[发明专利]地下建筑竖井围护结构及其盾构机切削施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种围护结构，尤其涉及了一种地下建筑竖井围护结构。

本发明还涉及了该地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法。

背景技术

我国城市建设用地日益紧张，地下车库、商业街等地下建筑成为必然地发展趋势。地下建筑用隧道、结构物的修建为城市化进程腾出更多的土地空间。目前地下建筑物通常采用钢筋或钢板作为增强体的围护结构，以达到止水、防渗、和承重的目的，在进行地下建筑施工必然会选择盾构法施工。但在盾构法隧道施工中，隧道掘进至竖井位置时，用盾构机的刀具直接切削以钢筋或钢板为增强体的围护结构极为困难，很容易造成刀具损坏、钢筋卡塞刀盘等问题，因此，为方便盾构机进、出地下建筑竖井，一般采用人工破筋的方法凿去相应位置处的围护结构，这种方法不仅作业环境艰苦、劳动强度大，同时由于围护结构的开凿破坏，极易出现地下水涌入、土体塌方等问题，危险性极大。

在采用人工破筋以时，为了确保施工安全，在人工开凿前还必须对盾构机进、出地下建筑竖井位置外的土体进行加固或做临时支护。目前采用的处理有高压旋喷法、深层搅拌法、化学注浆法或冰冻法等，这不仅增加了竖井围护的建设费用，延长了施工周期；还对竖井施工的工作面提出了更高的要求，对周围交通和建筑的影响增大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种施工周期短、工程造价低、劳动强度低以及施工安全系数高的地下建筑竖井围护结构，同时提供地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：

本发明提供一种地下建筑竖井围护结构，具有增强体结构，所述的增强体结构为由上部工字钢、中部FRP筋笼和下部工字钢联接而成的增强体结构。

其中，所述的FRP筋笼在围护结构中的位置与盾构机进、出地下建筑竖井的位置对应，且FRP筋笼的高度大于盾构机的进出高度。

所述的FRP筋笼为矩形FRP筋笼，上、下部工字钢与FRP筋笼通过联接板和钢螺栓联接。

所述的FRP筋笼为GFRP筋笼或CFRP筋笼。其中，FRP为纤维增强聚合物，GFRP为玻璃纤维增强聚合物，CFRP为碳纤维增强聚合物。

本发明还提供了上述的地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部工字钢、中部FRP筋笼和上部工字钢吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼位置时，将盾构机的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。

本发明针对现行地下建筑盾构法施工中，盾构机穿越竖井的以钢筋为增强体的围护结构时由于人工破筋和对进、出洞口外土体临时支护等作业造成的安全、造价提高、工期延长等问题，通过盾构机直接切削地下建筑竖井围护结构的FRP筋笼，避免了使用人工破筋的方法凿去相应位置处的钢筋混凝土围护，从而缩短了施工周期，降低了劳动难度与强度、提高了施工安全性。采用本发明的围护结构及施工方法，既加快了地下建筑的施工进度，也在一定程度上减少了盾构机刀片的磨损，适合于在盾构机进、出地下建筑竖井处的围护结构中推广使用。

附图说明

图1为盾构切削地下建筑竖井围护结构的示意图。

图2为FRP筋笼与工字钢联接示意图。

图3为联接板结构示意图。

具体实施方式

请一并参阅图1、图2和图3，本发明的围护结构与传统的围护结构不同，传统围护结构通常以钢筋或钢板作为增强体，而本发明的增强体结构则由上、下部工字钢和中部FRP筋笼2构成；FRP筋笼2的位置与盾构机7进、出地下建筑竖井的位置对应，且FRP筋笼2的高度大于盾构机7的进出高度，使盾构机能在FRP筋笼中通行；上部工字钢1、中部FRP筋笼2、下部工字钢3之间通过联接形成一个完整的增强体结构。其中，FRP筋笼2可以为GFRP筋笼或CFRP筋笼；联接板4上具有若干个螺栓孔6，上部工字钢1、中部FRP筋笼2、下部工字钢3之间通过联接板4和钢螺栓5联接。

本发明地下建筑竖井围护结构的盾构机切削施工方法，包括如下步骤：将下部工字钢3、中部FRP筋笼2和上部工字钢1吊装、搭接、绑扎后，浇注混凝土，形成地下建筑竖井围护结构，盾构机7掘进至地下建筑竖井的FRP筋笼位置时，将盾构机7的刀盘更换为滚刀、齿刀或刮刀后，再进行地下建筑竖井围护结构的切削。

具体施工方法如下：

i、开挖导沟、设置导向架及定位卡；

ii、桩机就位，搅拌桩施工。要求桩架倾斜度不超过1％；