在旧建筑物下用管棚建造地下空间的方法.doc

1、在旧建筑物下用管棚建造地下空间的方法摘要：通过建模分析地基承载力，通过施工图来分析建筑物的荷载分布，计算横梁与地基、地下连续墙或板桩墙连成一体的支撑建筑物应承受的荷载，测定建筑物底土层情况，快速打入管棚网，浇入混凝土，形成强度，增加建筑物稳定性，挖出地下空间。 关键词：岩土工程；地下空间；管棚；注浆；加固改造 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 引言 随着经济建设的快速发展，往高空以及地下扩展的建筑越来越多；然而，开挖地下空间，不仅存在工程量大、出土多、工期长、成本高的缺点，而且受到城市管线的布局制约，影响了地下建筑的发展。 本方法所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种建造

2、地下空间方法的改进，该方法具有工期短、施工规模小、可远离地下管道以及可保证地面上原有植被完好的特点，并且建筑成本较低。 一、主要的技术指标和关键技术说明： 通过建模分析地基承载力，通过施工图来分析建筑物的荷载分布，计算横梁与地基、地下连续墙或板桩墙连成一体的支撑建筑物应承受的荷载，测定建筑物底土层情况，快速打入管棚网，浇入混凝土，形成强度，增加建筑物稳定性，挖出地下空间。 关键技术: 1、沿建筑物四周挖出至少两个可供施工的工作井或者斜道。 2、工作井或者斜道需超过地下空间一米以上。 3、在低于建筑物室外地面 1.5-5 米的部位打入管棚基础。 4、在上下两层横向伸展的钢管之间开挖水平延伸的施工

3、通道 5、在管棚墙外侧焊接钢板或槽钢进行加固； 主要技术指标： 1、建筑物结构变动对地基承载力的影响。 2、计算浇筑管棚网后的抗压强度 3、建模计算确定管棚的排列方案。 4、管棚网法建造的地下空间对地基承载力的影响。 二、国内外发展形势 随着我国城市化进程的加快，城市中的人口数量会越来越大，土地资源会变得越来越稀缺，从而会产生城市道路拥挤，停车难等一系列的问题。如果用传统方法开挖地下空间，无疑给原本就糟糕的城市空间蒙上了一层霜，所以本发明专利工期短，成形快，工程小必定会在城市中开挖地下空间拥有越来越多的市场份额。 三、地下空间中的桩改造为柱技术方案 本方法提供的技术方案是：一种在旧建筑物下用管

4、棚建造地下空间的方法，按照以下步骤进行： 具体实施方式 下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明。 一种在旧建筑物下用管棚建造地下空间的方法，按照以下步骤进行：1）在需要开挖地下空间的建筑物旁边选择至少两个适合做出入口或对建筑物使用干扰较少的位置（例如空旷、植被数量的少的空地；如图2 所示） 。 2）在该位置上，开挖至少两个工作井 1 或者斜道；工作井或者斜道的横截面尺寸一般不小于 7 米 7 米（如图 3 所示） ，工作井或者斜道的深度需到达地下空间的底部一米以下； 3）按照地下空间的标定位置（即地下空间的水平投影轮廓 13） ，从每个工作井或者斜道内，往低于该建筑物室外地面 12 约 1.

5、5-5 米的部位（以避开原有的城市室外管网 11）打入横向伸展（最好是水平伸展）且相互平行排列成上下两层的多个钢管（上下两层钢管的距离一般为 3 至5 米，或者根据需要另行确定） ，作为支护地下空间天花板的部分横向管棚的基础（这部分钢管只是整个横向管棚中的众多钢管的一部分） ；又在前述上下两层钢管之间打入多根相互平行且横向伸展（最好是水平伸展）的钢管，这些钢管上下叠合排列成竖直一道钢管墙 5 作为支护地下空间部分侧壁的竖向管棚基础（图 10 中显示） ；不同工作井或者斜道中制作的钢管墙呈相互垂直排列；最后往每个钢管内注入水泥浆，并待水泥浆凝固； 4）从每个工作井或者斜道内，往上述上下两层横向伸

