用于装配式地下建筑物的下沉施工装置的制作方法

1.本发明涉及地下建筑施工技术领域，具体是用于装配式地下建筑物的下沉施工装置。


背景技术：

2.现有大型地下建筑常用明挖法施工，明挖法需要先开挖基坑做支护，然后在基坑内浇筑或者装配地下建筑，需要做基坑临时支护和降水，工期长，造价高；目前采用链刀挖掘底部岩土，整体下沉的技术方案，无吊挂装置的下沉施工，由于地下建筑物自身载荷实在太重，有以下缺陷：易产生倾斜偏移，下沉时需要增设纠偏装置，而且一旦产生偏离，就很难实现纠偏；这么大的载荷压在底部链刀上，导致驱动装置功率太大，而且链刀极易拉断；下降速度很难控制；底部链刀的进刀量处于失控状态，极易损坏刀具。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供用于装配式地下建筑物的下沉施工装置，来解决上述背景技术中提到的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：位于地下的建筑物包括外墙、顶板、底板和施工装置，由位于两端的端段和位于中间的中间段组成，外墙包括纵墙和横墙，端段包括一个位于端部的横墙和位于两侧的两个纵墙，中间段包括位于两侧的纵墙；施工装置包括挖掘装置、位于建筑物顶部的吊挂装置和装配装置，挖掘装置挖掘底板底部的岩土，挖掘装置包括链刀和驱动装置，链刀包括链条和安装在链条上的刀，驱动装置安装在底板的上方；纵墙包括位于底板上方上下错位的孔，链刀通过孔包络底板，纵墙包括位于孔下方的下纵墙和孔上方的上纵墙，上纵墙的厚度小于或等于下纵墙加链刀的厚度之和；建筑物通过施工装置在地面分段装配；通过吊挂装置将建筑物处于悬挂状态下，启动驱动装置，底板底部的链刀挖掘岩土，由下往上运行的链刀将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物的下沉作业，建筑物下沉到设定的深度，抽出链刀再完成后续施工，直至完成建筑物的全部施工。
5.所述的装配装置包括张拉装置，建筑物包括若干底板模块、中板模块、顶板模块、侧墙模块和端墙模块，建筑物的主要装配步骤如下：1）先通过吊挂装置将本段底板模块处于悬挂状态，通过张拉装置采用张拉法将底板模块联接成一体，将底板模块搁在地面；2）再通过装配装置用螺栓螺母副将底层的侧墙模块之间、端墙模块之间、侧墙模块与端墙模块之间、底板模块与侧墙模块之间，以及底板模块与端墙模块之间联接成一体；3）通过吊挂装置将此段中板模块处于悬挂状态，通过张拉装置采用张拉法将中板模块联接成一体，将中板模块搁在底层的侧墙模块和端墙模块的顶部，用螺栓螺母副将底层的侧墙模块和端墙模块的顶部与中板模块的底部联接成一体；4）完成除顶板外的本段中间层施工；5）通过吊挂装置将本段顶板模块处于悬挂状态，通过张拉装置采用张拉法将顶板
模块联接成一体，将顶板模块搁在顶层侧墙模块和端墙模块的顶部，用螺栓螺母副将底层的侧墙模块和端墙模块的顶部与中板模块的底部联接成一体，至此，完成此段建筑物的装配；6）吊挂装置将建筑物处于悬挂状态，通过挖掘装置使建筑物完成下沉施工，抽出链刀灌浆直至完成全部施工。
6.所述的孔的包括入口刃板和斜面，当链刀携带大于孔和链刀之间间隙的岩土如鹅卵石或孤石时，通过入口刃板将其挤碎，或通过斜面将其挤至纵梁的外侧。
7.所述的建筑物下沉至设定的深度，当地下水对建筑物的浮力和岩土对建筑物的摩擦力等于建筑物包括挖掘装置的自重时，处于临界状态，通过向建筑物加重，使建筑物在下沉过程中，始终处于悬挂状态。
8.所述的链刀包括链板，链板安装在链条上，刀安装在链板上，链刀由若干组呈锥状的条状链刀组成，条状链刀中的刀包括位于前端的头部刀、位于中间的中间刀和位于尾端的刮板，头部刀包括一把长刀，中间刀包括两把短刀，刮板的高度略低于头部刀和中间刀的高度，头部刀和中间刀挖掘岩土，刮板将已挖掘的岩土带至前方。所述的吊挂装置包括钢绞线升降千斤顶， 若干钢绞线升降千斤顶是同步缓慢升降的，建筑物是在悬挂状态下下沉的，由于其自身的巨大自重，难以产生偏移。
