CN106812156A - 一种装配式地下建筑及其施工法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的是一种装配式地下建筑及其施工法，装配式地下建筑包括墙1和桩2，相邻的墙1之间是通过桩2连接成一体的，墙1与桩2连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构，墙1的连接处为凸部，桩2的连接处为凹部；施工时，先施工桩2至设定深度后，再施工墙1；墙1的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3的宽度小于桩2凹槽口部的宽度，链刀3工作时仅挖掘墙1底部的岩土，由下向上运行的链刀3将墙1底部已挖掘的岩土带至上方，墙1和底部链刀3同时向下运行。优点：墙和桩自身带有挖掘其底部岩土的链刀，采用工厂预制，现场分块或者整体下降的施工方法，施工简单，施工周期短，成本低。

Description

一种装配式地下建筑及其施工法
技术领域
本发明涉及的是一种装配式地下建筑及其施工法，属于土木工程基础施工技术领域。
背景技术
现有大型基础技术采用整体开挖施工方式，施工周期长，劳动强度大，工作环境安全度差。
发明内容
本发明提出的是一种装配式地下建筑及其施工法，其目的旨在克服现有技术存在的缺陷，其主要优点：装配式地下建筑由墙和桩组成，墙和桩自身带有挖掘其底部岩土的链刀，工厂预制墙和桩，现场分块或者整体下降，施工简单，施工周期短，成本低。
本发明的技术解决方案：装配式地下建筑包括墙1和桩2，相邻的墙1之间是通过桩2连接成一体的，墙1与桩2连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构，墙1的连接处为凸部，桩2的连接处为凹部，每个凹部都是中间设有空腔的开口的凹槽，墙1的凸部嵌入桩2的凹部内，墙1凸部尾端与墙1连接处的厚度大于或等于墙1的厚度，桩2凹槽口部的宽度大于或等于墙1凸部尾端与墙1连接处的厚度，小于墙1接口处凸部的最大厚度；墙1包括一字墙1-1、丁字墙1-2和十字墙1-3；桩2分两墙接口、三墙接口和四墙接口三种结构；施工时，先施工桩2至设定深度后，再施工墙1；墙1的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3的宽度小于桩2凹槽口部的宽度，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘墙1底部的岩土，由下向上运行的链刀3将墙1底部已挖掘的岩土带至上方，墙1和底部链刀3同时向下运行。
桩2的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘桩2底部的岩土，由下向上运行的链刀3将桩2底部已挖掘的岩土带至上方，桩2和底部链刀3同时向下运行。
本发明的优点：墙和桩自身带有挖掘其底部岩土的链刀，采用工厂预制，现场分块或者整体下降的施工方法，施工简单，施工周期短，成本低。
附图说明
图1是墙1与桩2连接成一体形成的装配式地下建筑的局部示意图，也是墙1与桩2连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构的结构示意图，也是墙1侧面链刀3运行的轨道的结构示意图，也是凸台尾端与墙1连接处厚度t的结构示意图；
图2是图1的A向示意图，也是施工桩2至设定深度后，施工墙1的结构示意图，也是由驱动动力装置5-1、弃土处理装置5-2和机架5-3组成的链刀驱动装置5的结构示意图；
图3是图2的B-B视图（去除链刀3），也是墙1-1的底部链刀3运行的轨道4的结构示意图，也是泥浆管路装置6在墙1-1上的泥浆喷嘴6-1和泥浆管路6-2的结构示意图；
图4是链刀3的结构示意图，也是链条3-1和刀具3-2的结构示意图；
图5是可实现空间弯曲的链刀3的结构示意图，也是链条3-1和刀具3-2的结构示意图；
图6是丁字墙1-2的结构示意图，也是墙1-2的三处端部连接处为凸部的结构示意图，也是墙1-2凸部尾端与墙1-2连接处的厚度t大于墙1-2中间的厚度的结构示意图；
图7是十字墙1-3的结构示意图，也是墙1-3的连接处为凸部的结构示意图，也是墙1-3凸部尾端与墙1-3连接处的厚度t大于墙1-3中间的厚度的结构示意图；
图8是由驱动动力装置5-1、弃土处理装置5-2和机架5-3组成链刀驱动装置5的结构示意图，也是链刀驱动装置5驱动链刀3挖掘桩2A底部的岩土，并一起下降的施工结构示意图；
