CN111021398A - 一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于既有建筑下的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造及其方法，施工方法为：既有建筑的基础为浅基础，待开发的地下空间位于浅基础的下部，步骤一：在既有建筑外部施工桩基；步骤二：施工既有建筑下的主梁和夹壁梁，夹壁梁分别相对布置在既有建筑的墙体下部的两侧，夹住墙体，抬梁间隔布置穿过墙体，抬梁的两端与夹壁梁锚固；夹壁梁锚固在主梁内，主梁的两端锚固在桩基上。在既有建筑不大面积损坏和原位保护的前提下进行地下空间开发，既可以满足城市更新的需要，解决城市发展难题，又可以保留历史街区原有的风貌。

Description

一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造及其方法

技术领域

本发明属于位于既有建筑下的地下空间开发领域，尤其涉及一种既有建筑托换的构造及其施工方法，能被广泛应用于既有建筑下的地下空间开发中。

背景技术

现阶段城市中心城区可利用开发的净地日益减小，一方面城市发展面临无地可用的境界，另一方面中心城区又保留大量具有历史价值和历史传承的既有建筑，并且城市更新策略已由“拆改留”转向“留改拆”，进一步加剧了城市发展无地可用的矛盾。因此，既有建筑下地下空间开发成为解决城市更新发展的必然之路。

在既有建筑下方进行地下空间开发，不仅仅要确保既有建筑的安全，更要在确保既有建筑安全的前提下，为地下空间开发创造出更多的施工空间，解决地上地下对施工作业面的限制。现阶段，对既有建筑的保护有复建、平移和托换三种方案：复建对既有建筑损坏最大，降低了建筑的历史和文化价值；平移需要较大的施工场地，在密集的既有建筑群中往往最缺的就是大面积的施工场地；常规托换采用的是分散托换方法，即在相应的墙、柱下方均设置夹壁梁，通过抬梁将荷载传递到两侧的锚杆静压桩上，由于锚杆静压桩的承载力较小，需要的锚杆静压桩数量较多，数量众多的锚杆静压桩对地下空间开发来说就是障碍物，造成地下施工空间狭小，无法地下空间施工要求，因此常规托换方法仅适用于没有地下空间开发的既有建筑保护。

发明内容

本发明提供了一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造及其方法，该方法能够在保护既有建筑时同时解决地下施工空间的技术难题。在既有建筑不大面积损坏和原位保护的前提下进行地下空间开发，既可以满足城市更新的需要，解决城市发展难题，又可以保留历史街区原有的风貌。

本发明构造的技术方案为：一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造，既有建筑的基础为浅基础，待开发的地下空间位于浅基础的下部，桩基布置在既有建筑的外部；既有建筑下为主梁夹壁梁，夹壁梁分别相对布置在既有建筑的墙体下部的两侧，夹住墙体，抬梁间隔布置穿过墙体，抬梁的两端与夹壁梁锚固；夹壁梁锚固在主梁内，主梁的两端锚固在桩基上。

基于上述技术特征：桩基为高频免共振钢管桩或钻孔灌注桩。

基于上述技术特征：主梁为钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。

基于上述技术特征：主梁底标高不低于浅基础底标高。

本发明方法的技术方案为：一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，既有建筑的基础为浅基础，待开发的地下空间位于浅基础的下部，步骤一：在既有建筑外部施工桩基；步骤二：施工既有建筑下的主梁和夹壁梁，夹壁梁分别相对布置在既有建筑的墙体下部的两侧，夹住墙体，抬梁间隔布置穿过墙体，抬梁的两端与夹壁梁锚固；夹壁梁锚固在主梁内，主梁的两端锚固在桩基上。

