于内部空间利用，同时其施工不会引起周围地基的沉降。可广泛应用于地下情况复杂，周围保护要求较高的地下空间结构。
文档编号E21D11/38GK202560234SQ20122012868
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者黄常波, 邓美龙, 邓少闻, 罗泽华, 钱洪福, 朱军军, 郭宏智, 郝本峰, 黄种发, 施清, 薛刚, 任书华 申请人:中建交通建设集团有限公司, 中国建筑一局(集团)有限公司