[发明专利]深基坑开挖与地下车站建设的施工装置及采用其的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下建筑工程领域，尤其涉及深基坑开挖与地下车站建设的施工装置及采用其的施工方法。

背景技术

传统的基坑开挖通常采用挖掘机、装载机、自卸汽车等设备并配合人工进行施工，地铁车站建设常采用明挖法、盖挖法或盾构法进行，这些方法均存在一定的局限性，只能针对某一特殊的地质或环境条件能够适用，操作流程繁琐，且施工效率较低。随着地下工程施工技术及新型材料制作工艺的进步，出现了基坑开挖、地铁车站建设一体化施工的新方法，该方法具有环境污染小、施工速度快、效率高等特点，具有广阔的发展前景。

中国专利CN201420804753.3公开了支撑支护形式的深基坑垂直开挖设备，包括位于基坑内且用于挖掘基坑内土方并将土方推放在堆土位置的挖掘机、吊车、钢丝绳以及用于抓取基坑内土方的抓斗，吊车位于基坑顶部的周边，钢丝绳的一端连接于吊车，另一端连接于抓斗。采用钢丝绳连接抓斗以及吊车，通过抓斗可以抓取基坑内挖掘机挖掘的土方，实现垂直开挖效果，该方法所用独立机械设备较多，操作工序繁琐，且功能单一。

中国专利CN102425173A发明了一种深基坑土方开挖方法，首先根据深基坑工程情况在深基坑内由上到下设计N层水平支撑钢板并采用岛式开挖法逐层开挖基坑土方，然后沿深基坑壁向下打入外侧钢板桩，之后开挖第一层水平支撑钢板以上的土方，将第一层水平支撑钢板一端与外侧钢板桩焊接，在第一层水平支撑钢板的另一端向下打入内侧钢板桩，以此类推施工第N层水平支撑钢板，修建坡道并开挖第N层水平支撑钢板以下的土方，后退行开挖坡道，拔出内侧钢板桩，挖除余下的土方，完成基坑开挖。该方法施工步骤复杂，施工效率低，施工周期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种深基坑开挖与地下车站建设的施工装置，其优点是进行深基坑支护、开挖和车站建设一体化施工，可提高施工效率，减少环境污染，降低工程造价。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

深基坑开挖与地下车站建设的施工装置，包括设有起吊机的龙门吊，龙门吊包括横向龙门吊梁和用于支撑横向龙门吊梁的两个支撑架，两个支撑架分别设于预计开挖深基坑的两侧，在横向龙门吊梁的下方设有可调整高度的横梁，横梁上固定有可横向移动的抓斗机和注浆机，在两个支撑架的内侧各固定一个铣槽机；通过将起吊机、抓斗机、铣槽机和注浆机均设置于一个龙门吊上，龙门吊移动，同时带动所有装置的移动，节省了装置的出入场时间，机器可以同时或者单个运作，大大节约了施工工期。

进一步地，在两个支撑架的底部分别设有滚轮，滚轮与设于深基坑两侧的纵向轨道配合；龙门吊的移动，带动龙门吊上的各个机器移动；相比于一个一个的机器来说，方便了对这些机器的移动，同时节约工时。

进一步地，还包括控制装置，控制装置与起吊机、抓斗机、注浆机和铣槽机的控制系统分别单独连接；由控制装置统一对这些机器进行统一控制，节省人力。

进一步地，所述横梁的两端分别通过垂向轨道固定，垂向轨道内侧设有横梁升降齿轮，横梁与横向龙门吊梁之间设有吊索用于控制横梁的升降，横梁升降齿轮用于横梁在升降到一定位置时，横梁两端的固定，垂向轨道可拼接。

进一步地，所述横梁有两条，一条横梁上固定抓斗机，另一条上固定注浆机，抓斗机与注浆机分别通过电机驱动装置与横梁固定。

进一步地，还包括遥控器，遥控器与所述的控制装置通过无线或有线连接，由遥控器实现远程控制，保证施工安全。

采用采用上述施工装置的深基坑开挖与地下车站建设的施工装置的施工方法，具体步骤如下：

1)架设施工装置，利用铣槽机成槽，再利用起吊机和注浆机施作现浇地连墙或者采用装配式地连墙进行基坑支护；

2)调整横梁高度，利用抓斗机进行基坑分层开挖，并逐层施作预应力锚索或者焊接钢梁进行支撑；

3)拼接垂向轨道，后调整横梁高度，继续基坑开挖，并逐层施作预应力锚索或者焊接钢梁进行支撑；

4)按照步骤3)操作流程，继续开挖至基坑底；

5)基坑开挖完成后，升起横梁，然后利用起吊机做地下车站的拼装或者利用起吊机及注浆机进行地下车站的现浇施工；

6)车站主体建设完成后，覆土回填，完成车站施工。

进一步地，在步骤1)中实时采用垂直度检测装置检测地连墙的垂直度。

进一步地，在现浇或者装配地下车站侧墙时，实时检测侧墙的高度和平整度。

进一步地，在所述步骤1)中做装配式地连墙时，首先需要在开挖好的沟槽内安装地连墙定位架。