9.所述的链刀挖掘岩土时，是通过控制吊挂装置的下降速度来满足不同的地质条件，当刀磨损时，在建筑物内部进行更换。
10.所述的建筑物包括端段和中间段以及相邻的中间段之间相接的接口，接口包括先沉的宽接口和后沉的窄接口，宽接口和窄接口分别位于相邻两段的左端和右端，端段包括端结构体和位于一端的端接口，中间段包括左接口、中间结构体和右接口；挖掘装置包括接口挖掘装置，接口挖掘装置包括宽接口挖掘装置和窄接口挖掘装置，宽接口挖掘装置挖掘宽接口底部的岩土，窄接口挖掘装置挖掘窄接口底部的岩土，宽接口挖掘装置中的链刀包络宽接口，窄接口挖掘装置中的链刀包络窄接口。所述的接口包括无底板接口，无底板接口的无底宽接口包括u型窄外墙和铅直外墙，铅直外墙包括铅直凹槽，宽接口挖掘装置包括u型窄外墙链刀和铅直外墙链刀，u型窄外墙链刀挖掘u型窄外墙底部的岩土，铅直外墙链刀挖掘铅直外墙底部的岩土；无底板接口的无底窄接口包括u型外墙，u型外墙包括u型凸台，窄接口挖掘装置包括u型外墙链刀，u型外墙链刀挖掘u型外墙底部的岩土，后沉的u型凸台相嵌在先沉的铅直凹槽内。
11.所述的接口包括有底板接口，有底板接口的有底宽接口包括u型宽外墙，u型宽外墙的内侧包括u型凹槽，宽接口挖掘装置包括u型宽外墙链刀，u型宽外墙链刀挖掘u型宽外墙底部的岩土；有底板接口的窄接口包括u型外墙，u型外墙包括u型凸台，窄接口挖掘装置包括u型外墙链刀，u型外墙链刀挖掘u型外墙底部的岩土，后沉的u型凸台相嵌在先沉的u型凹槽内。
12.综上所述，本发明采用了挖掘装置的链刀在建筑物的底部循环，链刀不需要运行至顶部，有以下优点：顶部没有包络链刀，方便吊挂装置对建筑物进行吊起；特别是需要在高度方向分段施工时，下沉完一段，不需要断开链刀和拆除驱动装置；建筑物的主体结构采用装配式结构，提高建筑物地面建造的施工速度，模块化装配施工可改善施工现场的环境。
13.本发明采用了吊挂装置，地下建筑物的自重由吊挂装置平衡，有下列优点：由于地
下建筑物自身极重，不可能产生偏离，所以无需纠偏装置；由于地下建筑物的自重不压在链刀上，所以驱动装置功率较小，链条拉力也较小，不易拉断；下降速度可控；可以通过控制进刀量来适应不同的地质条件。
附图说明
14.图1是在已施工端段4的基础上，通过施工装置3对中间段11进行下沉施工的结构示意图；图2是建筑物1通过施工装置3在地面分段装配，分段下沉施工的结构示意图；图3是张拉装置3-2-1采用张拉法将底板模块1a联接成一体的结构示意图；图4是钢绞线升降千斤顶3-1a将底板模块1a搁在地面上的结构示意图；图5是装配装置3-2通过吊挂装置3-1把侧墙模块1d和端墙模块1e吊装，用螺栓螺母副把他们全部连接固定；图6是吊挂装置3-1将全部中板模块1b处于悬挂状态，并进行穿插钢绞线，张拉锚固的结构示意图；图7是中板模块1b与侧墙模块1d和端墙模块1e通过螺栓螺母连接成一体的结构示意图；图8是通过吊挂装置3-1将全部顶板模块1c处于悬挂状态，并进行穿插钢绞线，张拉锚固的结构示意图；图9是用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1d和端墙模块1e的顶部与顶板模块1c的底部联接成一体的结构示意图；图10是图9的ⅰ局部放大示意图，也是中板模块1b搁在底层侧墙模块1d上，通过螺栓螺母副连接固定的结构示意图，中间设有凹凸嵌入接口，增加连接强度和防水效果；图11在装配好的建筑物1上安装挖掘装置5的结构示意图；图12是链条7-1为模锻链的结构示意图，也是链板7-3安装在链条7-1上，刀7-2安装在链板7-3上的结构示意图；图13是条状链刀8的结构示意图；图14是中间段11左端为无底板接口91的无底宽接口