基于上述技术特征：桩基为高频免共振钢管桩。

基于上述技术特征：桩基为钻孔灌注桩。

基于上述技术特征：采用狭小环境下低净空小型桩基设备进行钻孔灌注桩施工。

基于上述技术特征：主梁为钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。

基于上述技术特征：主梁底标高不低于所述浅基础底标高。

本发明的基本构思如下：首先施工既有建筑外部的桩基，作为优化，可采用高频免共振钢管桩亦或钻孔灌注桩等高承载力桩基，此类桩基的承载力普遍高于现有技术中的锚杆静压桩所能提供的最大承载力。当既有建筑周边的相邻建筑限制施工场地时，钻孔灌注桩应采用适用于狭小环境下低净空小型桩基设备进行施工。本发明中桩基的型式、数量可根据既有建筑荷载、桩基承载力以及地下空间开发所需空间综合确定。然后施工主梁和夹壁梁，夹壁梁夹住既有建筑的墙体下部，通过抬梁将既有建筑墙体抬起来，这里的墙体包括承重墙和非承重墙；夹壁梁锚固在主梁内。抬梁将既有建筑竖向荷载传递给夹壁梁，夹壁梁再将荷载传递到主梁；主梁整体跨度较大并布置在既有建筑下方，将夹壁梁传递过来的既有建筑荷载传递到两端的桩基上；主梁可采用常规的同截面钢筋混凝土梁，亦可采用钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。为减小主梁施工开挖对既有建筑的影响，主梁底标高不低于浅基础底标高。因为，主梁是后施工的结构，如果主梁的底标高低于原既有建筑的浅基础底标高，施工主梁的时候，会对浅基础产生影响，不利于既有建筑的保护。在实际工程中，主梁一般避开浅基础设置，如主梁碰到浅基础，可在相碰处凿除部分浅基础，由于既有建筑在集中托换施工后，既有建筑的荷载会集中传递到主梁，所以即使浅基础局部受损，也不会影响既有建筑上部结构的安全。

由于上述既有建筑集中托换构造及方法的使用，实现了既有建筑原位保护的要求，满足了地下空间开发施工空间的要求，从而使中心城区的历史和文化得到有效地传承，在城市更新中有效利用了地下空间，节约了土地资源，推动了城市的发展和功能品质的提升。

附图说明

图1是本发明中桩基的布置示意图。

图2是主梁和夹壁梁示意图。

图3是既有建筑下方地下空间开挖的示意图。

图4为夹壁梁与墙体之间的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

本发明通过既有建筑集中托换构造及其方法来满足建筑物下的地下空间开发，实现既有建筑原位保护的要求，满足地下空间开发施工空间的要求。结合附图，具体描述如下：

如图1所示，根据承载力以及地下空间开发所需施工空间的要求，在既有建筑1外部布置桩基2，既有建筑1为浅基础。在桩基施工的同时，可对既有建筑1进行内部加固3。

如图2所示，在既有建筑墙柱下方布置主梁和夹壁梁，夹壁梁4锚固到主梁5。主梁锚固到桩基2。桩基2宜采用高频免共振钢管桩亦或钻孔灌注桩等高承载力桩基。主梁宜为钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。如图4所示，夹壁梁4分别相对布置在既有建筑的墙体6下部的两侧，夹住墙体6，抬梁7间隔布置穿过墙体6，抬梁7的两端与夹壁梁4锚固。

如图3所示，主梁5将既有建筑所有荷载传递到桩基2后，既有建筑处于安全稳固状态。施工设备可在既有建筑下方进行土方开挖，以及后期的地下结构施工操作，从而进行地下空间的开发。

本发明中的桩基承受既有建筑全部的上部荷载，并确保既有建筑的稳定。通过大跨度的主梁将既有建筑荷载传递到桩基上，避免了现有技术中既有建筑下方范围内密集布置的锚杆静压桩对地下空间开发的影响，满足了地下空间开发的要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造，既有建筑的基础为浅基础，待开发的地下空间位于所述浅基础的下部，其特征在于：桩基布置在所述既有建筑的外部；所述既有建筑下为主梁和夹壁梁，夹壁梁分别相对布置在所述既有建筑的墙体下部的两侧，夹住所述墙体，抬梁间隔布置穿过所述墙体，所述抬梁的两端与所述夹壁梁锚固；所述夹壁梁锚固在主梁内，所述主梁的两端锚固在所述桩基上。

2.根据权利要求1所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造，其特征为：所述桩基为高频免共振钢管桩或钻孔灌注桩。

3.根据权利要求1所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造，其特征为：所述主梁为钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。

4.根据权利要求1所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换构造，其特征为：所述主梁底标高不低于所述浅基础底标高。

5.一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，既有建筑的基础为浅基础，待开发的地下空间位于所述浅基础的下部，其特征在于：

步骤一：在所述既有建筑外部施工桩基；

步骤二：施工所述既有建筑下的主梁和夹壁梁，夹壁梁分别相对布置在所述既有建筑的墙体下部的两侧，夹住所述墙体，抬梁间隔布置穿过所述墙体，所述抬梁的两端与所述夹壁梁锚固；所述夹壁梁锚固在主梁内，所述主梁的两端锚固在所述桩基上。

6.根据权利要求5所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，其特征在于：所述桩基为高频免共振钢管桩。

7.根据权利要求5所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，其特征在于：所述桩基为钻孔灌注桩。

8.根据权利要求7所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，其特征在于：采用狭小环境下低净空小型桩基设备进行钻孔灌注桩施工。

9.根据权利要求5所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，其特征在于：所述主梁为钢筋混凝土预应力鱼腹梁或型钢组合梁。

10.根据权利要求5或9所述的一种用于开发地下空间的既有建筑集中托换方法，其特征在于：所述主梁底标高不低于所述浅基础底标高。

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