一种顶推式地下空间群构建方法及应用
【专利摘要】本发明属于地下工程建设领域，尤其涉及一种顶推式地下空间群构建方法及应用，其特征在于，包括以下步骤：（1）选择无深基础即无桩基的地块作为工作地块；（2）在所述工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井；（3）所述矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，在原始土层中由始发井向接收井方向顶推管节形成顶管隧道；每一条顶管隧道施作时，每隔10?20m施作一环加长管节用于后期开洞；（4）相邻顶管隧道之间的加长管节上开洞，将相邻的顶管隧道连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；（5）构建地下空间场所。本发明具有能在浅覆土下施工、临时用地面积小、无需切断交通、不影响地面环境并能克服地下水对施工影响的优势。
【专利说明】
一种顶推式地下空间群构建方法及应用
技术领域
[0001]本发明属于地下工程建设领域，尤其涉及一种顶推式地下空间群构建方法及应用。
【背景技术】
[0002]二十一世纪是地下空间的时代，由于城市化进程、交通快速发展以及人口快速增长，城市地面空间显得越来越受到制约，人们已经认识到了只有开发地下空间是能快速缓解目前困境的唯一可行办法。
[0003]通常修建地下空间的方法，通过修建高楼利用深基坑浇筑地下2-4层，一是高楼基础需要，同时也作为地下空间开发，用作商业或者地下停车库等，或者是普通盖挖法，也需要预先在需要开发的地面上预浇筑梁和柱，再逐渐构建地下空间。上述方法都需要进行大面积的、敞开式开挖，占地面积大，需要大量的围挡结构，会严重干扰地面交通，甚至于要中断部分地面交通，甚至拆迀地面构筑物等，对市民正常生活影响大。对于地下水位比较高的地区，容易引起坍塌，有时甚至需要采用人工降水等措施以确保工程施工安全。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能在浅覆土下施工、临时用地面积小、无需切断交通、不影响地面环境并能克服地下水对施工影响的顶推式地下空间群构建方法及应用。
[0005]本发明所采用的技术方案为:
一种顶推式地下空间群构建方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块；
(2)在所述工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，所述矩形顶管工作井包括始发井和接收井；
(3)所述矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即采用先施工奇数顺序再施工偶数顺序矩形顶管工作井的方式，或采用先施工偶数顺序再施工奇数顺序矩形顶管工作井的方式，在原始土层中由始发井向接收井方向顶推管节形成顶管隧道，相邻顶管隧道之间的间距为0.5-1.0m;每一条顶管隧道施作时，每隔10-20m施作一环加长管节用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要；
(4)相邻顶管隧道之间的加长管节上开洞，将相邻的顶管隧道连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；
(5)根据周边小区功能要求，构建地下空间场所。
[0006]所述步骤(3)中，每条顶管隧道的总长度为50-120m。
[0007]所述步骤(3)中，每环管节的较优长度为2m，每条顶管隧道的较优总长度为100m。
[0008]所述步骤(3)中，所述加长管节的环宽5_7m。
[0009]—种顶推式地下空间群构建方法在地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所中的应用。
[0010]本发明的有益效果为:
1、能在浅覆土下施工，构建地下大型商业空间、停车场和通道，不需要地面条件；
2、不需要进行大面积开挖，地面围挡，临时用地面积小；
3、不需要切断交通，不影响地面环境；
4、本发明施工过程中在预制管节封闭和管节之间设置密封，有效地防水，有效克服地下水对施工影响；
5、利用超大断面的矩形顶管技术，掘进和支护一体化作业，顶管设备可重复利用，造价低；
6、矩形断面空间利用最大，快速形成地下空间，节约时间和成本。
【附图说明】
[0011]图1为本发明中顶推管节的施工示意图；
图2为本发明中在原始土层中顶推管节后形成顶管隧道的结构横断面示意图；
图3为本发明的在相邻顶管隧道之间开洞的结构示意图；
图4为本发明的中相邻顶管隧道连通后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图中，1-地面，2-始发井，3-管节，4-加长管节，5-洞，6-接收井，7-原始土层，8-顶管机，9-待顶进原始土层中的管节，10-已顶进原始土层中的管节，11-顶管隧道。
[0013]实施例1
如图1-4所示，一种顶推式地下空间群构建方法，按照以下步骤进行:
(1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块，如公路、花园、广场等；
(2)在工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，矩形顶管工作井包括始发井2和接收井6;
(3)矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即“间隔跳孔施工工序”，先施工奇数顺序矩形顶管工作井，待奇数顺序矩形顶管工作井施工完毕后再施工偶数顺序矩形顶管工作井，在原始土层7中由始发井2向接收井6方向顶推管节3形成顶管隧道11，其中，顶管隧道11的主体采用每环长度为2m的管节3，在每隔5环(1m)顶进一环环宽为5m加长管节4用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要，每条顶管隧道11的总长度为50m，相邻顶管隧道11之间的间距为1.0m;
(4)在加长管节4的中部开宽度为4m、高度为3m的洞5将相邻的顶管隧道11连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；
(5)根据周边小区功能要求，开发成地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所。
[0014]实施例2
如图1-4所示，一种顶推式地下空间群构建方法，按照以下步骤进行:
(1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块，如公路、花园、广场等；