91-1，右端为无底板接口91的无底窄接口91-2的结构示意图；图15是端段4和中间段11以及相邻的中间段11之间通过接口9连接成一体的结构示意图，也是后沉的窄接口9-2插入先沉的宽接口9-1的结构示意图；图16是u型窄外墙链刀7-511y挖掘u型窄外墙91-1-1底部岩土，铅直外墙链刀7-511x挖掘铅直外墙91-1-2底部岩土的结构示意图；图17是u型宽外墙链刀7-521y挖掘u型宽外墙92-1-1底部岩土，u型外墙链刀7-512y挖掘u型墙92-2-1底部岩土的结构示意图；图中的1是建筑物；1a是底板模块；1b是中板模块；1c是顶板模块；1d是侧墙模块；1e是端墙模块；2是外墙；2x是纵墙；2x-1是位于底板1-2上方上下错位的孔；2x1是下纵墙；2x2是上纵墙；2y是横墙；1-1是顶板；1-2是底板；2x-1是孔，入口括刃板2x-1-1和斜面2x-1-2；2x-1-1是刃板；2x-1-2是斜面；3是施工装置；3-1是吊挂装置；3-1a是钢绞线升降千斤顶；3-2是装配装置；3-2-1是张拉装置；4是端段，包括端结构体4-1和位于一端的端接口4-2；5
是挖掘装置；5-1是驱动装置；51是接口挖掘装置；512是窄接口挖掘装置；9-2是窄接口；511是宽接口挖掘装置；9-1是挖掘宽接口；7是链刀，包括链条7-1和安装在链条7-1上的刀7-2；8是条状链刀；8-1是前端的头部刀；8-1-1是长刀；8-2是位于中间的中间刀；8-2-1是短刀；8-3是位于尾端的刮板；9是接口，包括先沉的宽接口9-1和后沉的窄接口9-2；91是无底板接口；91-1是无底宽接口，包括u型窄外墙91-1-1和铅直外墙91-1-2；91-1-1是u型窄外墙；91-1-2是铅直外墙，包括铅直凹槽91-1-2-1；91-1-2-1是铅直凹槽；91-2是无底窄接口；91-2-1是u型外墙；包括u型凸台91-2-1-1；u型凸台91-2-1-1；92-2是有底窄接口；92-2-1是u型墙；92-2-1-1是凸台；511是宽接口挖掘装置，包括互相垂直的u型窄外墙链刀7-511y和铅直外墙链刀7-511x；7-511y 是u型窄外墙链刀；7-511x是铅直外墙链刀；7-512y是u型外墙链刀；92是有底板接口；92-1是有底宽接口，包括u型宽外墙92-1-1；92-1-1是u型宽外墙；92-1-1-1是u型凹槽；7-521y 是u型宽外墙链刀；11是中间段，包括左接口11-1、中间结构体11-2和右接口11-3；11-1是左接口；11-2是中间结构体；11-3是右接口。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1～17，本发明实施例中，位于地下的建筑物1包括外墙2、顶板1-1、底板1-2和施工装置3，由位于两端的端段4和位于中间的中间段11组成，外墙2包括纵墙2x和横墙2y，端段4包括一个位于端部的横墙2y和位于两侧的两个纵墙2x，中间段11包括位于两侧的纵墙2x；施工装置3包括挖掘装置5、位于建筑物1顶部的吊挂装置3-1和装配装置3-2，挖掘装置5挖掘底板1-2底部的岩土，挖掘装置5包括链刀7和驱动装置5-1，链刀7包括链条7-1和安装在链条7-1上的刀7-2，驱动装置5-1安装在底板1-2的上方；纵墙2x包括位于底板1-2上方上下错位的孔2x-1，链刀7通过孔2x-1包络底板1-2，纵墙2x包括位于孔2x-1下方的下纵墙2x1和孔2x-1上方的上纵墙2x2，上纵墙2x2的厚度小于或等于下纵墙2x1加链刀7的厚度之和；建筑物1通过施工装置3在地面分段装配；通过吊挂装置3-1将建筑物1处于悬挂状态下，启动驱动装置5-1，底板1-2底部的链刀7挖掘岩土，由下往上运行的链刀7将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物1的下沉作业，建筑物1下沉到设定的深度，抽出链刀7再完成后续施工，直至完成建筑物1的全部施工。
