逆作法施工土方垂直运输装置及方法 【技术领域】
本发明涉及一种建筑工程中深基坑土方运输的装置及方法。
背景技术
目前，在深基坑逆作法施工时，制约工期的关键是土方运输速度。大部分逆作法工程，采用长臂挖掘机，履带抓斗铲机或者龙门吊从挖土洞口直接出土。由于出土洞口边的长臂挖机或履带抓斗铲机在提升装土时需要回转操作，需要较大的运行空间，而且大型机械和车辆需要上楼板。以上出土方式主要适合带有裙楼的地下室开挖，或者半逆作的工程。
当地上部分占地与地下部分占地差不多一样大时，由于首层层高的限制，只有当地下部分挖土结束后，才能进行地上部分的施工，这样对工期影响很大。
【发明内容】
本发明提供一种逆作法施工土方垂直运输装置及方法，要解决现有土方施工挖土效率低下、挖土机械庞大、挖土成本高、不能同时进行上部结构施工的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
这种逆作法施工土方垂直运输方法，其采用分节的皮带式传送带作为深基坑土方运输的工具，传送带从各层楼板的预留洞口穿过，土方经传送带直接运到地面上的自卸车上，具体施工步骤如下：
步骤一：首先进行深基坑施工场地的围护结构、桩基以及中间柱的施工；
步骤二：在施工场地明挖土方，土模法施工±0层的楼板，在±0层的楼板上预留洞口，布置首层的传送带，将在±0层挖掘的土方±0层经传送带运输到地面的自卸车上；
步骤三：当±0层楼板的结构强度达到100％时，拆除±0层楼板预留洞口处的模板并清理，从预留洞口处局部向下挖土，留出下层挖土作业面，向负一层斜向续接负一层传送带，分区段暗挖负一层的土方，水平接长传送带至挖土工作面，将在负一层挖掘的土方运输到地面的自卸车上，同时，用土模法施工负一层的楼板，在负一层的楼板预留洞口，施工地上二层楼板；
步骤四：当负一层的楼板结构强度达到100％时，拆除负一层的楼板预留洞口处模板并清理，往负二层斜向续接负二层传送带，分区段暗挖负二层土方，水平接长传送带至挖土工作面，将在负二层挖掘的土方运输到地面的自卸车上，同时，土模法施工负二层的楼板，在负二层的楼板预留洞口，施工地上三层楼板；
步骤五：重复上述步骤三至步骤四，直至开挖至地下室底板处。
所述方法所采用的逆作法施工土方垂直运输装置，由独立分段倾斜设置的皮带式传送带首尾续接而成，在每个楼层至少有一段传送带，所述皮带式传送带包括电动机、辊轮、辊轮轴架、皮带、传送带机架和上料斗，上料斗位于皮带式传送带的尾部。
所述传送带的倾斜角度小于19度。
所述每个楼层的倾斜传送带与水平接长传送带续接。
本发明的逆作法施工土方垂直运输方法及装置可根据地下室的总土方量，预算挖土工期计算出每天出土量，单层面积划分为若干出土区，每个区设立一套独立的传送带垂直运输系统。
传送带垂直运输系统由独立分节的传送带联合组成，每节长度从8米-20米不等，根据层高，洞口位置灵活布置，楼板上的留洞为2米宽×4米长就足够，洞口可兼作通风洞口，放置梯子做人员上下通道。
散装土均匀分布在很长的带上，对每个支撑点的压力不大，没有冲击荷载，不需要另外额外增加楼板配筋设计。
与现有技术相比本发明具有如下有益效果：
1.由于传送带可通过接长直接到地下室的挖土工作面，挖土机可以将挖掘的土方直接翻倒在传送带上，因此，不需要地下室翻驳挖机翻运土方，减少了挖土驳运的过程。可以大幅度提高挖土效率。
2.传送带所需的洞口尺寸较小，对水平支撑结构有利。
3.采用传送带垂直运输取代了±0楼板上的需要较大回转空间的大型提升装土机械如龙门吊，长臂挖机等。因此，地上地下结构可以同时施工，可以有效加快工期。
4.由于传送带的动力为电，而原方法的大量挖土机械为柴油动力，对环境保护节能减排也产生了相当大的好处。