6、展的钢管之间开挖水平延伸的施工通道 10，施工通道位于前述钢管墙与地下空间之间且紧贴着前述钢管墙，且在长度和宽度方向上延伸至（最好超过）整个地下空间（图 4 中可见从两个工作井出发开挖的施工通道连通后呈 L 形） ；施工通道的高度大于地下空间的高度，施工通道的宽度根据钢管顶压机械的要求确定（一般 2-3 米） ； 5）在施工通道内继续往建筑物下边打入横向伸展且相互平行排列成上下两层的多个钢管，这些钢管与前述上下两层的多个钢管相互补充共同形成覆盖地下空间水平投影轮廓的上下两层钢管网（图 5 显示了上层钢管网 2、下层钢管网 3；所述钢管网与建筑物的原有桩基错开以避免损坏桩基） ；然后往钢管网中的

7、每个钢管内注入水泥浆，使水泥浆凝固后形成上下两层横向管棚； 作为优选，其中的每个钢管网均由纵向排列的钢管层与横向排列的钢管层上下叠合组成；通常上层钢管层中的钢管相互之间紧密排列，以直接托持土层重力；下层钢管层中的钢管之间相互间隔一定距离（30-200cm，或者根据需要确定）稀松排列，主要作用是为上层钢管层增加一部分托持力； 进一步，所述上层钢管层的钢管可选用带有锁扣的钢管（如图 11 所示） ；可使相邻钢管直接紧密连接，增加钢管网的强度。 6）在通道内继续往前述上下两个钢管网之间又打入多根相互平行、横向伸展且上下叠合排列的钢管，这些钢管排列成竖直的钢管墙；从不同通道内制作的钢管墙，与前述钢管墙

8、一道组成支护地下空间所有侧壁的竖向管棚的基础；然后再往每个钢管内注入水泥浆，使水泥浆凝固后形成与上下水平管棚垂直的且环绕地下空间四周的管棚墙； 7）在上下两层横向管棚之间的范围内挖土（图 7 显示了挖土空间 9） ，并利用工作井或者斜道将土运输出去；如土体含水量高或有流沙层等，可对土体灌浆固结，然后再挖土； 8）挖出地下空间后，在管棚墙外侧焊接长条形钢板 15 或槽钢进行加固；或者挖与加固交替进行（以确保土层稳定） ；长条形钢板或槽钢的长度伸展方向与钢管长度方向交错叠合，可使焊接后的所有钢管成为连成一体的钢管墙；然后紧贴着管棚墙外侧补筑混凝土墙 6，该墙与前述混凝土墙一起形成环绕地下空间的四壁

9、； 9）整合原有建筑物的桩基，制作混凝土地坪、混凝土顶棚，修饰壁面形成所需要的地下空间； 10）工作井可改造成电梯井 8，斜道可改造为出入匝道。 原建筑的电梯以及楼梯可接入新建地下空间。 所述钢管直径为 10-30CM。 此外，所述建筑物的基础与横向管棚之间的泥土可全部掏空，腾出的该层空间 18（图 1 所示）可作为居民使用（配置上下阶梯后可改造为储藏室、非机动车库等） 。 附图说明 图 1 是本发明实施例的结构示意图。 图 2 是原有建筑物的结构示意图。 图 3 是工作井位置示意图。 图 4 是通道的俯视状态位置示意图。 图 5 是本发明所制作的横向管棚的断面结构（主视状态）示意图。 图 6 是横向管棚的上层钢管网的水平投影结构示意图。 图 7 是在上下两层横向管棚之间挖土的示意图。 图 8 是上下两层横向管棚之间的竖向管棚及混凝土墙的结构示意图。图 9 是对上下两层横向管棚之间的原有桩基整合后的结构示意图。 图 10 是施工通道的横截面结构示意图。 图 11 是带有锁扣的钢管相互连接关系示意图。 结束语： 利用施工井、斜道以及管棚， ，只需要少量的开挖空间，就能开挖出所需要的地下空间；解决了现有开挖方式工程量大，出土多，工期长的缺点，不但大大缩短了施工期限和施工规模，并且可以远离地下已经埋设的管道和能够比较完好的保证地面上原有的植被，防止被二次破坏，降低了施工成本。