17.需要说明的是：底板挖掘装置52包括水力冲刷装置52-1和水力出土装置52-2，通过水力冲刷装置52-1利用高压水把链刀7中岩土冲刷脱离，水力出土装置52-2把收集的泥水混合物抽出至地面。
18.所述的装配装置3-2包括张拉装置3-2-1，建筑物1包括若干底板模块1a、中板模块1b、顶板模块1c、侧墙模块1d和端墙模块1e，建筑物1的主要装配步骤如下：1）先通过吊挂装置3-1将本段底板模块1a处于悬挂状态，通过张拉装置3-2采用张拉法将底板模块1a联接成一体，将底板模块1a搁在地面；2）再通过装配装置4用螺栓螺母副将底层的侧墙模块1d之间、端墙模块1e之间、侧墙模块1d与端墙模块1e之间、底板模块1a与侧墙模块1d之间，以及底板模块1a与端墙模块
1、中间结构体11-2和右接口11-3；挖掘装置5包括接口挖掘装置51，接口挖掘装置51包括宽接口挖掘装置511和窄接口挖掘装置512，宽接口挖掘装置511挖掘宽接口9-1底部的岩土，窄接口挖掘装置512挖掘窄接口9-2底部的岩土，宽接口挖掘装置511中的链刀7包络宽接口9-1，窄接口挖掘装置512中的链刀7包络窄接口9-2。
27.需要说明的是：如果端段4先沉，则端接口4-2为宽接口9-1，如果端段4后沉，则端接口4-2为窄接口9-2；第一个沉的中间段11左接口11-1和右接口11-3均为宽接口9-1，最后一个沉的中间段11左接口11-1和右接口11-3均为窄接口9-2，其它的一个为宽接口9-1另一个为窄接口9-2；宽接口9-1或窄接口9-2也可以在高度方向是一体的。
28.所述的接口9包括无底板接口91，无底板接口91的无底宽接口91-1包括u型窄外墙91-1-1和铅直外墙91-1-2，铅直外墙91-1-2包括铅直凹槽91-1-2-1，宽接口挖掘装置511包括u型窄外墙链刀7-511y和铅直外墙链刀7-511x，u型窄外墙链刀7-511y挖掘u型窄外墙91-1-1底部的岩土，铅直外墙链刀7-511x挖掘铅直外墙91-1-2底部的岩土；无底板接口91的无底窄接口91-2包括u型外墙91-2-1，u型外墙91-2-1包括u型凸台91-2-1-1，窄接口挖掘装置512包括u型外墙链刀7-512y，u型外墙链刀7-512y挖掘u型外墙91-2-1底部的岩土，后沉的u型凸台91-2-1-1相嵌在先沉的铅直凹槽91-1-2-1内。
29.需要说明的是：1u型窄外墙91-1-1、铅直外墙91-1-2和u型外墙91-2-1是外墙2的组成部分；当下纵墙2x1的底面低于u型窄外墙91-1-1时，下纵墙2x1设有u型外墙链刀7-511y的穿越孔7-3，当下纵墙2x1的底面高于u型外墙91-1-1时，u型外墙91-1-1设有纵墙链刀71x的穿越孔7-3。
30.所述的接口9包括有底板接口92，有底板接口92的有底宽接口92-1包括u型宽外墙92-1-1，u型宽外墙92-1-1的内侧包括u型凹槽92-1-1-1，宽接口挖掘装置511包括u型宽外墙链刀7-521y，u型宽外墙链刀7-521y挖掘u型宽外墙92-1-1底部的岩土；有底板接口92的有底窄接口92-2包括u型墙92-2-1，u型墙92-2-1包括凸台92-2-1-1，窄接口挖掘装置512包括u型外墙链刀7-512y，u型外墙链刀7-512y挖掘u型墙92-2-1底部的岩土，后沉的凸台92-2-1-1相嵌在先沉的u型凹槽92-1-1-1内。
31.需要说明的是：u型宽外墙92-1-1和u型墙92-2-1是外墙2的组成部分。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制，本实用中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。