5.采用传送带方案后，运土车辆不上楼板，梁板不需要加强设计，减少了钢筋用量。
6.本发明可地上部分和地下部分同时施工，有效增加单次垂直运输的土方量，有效提高挖土效率，减少挖土机械，降低挖土成本，使地下挖土施工对上部结构同时施工的影响减低到最小程度，大幅度缩短了工期。
【附图说明】
图1为本发明逆作挖土步骤传送带布置示意图；
图2为本发明8米长传送带的结构简图；
图3为本发明传送带横截面图；
附图标记：1-±0层的楼板；2-负一层的楼板；3-负二层的楼板；4-负三层的楼板；5-地下室底板；6-地上二层楼板；7-地上三层楼板；8-地上四层楼板；9-地上五层楼板；10-桩基；11-±0层传送带；12-负一层传送带；13-负二层传送带；14-负三层传送带；15-负四层传送带；16-电动机；17-辊轮；18-辊轮轴架；19-皮带；20-传送带机架；21-上料斗。
【具体实施方式】
下面结合附图1-3对本发明做进一步说明：
以地下四层为例：
工程普遍柱网尺寸为8米×16米，建筑尺寸140米×70米。按照工期及总土方量计算，划分为3个区段，每个区段约50米长，分别设置一套独立的传送带体系。
参见图1所示，本发明的逆作法施工土方垂直运输方法，其采用分节的皮带式传送带作为土方垂直运输的工具，通过各层楼板上的技术性预留洞口安装传送带，土方通过传送带直接接到道路的自卸车上，其具体施工步骤如下：
步骤一：首先进行场地维护结构、桩基以及中间柱地施工；
步骤二：场地平整明挖土方，土模法施工±0层的楼板1，预留洞口，布置±0层传送带11，用于斜向运输到道路上的自卸车上；
步骤三：当±0层的楼板1结构强度达到100％时，拆除洞口处模板并清理，往负一层的楼板2接斜向负一层传送带12，分区段暗挖负一层的楼板2土方，水平接长传送带至挖土工作面，土模法施工负一层的楼板2，预留洞口，洞口处局部挖深3米，给下层挖土提供预先的作业面，地上施工地上二层楼板6；
步骤四：当负一层的楼板2结构强度达到100％时，拆除洞口处模板并清理，往负一层接斜向负二层传送带13，分区段暗挖负二层土方，水平接长传送带至挖土工作面，土模法施工负二层的楼板3，预留洞口，洞口处局部挖深3米，给下层挖土提供预先的作业面，施工地上三层楼板7；
步骤五：当负二层的楼板3结构强度达到100％，重复上面的步骤，接斜向负三层传送带14，开挖负三层，施工负三层的楼板4，施工地上四层楼板8。
步骤六：当负三层的楼板4结构强度达到100％，重复上面的步骤，接斜向负四层传送带15，开挖负四层，施工地下室底板5，施工地上五层楼板9。
上述方法所采用垂直运输装置，由独立分节设置的皮带式传送带联合组成，楼层间传送带的爬坡角度控制采用钢管脚手架支设；传送带由电动机16、传送带机架20、卸货槽、刮板、辊轮17、辊轮轴架18、皮带19、上料斗21以及急刹车装置组成。电动机16、卸货槽、刮板、上料斗21、急刹车装置以及辊轮17、辊轮轴架18分别设置在传送带机架20上左右两端以及中部位置，皮带19套于传送带机架20间的辊轮17上，为使土方不下滑的传送带爬坡角度为18度。
参见图2、图3所示，传送带主体为传送带机架20，传送带的皮带19厚度7-8mm，宽650mm，可根据需要加宽。每个传送带配一个卸货槽，两个个刮板，辊轮轴架18，上部下部辊轮17若干个。每个传送带配有单独的电动机16和急刹车装置，电动机功率为3kw。传送带长度小于10米，则不可拆卸，若其长度大于10米，则可组装。传送带技术性能如下：传送带用于运送散装土，土的最大密度：1.3t/m3；理论生产能力：60m3/h(80t/h)；速度：1m/s。
以上为本发明的一种典型实施例，本发明的实施不限于此。