[发明专利]一种地下空间气膜建造方法及其所用的施工装置

权利要求书

1.一种地下空间气膜建造方法，包括以下步骤：

a)自地基土表面向地下建造施工通道1；

b)将切削施工设备穿越步骤a)中建造的施工通道1，对地下空间位置的岩体或土体进行切削清除施工，并使得岩土体的切削清除范围显著大于步骤a)中建造的施工通道1所覆盖的部分，同步通过施工通道1向地下空间位置输入流体，通过流体的压力维持地下空间位置外围岩体或土体的稳定，施工形成地下洞室13；

c)从施工通道1中取出切削施工设备；

d)将固定有密封外膜15、密封内膜16、外膜充气管18、内膜充气管17的定位管14穿越施工通道1，插入到步骤b)中施工形成的地下洞室13中，并使得密封内膜16位于密封外膜15的内侧，混凝土灌注导管19与外膜充气管18的出口端均位于密封外膜15与密封内膜16之间，内膜充气管17的出口端位于密封内膜16的内侧，密封内膜16与密封外膜15均具有体积可变的特征；

e)通过外膜充气管18输入气体或者液体，使密封外膜15膨胀，同步排除步骤b)中施工时所需的流体，并利用充入气体或液体的密封外膜15支撑其外侧的岩体或土体，通过内膜充气管17输入气体或液体，使密封内膜16膨胀，在密封外膜15与密封内膜16之间形成密封的灌注腔室22；

f)向步骤e)中施工形成的灌注腔室22内灌注混凝土，并利用密封外膜15与充入气体或液体的密封内膜16支撑凝固前混凝土形状的稳定；

g)养护步骤f)中灌注的混凝土，形成地下结构，完成地下空间建造。

2.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤a)中，采用大直径钢管作为施工通道1，并使钢管与外围的岩体或土体密封粘结，使钢管高出地表的高度满足流体装载高度的需要。

3.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤b)中，使用具备喷射高压水流功能的设备进行岩土体的切削清除施工。

4.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤f)中，上述的混凝土为纤维混凝土。

5.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤f)中，在施工通道1与定位管14之间灌注混凝土，形成组合构件作为地下空间的连通道。

6.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤g)中，重复步骤a)～步骤f)，建造多层或多个相互连接贯通的地下结构。

7.根据权利要求1所述的地下空间气膜建造方法，其特征是在上述的步骤g)中，在密封外膜15外侧进行注浆施工。

8.一种如权利要求1所述的地下空间气膜建造方法所用的施工装置，其特征是包括定位管14、密封外膜15、密封内膜16、内膜充气管17、外膜充气管18、混凝土灌注导管19六部分，其中的定位管14为中空的管状构件，密封外膜15与密封内膜16为具备承载流体压力且具备体积变化性能的密封部件，内膜充气管17为具备向密封内膜16内充填流体功能的管道，外膜充气管18为具备向密封外膜15内充填流体功能的管道，混凝土灌注导管19是具备输送混凝土功能的管道，密封内膜16与密封外膜15均位于定位管14的外侧且与定位管14牢固密封连接，密封外膜15位于密封内膜16的外侧，内膜充气管17的一端管口位于密封内膜16与定位管14组成的密闭空间内，外膜充气管18的一端管口位于密封外膜15与密封内膜16组成的密封空间内，混凝土灌注导管19与密封内膜16、密封外膜15组成的密闭空间连通。