图9是图8的A-A视图，也是Ⅰ型工装2-1在桩2A内的施工状态结构示意图；
图10是桩2A有两个墙1接口，连口处为凹部的结构示意图，也是设有链刀运行轨道4的Ⅰ型工装2-1的结构示意图；
图11是Ⅰ型工装2-1和Ⅱ型工装2-2在桩2B内的施工状态结构示意图；
图12是桩2B有三个凹部接口的结构示意图，也是Ⅱ型工装2-2的结构示意图，也是桩2B的侧面链刀3运行的轨道4的结构示意图，也是轨道4外侧的底部带刃角的侧面罩7的结构示意图；
图13是Ⅰ型工装2-1和Ⅱ型工装2-2在桩2C内的施工状态结构示意图；
图14是桩2C有四个凹部接口的结构示意图；
图15是墙1与桩2A连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构的结构示意图；
图16是将桩2B运至安装处，在桩2B上安装链刀3及链刀驱动装置5的结构示意图；
图17是链刀驱动装置5驱动链刀3挖掘桩2B底部岩土，桩2B和链刀3下降到位的结构示意图；
图18是桩2B下降到设定的深度后拆除链刀驱动装置5和链刀3后的结构示意图；
图19是两个桩2B按设定要求施工完的结构示意图；
图20是Ⅰ型工装2-1从桩2B抽出后的结构示意图；
图21是在墙1-1上安装链刀3和链刀驱动装置5，将墙1-1的凸部嵌入桩2B的凹部槽内的结构示意图；
图22是墙1-1底部链刀3挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方，墙1-1和底部的链刀3一起下降到位的结构示意图；
图23是清除墙1-1和桩2B接口部凹槽空腔内的岩土，并灌注混凝土的结构示意图，也是由墙1-1和桩2B组成的地下连续墙的结构示意图；
图24是图23的A-A视图，也是在由墙1-1和桩2B组成的地下连续墙内挖掘岩土，进行地下室的施工的结构示意图；
图25是由墙1-1和桩2A组成的地下建筑是驳岸的结构示意图；
图26是图25的A-A视图；
图27是由丁字墙1-2组成的地下建筑是驳岸的结构示意图。
图中的1是装配式地下建筑的墙，包括一字墙1-1、丁字墙1-2和十字墙1-3；1-1是一字墙；1-2是丁字墙；1-3是十字墙；2是装配式地下建筑的桩，有三种结构形式：两墙接口桩2A、三墙接口桩2B和四墙接口桩2C；2A是两墙接口的桩；2B是三墙接口的桩；2C是四墙接口的桩；2-1是桩2施工时,装有链刀3运行轨道4的Ⅰ型工装,桩2施工完成后需抽出；2-2是桩2施工时的Ⅱ型工装，桩2施工完成后需抽出；3是挖掘岩土的链刀，由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成；3-1是组成链刀3的链条；3-2是组成链刀3的刀具；4是墙1或者桩2的底部和侧面设有链刀3运行的轨道；5是链刀驱动装置，由驱动动力装置5-1、弃土处理装置5-2和机架5-3组成；5-1是驱动动力装置；5-2是弃土处理装置；5-3是机架；6是泥浆管路装置；6-1是墙1或桩2底部上的泥浆喷嘴；6-2是墙1或桩2内部的泥浆管路；7是墙1或者桩2上轨道4外侧的底部带刃角的侧面罩; t是凸台尾端与墙1连接处的厚度。
具体实施方式
装配式地下建筑包括墙1和桩2，相邻的墙1之间是通过桩2连接成一体的，墙1与桩2连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构，墙1的连接处为凸部，桩2的连接处为凹部，每个凹部都是中间设有空腔的开口的凹槽，墙1的凸部嵌入桩2的凹部内，墙1凸部尾端与墙1接口处的厚度大于或等于墙1的厚度，桩2凹槽口部的宽度大于或等于墙1凸部尾端与墙1连接处的厚度，小于墙1接口处凸部的最大厚度；墙1包括一字墙1-1、丁字墙1-2和十字墙1-3；桩2分两墙接口、三墙接口和四墙接口三种结构；施工时，先施工桩2至设定深度后，再施工墙1；墙1的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3的宽度小于桩2凹槽口部的宽度，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘墙1底部的岩土，由下向上运行的链刀3将墙1底部已挖掘的岩土带至上方，墙1和底部链刀3同时向下运行。
所述的桩2的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘桩2底部的岩土，由下向上运行的链刀3将桩2底部已挖掘的岩土带至上方，桩2和底部链刀3同时向下运行。