(2)在工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，矩形顶管工作井包括始发井2和接收井6; (3)矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即“间隔跳孔施工工序”，先施工奇数顺序矩形顶管工作井，待奇数顺序矩形顶管工作井施工完毕后再施工偶数顺序矩形顶管工作井，在原始土层7中由始发井2向接收井6方向顶推管节3形成顶管隧道11，其中，顶管隧道11的主体采用每环长度为2m的管节3，在每隔5环(1m)顶进一环环宽为5m加长管节4用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要，每条顶管隧道11的总长度为80m，相邻顶管隧道11之间的间距为0.5m;
(4)在加长管节4的中部开宽度为4m、高度为4m的洞5将相邻的顶管隧道11连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；
(5)根据周边小区功能要求，开发成地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所。
[0015]实施例3
如图1-4所示，一种顶推式地下空间群构建方法，按照以下步骤进行:
(1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块，如公路、花园、广场等；
(2)在工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，矩形顶管工作井包括始发井2和接收井6;
(3)矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即“间隔跳孔施工工序”，先施工偶数顺序矩形顶管工作井，待偶数顺序矩形顶管工作井施工完毕后再施工奇数顺序矩形顶管工作井，在原始土层7中由始发井2向接收井6方向顶推管节3形成顶管隧道11，其中，顶管隧道11的主体采用每环长度为2m的管节3，在每隔20m顶进一环环宽为7m加长管节4用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要，每条顶管隧道11的总长度为10m，相邻顶管隧道11之间的间距为0.75m;
(4)在加长管节4的中部开宽度为4m、高度为3m的洞5将相邻的顶管隧道11连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；
(5)根据周边小区功能要求，开发成地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所。
[0016]实施例4
如图1-4所示，一种顶推式地下空间群构建方法，按照以下步骤进行:
(1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块，如公路、花园、广场等；
(2)在工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，矩形顶管工作井包括始发井2和接收井6;
(3)矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即“间隔跳孔施工工序”，先施工偶数顺序矩形顶管工作井，待偶数顺序矩形顶管工作井施工完毕后再施工奇数顺序矩形顶管工作井，在原始土层7中由始发井2向接收井6方向顶推管节3形成顶管隧道11，其中，顶管隧道11的主体采用每环长度为2m的管节3，在每隔5环(16m)顶进一环环宽为6m加长管节4用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要，每条顶管隧道11的总长度为120m，相邻顶管隧道11之间的间距为0.5m;
(4)在加长管节4的中部开宽度为5m、高度为3m的洞5将相邻的顶管隧道11连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间；
(5)根据周边小区功能要求，开发成地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所。
[0017]实施例1-4中的具体施工过程均在浅覆土下进行，适用于构建地下大型商业空间、停车场和通道，不需要地面条件;施工过程无需大面积开挖、地面围挡，临时用地面积小;无需切断交通，不影响地面环境;有效克服地下水对施工影响；利用超大断面的矩形顶管技术，掘进和支护一体化作业，顶管设备可重复利用，造价低;矩形断面空间利用最大，快速形成地下空间，节约时间和成本。
[0018]本发明是利用不同断面尺寸或相同断面尺寸的顶管施工技术，平行施工多条顶管通道，然后再每隔10-20m距离开孔连通各平行顶管通道，形成地下网格状的空间，可以成为大型地下商业中心，此种结构可以修建在各种无深基础的地下，如公路、花园、广场等。
[0019]以上对本发明的4个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种顶推式地下空间群构建方法其特征在于，包括以下步骤: (1)选择无深基础即无粧基的地块作为工作地块； (2)在所述工作地块的两侧开挖矩形顶管工作井，所述矩形顶管工作井包括始发井和接收井； (3)所述矩形顶管工作井按照相间跳孔顺序施工，即采用先施工奇数顺序再施工偶数顺序矩形顶管工作井的方式，或采用先施工偶数顺序再施工奇数顺序矩形顶管工作井的方式，在原始土层中由始发井向接收井方向顶推管节形成顶管隧道，相邻顶管隧道之间的间距为0.5-1.0m;每一条顶管隧道施作时，每隔10-20m施作一环加长管节用于后期开洞，开洞周边采用暗梁加强并预留钢筋接驳器满足后期开洞需要； (4)相邻顶管隧道之间的加长管节上开洞，将相邻的顶管隧道连通，这样形成了地下多条纵横交错的空间； (5)根据周边小区功能要求，构建地下空间场所。2.根据权利要求1所述的一种顶推式地下空间群构建方法，其特征在于:所述步骤(3)中，每条顶管隧道的总长度为50_120m。3.根据权利要求2所述的一种顶推式地下空间群构建方法，其特征在于:所述步骤(3)中，每环管节的较优长度为2m，每条顶管隧道的较优总长度为I OOm。4.根据权利要求1所述的一种顶推式地下空间群构建方法，其特征在于:所述步骤(3)中，所述加长管节的环宽5-7m。5.根据权利要求1所述的一种顶推式地下空间群构建方法在地下停车场、商业娱乐中心、人行与车辆通道等构建地下空间场所中的应用。
【文档编号】E21D13/02GK106014460SQ201610413823
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】徐韬, 周建军, 贺维国, 高菊英
【申请人】中铁隧道勘测设计院有限公司