一种两层或多层地下空间施工方法技术领域
本发明涉及一种城市地下施工方法，具体涉及一种地下空间施工方法。
背景技术
随着城市日益集约化发展，有限的地面空间难以满足各种城市功能需求，
开发地下空间成为缓解城市土地资源紧张和各种城市问题的重要手段。地下停
车场、地下商场、地下仓储、地下娱乐场馆等大量地下空间开发项目亟待建设。
但如何在保持城市既有秩序不受影响的情况下，完成地下空间、尤其是两层或
多层大型地下空间建设，却是目前城区地下空间开发面临的一大难题。
发明内容
本发明目的是针对上述现有技术的不足，提出一种两层或多层地下空间施
工方法，能够在不影响现有城市规划和秩序的情况下完成地下空间建设。
本发明的技术方案是这样实现的：一种两层或多层地下空间施工方法，是按
照下述方式进行的：(1)断面分割，将地下空间断面平均分割成若干尺寸相等
的矩形断面；(2)施工始发和接收空间，始发空间和接收空间用于设备吊入吊
出、设备顶进施工、物料进出；(3)对地下空间分割小隧道顶进施工；3.1采用
矩形顶管施工，逐个顶进矩形管节，矩形管节与小隧道尺寸一致；3.2掘进出渣
采用皮带输送机，由皮带运输机将渣转运至工作空间内，再由工作空间运输至
地面；3.3由竖井龙门吊吊运管节至工作空间内，通过轨道运输至顶管处，定位
后顶进，如此循环，直至该分部小隧道顶进完成；3.4由接收工作空间接收顶管
机后，在接收工作空间内完成顶管机转向后反向顶进；3.5对于两层或两层以上
的地下空间施工，需要分层施工，采用先下层后上的施工顺序；3.6按以上步骤
完成整个地下空间分部小隧道顶进施工；各个断面施工完成后，分部拆除断面
之间隔挡，并及时进行立柱、底板、层板、侧墙、顶板等主体结构施工；
(4)地下空间结构施工，顶进管节采用组合式钢管节，各个断面施工完成
后，分部拆除断面之间隔挡，进行主体结构施工，全部施工结束后即完成整个
地下空间主体结构工程，主体结构施工完成后，拆除结构中剩余的钢管片，修
缮完成结构。
所述矩形管节包括左右两侧的第一钢管片和上下两侧的第二钢管片，第一
钢管片上设有相互配合的轨槽和扣件。
本发明以“化整为零、分部开挖”施工理念为核心，采用矩形顶管设备安
全快速完成分部施工，然后再将分部单元合并成整体结构，开发了一种两层或
多层地下空间施工方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施
例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付
出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为始发空间及接受空间布置状态图。
图2为地下空间断面分割及施工顺序示意图。
图3是施工流程剖视图。
图4是矩形管节的结构示意图。
其中：1.顶进油缸，2.反力架，3.顶管机，4.第一钢管片，5.第二钢管
片，6.轨槽，7.扣件；8.接收空间，9.始发空间。
图2中自上向下依次是下层空间施工状态、上层空间施工状态、顶部施工
完成状态和分部进行结构施工状态。
图3中自上向下依次是下层空间施工状态、上层空间施工状态和顶进施工
完成状态。
具体实施方式
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付出创造
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。
如图1～3所示，本发明的施工方法是按照下述方式进行的：
(1)断面分割，根据地下空间设置，对地下空间断面进行矩形分割，将地下
空间大断面平均分割成若干尺寸相等的矩形断面；
(2)根据工程条件和建设规划，施工始发空间9和接收空间8，始发和接收空
间用于设备吊入吊出、设备顶进施工、物料进出；
(3)对地下空间分割小隧道顶进施工；
3.1采用矩形顶管施工，利用顶进油缸1和反力架2逐个顶进矩形管节，矩
形管节与小隧道尺寸一致；
3.2掘进出渣采用皮带输送机，由皮带运输机将渣转运至工作空间内，再由
工作空间运输至地面。
3.3由竖井龙门吊吊运管节至工作空间内，通过轨道运输至顶管处，定位后
顶进，如此循环，直至该分部小隧道顶进完成；
3.4由接收工作空间接收顶管机3后，在接收空间8内完成顶管机3转向后
反向顶进；
3.5对于两层或两层以上的地下空间施工，需要分层施工，采用先下层后上
的施工顺序；
3.6按以上步骤完成整个地下空间分部小隧道顶进施工；各个断面施工完成
后，分部拆除断面之间隔挡，并及时进行立柱、底板、层板、侧墙、顶板等主
体结构施工；
(4)地下空间结构施工，顶进管节采用组合式钢管节，各个断面施工完成
后，分部拆除断面之间隔挡，进行主体结构施工，全部施工结束后即完成整个
地下空间主体结构工程，主体结构施工完成后，拆除结构中剩余的钢管片，修
缮完成结构。
主体施工也是采用先下层再上层的施工顺序。
从图2可以看出，本申请在施工的时候先下层、后上层进行分割设置小隧道，
等两层都分割完成之后，上下两层同时再进行分部施工。
如图4所示，所述矩形管节包括左右两侧的第一钢管片4和上下两侧的第
二钢管片5，第一钢管片钢管片4上设有配合的轨槽6和扣件7。
本申请采用的是组合式矩形钢管节，其尺寸与断面分割尺寸一致，相邻两
个矩形管节之间通过轨槽6和扣件7连接，第一钢管片4和第二钢管片5之间
通过螺栓连接，比较便于组装和拆除。所述轨槽6和扣件7的横截面优选为T
型。
本发明的施工顺序是：施工始发空间9和接收空间8→逐个顶进矩形管节→
完成地下空间开挖→拆除内部部分钢管片→施做立柱、底板、侧墙、层板、顶
板等主体结构施工→拆除内部剩余钢管片→完成地下空间结构施工。本发明采
用小断面矩形顶管分部分层顶进施工的方式，完成大型地下空间暗挖施工，解
决了在既有建筑、道路下方等无法明挖施工条件下，两层或多层地下空间快速、
安全暗挖施工的难题。本方法机械化程度高，施工速度快，与传统方法相比还
可大大降低环境影响和施工风险，且具有良好的经济性，可以有效解决复杂环
境条件下大型地下空间暗挖施工难题，应用前景广阔。
本发明施工的时候，需要注意以下操作要点：
1、对地下空间施工断面进行划分时尽量注意结构特点，最大限度提高钢管
片的利用率。
2、顶进设备一般采用矩形顶管，顶管设计需要结合具体的地质条件和工程
环境。
3、矩形管节采用组合式全钢管节，钢管节各分块间采用螺栓连接，方便拆
除。管节间设置轨槽和扣件，以保证施工时相邻管节密贴。
4、相邻管节之间设置止水装置，以防止地层中水渗入结构内。
5、顶管施工时应密切注意掘进姿态控制，以防掘进偏斜造成相邻管节结构
损坏。
与现有技术相比，本发明还具有以下优点：
1、可解决在城市地区不干扰地面环境条件下大型地下空间施工难题。
2、施工速度快，环境影响小，经济效益高。
3、机械化程度高，施工风险小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。