所述的丁字墙1-2和十字墙1-3均是由一字墙1-1组成的。
所述的两墙接口是应用于接口处有两个墙1的连接。
所述的三墙接口是应用于接口处有三个墙1的连接。
所述的四墙接口是应用于接口处有四个墙1的连接。
所述的地下建筑是地下连续墙。
所述的地下建筑是驳岸。
所述的具体施工法有如下步骤：
1）预制墙1和桩2；
2）将墙1和桩2运至安装处；
3）在桩2上安装链刀3及链刀驱动装置等；
4）桩2底部链刀3挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方；
5）桩2和底部的链刀3一起下降；
6）桩2下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置和链刀3；
7）在墙1上安装链刀3及链刀驱动装置等；
8）将墙1的凸部嵌入桩2的凹部槽内；
9）墙1底部链刀3挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方；
10）墙1和底部的链刀3一起下降；
11）墙1下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置和链刀3；
12）清除墙1和桩2接口部凹槽空腔内的岩土，并灌注混凝土；
重复上述2）至12）的施工，直至完成全部墙1和桩2的施工。
所述的地下建筑完成墙1和桩2的施工后，再挖掘四周墙内的岩土，进行地下室的施工。
下面结合附图进一步描述本发明：
如图1～图5所示，装配式地下建筑包括墙1和桩2，相邻的墙1之间是通过桩2连接成一体的，墙1与桩2连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构，墙1的连接处为凸部，桩2的连接处为凹部，每个凹部都是中间设有空腔的开口的凹槽，墙1的凸部嵌入桩2的凹部内，墙1凸部尾端与墙1连接处的厚度大于或等于墙1的厚度，桩2凹槽口部的宽度大于或等于墙1凸部尾端与墙1连接处的厚度，小于墙1接口处凸部的最大厚度；施工时，先施工桩2至设定深度后，再施工墙1；墙1的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3的宽度小于桩2凹槽口部的宽度，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘墙1底部的岩土，由下向上运行的链刀3将墙1底部已挖掘的岩土带至上方，墙1和底部链刀3同时向下运行；泥浆管路装置6由墙1或桩2底部上的泥浆喷嘴6-1和墙1或桩2内部的管路6-2组成。
如图1、图6和图7所示，墙1包括一字墙1-1、丁字墙1-2和十字墙1-3三种结构，丁字墙1-2和十字墙1-3均是由一字墙1-1组成，墙1的底部和侧面设有有链刀3运行的轨道4。
如图8～图15所示，桩2的底部和侧面设有链刀3运行的轨道4，施工时轨道4上装有链刀3，链刀3由链条3-1和安装在链条3-1上的刀具3-2组成，链刀3工作时仅挖掘桩2底部的岩土，由下向上运行的链刀3将桩2底部已挖掘的岩土带至上方，桩2和底部链刀3同时向下运行；有三种结构形式：两墙接口桩2A、三墙接口桩2B和四墙接口桩2C。
如图16～图24所示，由墙1-1与桩2B连接成一体形成装配式地下建筑的具体施工法有如下步骤：
1）预制墙1-1和桩2B；
2）将墙1-1和桩2B运至安装处；
3）在桩2B上安装链刀3及链刀驱动装置等；
4）桩2B底部链刀3挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方；
5）桩2B和底部的链刀3一起下降；
6）桩2B下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置5和链刀3；
7）在墙1-1上安装链刀3及链刀驱动装置5等；
8）将墙1-1的凸部嵌入桩2B的凹部槽内；
9）墙1-1底部链刀3挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀3将已挖掘的岩土带至上方；
10）墙1-1和底部的链刀3一起下降；
11）墙1-1下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置5和链刀3；
12）清除墙1-1和桩2B接口部凹槽空腔内的岩土，并灌注混凝土；
重复上述2）至12）的施工，直至完成全部墙1-1和桩2B的施工;
由墙1-1和桩2B连接成一体形成装配式地下建筑是地下连续墙，先在地下连续墙内挖掘岩土，再进行地下室的其他施工。
如图25和图26所示，由墙1-2和桩2A连接成一体形成装配式地下建筑是驳岸。
如图27所示，由若干个墙1-2形成装配式地下建筑是驳岸。

Claims (10)

1.一种装配式地下建筑，其特征是装配式地下建筑包括墙（1）和桩（2），相邻的墙（1）之间是通过桩（2）连接成一体的，墙（1）与桩（2）连接处的结构采用凹凸型嵌入式结构，墙（1）的连接处为凸部，桩（2）的连接处为凹部，每个凹部都是中间设有空腔的开口的凹槽，墙（1）的凸部嵌入桩（2）的凹部内，墙（1）凸部尾端与墙（1）连接处的厚度大于或等于墙（1）的厚度，桩（2）凹槽口部的宽度大于或等于墙（1）凸部尾端与墙（1）连接处的厚度，小于墙（1）接口处凸部的最大厚度；墙（1）包括一字墙（1-1）、丁字墙（1-2）和十字墙（1-3）；桩（2）分两墙接口、三墙接口和四墙接口三种结构；施工时，先施工桩（2）至设定深度后，再施工墙（1）；墙（1）的底部和侧面设有链刀（3）运行的轨道（4），施工时轨道（4）上装有链刀（3），链刀（3）的宽度小于桩（2）凹槽口部的宽度，链刀（3）由链条（3-1）和安装在链条（3-1）上的刀具（3-2）组成，链刀（3）工作时仅挖掘墙（1）底部的岩土，由下向上运行的链刀（3）将墙（1）底部已挖掘的岩土带至上方，墙（1）和底部链刀（3）同时向下运行。
2.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的桩（2）的底部和侧面设有链刀（3）运行的轨道（4），施工时轨道（4）上装有链刀（3），链刀（3）由链条（3-1）和安装在链条（3-1）上的刀具（3-2）组成，链刀（3）工作时仅挖掘桩（2）底部的岩土，由下向上运行的链刀（3）将桩（2）底部已挖掘的岩土带至上方，桩（2）和底部链刀（3）同时向下运行。
3.根据权利要求2所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的丁字墙（1-2）和十字墙（1-3）均是由一字墙（1-1）组成的。
4.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的两墙接口是应用于接口处有两个墙（1）的连接。
5.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的三墙接口是应用于接口处有三个墙（1）的连接。
6.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的四墙接口是应用于接口处有四个墙（1）的连接。
7.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的地下建筑是地下连续墙。
8.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的地下建筑是驳岸。
9.根据权利要求1所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的具体施工法有如下步骤：
1）预制墙（1）和桩（2）；
2）将墙（1）和桩（2）运至安装处；
3）在桩（2）上安装链刀（3）及链刀驱动装置等；
4）桩（2）底部链刀（3）挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀（3）将已挖掘的岩土带至上方；
5）桩（2）和底部的链刀（3）一起下降；
6）桩（2）下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置和链刀（3）；
7）在墙（1）上安装链刀（3）及链刀驱动装置等；
8）将墙（1）的凸部嵌入桩（2）的凹部槽内；
9）墙（1）底部链刀（3）挖掘岩土，侧面由下向上运行的链刀（3）将已挖掘的岩土带至上方；
10）墙（1）和底部的链刀（3）一起下降；
11）墙（1）下降到设定的深度，拆除链刀驱动装置和链刀（3）；
12）清除墙（1）和桩（2）接口部凹槽空腔内的岩土，并灌注混凝土；
重复上述2）至12）的施工，直至完成全部墙（1）和桩（2）的施工。
10.根据权利要求9所述的一种装配式地下建筑，其特征是所述的地下建筑完成墙（1）和桩（2）的施工后，再挖掘四周墙内的岩土，进行地下室的施工。
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