一种面向超深竖井的非开挖逆拆方法

1.本发明属于房屋建筑及市政工程领域，特别是一种面向超深竖井的非开挖逆拆方法。


背景技术：

2.目前我国城市地下遗留了大量的既有超深废弃竖井，给城市的后续发展，尤其对地下空间开发造成了很大的困难。地下竖井常规拆除方法是明挖顺拆，明挖主要方法是放坡开挖，开挖一层，采用破碎锤破碎拆除一层，然后分层回填，这种开挖拆除方法开挖量大、回填量大、占用场地大、对周边环境影响大，明挖的另一种方法是支护开挖，开挖前在竖井周圈搭设围护结构，安装一层支撑，破碎拆除一层结构，然后回填一层，拆除一层支撑，最后还要把围护结构拔除，这种围护开挖拆除的方法开挖量和回填量虽然比放坡开挖小了，但支护量大、造价高、工期长，拆除采用破碎锤破碎拆除，有震动、噪音和扬尘污染，越来越受到环保限制。


技术实现要素：

3.本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种面向超深竖井的非开挖逆拆方法，采用该方法施工简捷，效率高，能够节约成本，缩短工期。
4.本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种面向超深竖井的非开挖逆拆方法，包括以下步骤：
5.1)对超深竖井周边及井底以下设定范围内土体进行封闭止水加固；
6.2)在竖井周围加固土体的外侧周边打设观测兼应急备用井；
7.3)自上而下逐层拆除竖井内部结构，以保证拆除作业面；在拆除竖井内部结构时，逐层拆除逐层确认以竖井外壁结构为主的支护结构满足设计要求；
8.4)待竖井下方加固土体达到设计强度后拆除竖井底板；
9.5)竖井底板破除后及时回填并夯实；
10.6)从竖井底部开始进行竖向分环拆除，横向首环分块对称拆除；
11.7)对拆除深度范围内及时回填并夯实；
12.8)重复步骤6)～7)，自下而上逐环拆除逐环回填，直至拆除回填完成。
13.所述步骤3)，拆除前需进行设计验算，拆除竖井内部结构后竖井外侧井壁是否满足逆拆工况下作为支护结构的强度、变形及稳定性要求，如果不能满足，应采用临时支护加强措施，同时在拆除部分竖井内部结构后，已获得足够拆除工作面的前提下，确定其他部分竖井内部结构拆除的必要性，是否可作为支护结构的一部分同竖井外侧井壁一并拆除，如果是，该部分竖井内部结构保留。
14.所述步骤6)，每环高度控制在750～1500mm，具体数值根据竖井规模的空间效应、水文地质条件和井壁的安全因素确定。
15.所述步骤7)，采用袋装土分层回填。
16.所述步骤6)，分块的方法为洗孔切割、绳锯切割或者洗孔与绳锯组合切割。
17.所述步骤1)，采用注浆或旋喷加固。
18.所述步骤2)，观测兼应急备用井为管井。
19.本发明具有的优点和积极效果是：利用竖井自身结构作为拆除时的围护结构，实现了非开挖，不用单独设置支护结构，自下而上逆拆，边拆边填，拆除完成，回填已完成，施工方法巧妙、简捷，能够提高拆除效率，节约拆除成本，缩短拆除工期，保证拆除安全，解决了传统拆除方法开挖量大、回填量大、占用场地大、支护量大、造价高、工期长、震动破碎拆除、震动、噪音和扬尘污染环境等问题，实现了超深竖井安全拆除、快速拆除和经济拆除，具有显著的经济效应和社会效益。
附图说明
20.图1为应用本发明的竖井结构示意图；
21.图2为竖井外侧加固及观测、备用井俯视示意图；
22.图3为竖井外侧加固及观测、备用井剖面示意图；
23.图4为竖井底板破除回填土示意图；
24.图5为竖向分环分块剖面图；
25.图6为横向分块俯视图；
26.图7为分环拆除首环回填示意图；
27.图8为分环拆除第二环回填示意图；
28.图9为竖井拆除回填完成示意图。
29.图中：1-竖井外侧井壁，2-竖井内部结构，3-竖井底板，4-竖井周围加固土体，5-观测兼应急备用井，6-竖井下方加固土体，7-底板回填土，8-井壁分环分块，9-竖井外壁首环回填土，10-竖井外壁第二环回填土，11-竖井上部回填土。
具体实施方式
30.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
31.请参阅图1～图9，一种面向超深竖井的非开挖逆拆方法，包括以下步骤：
32.1)对超深竖井周边及井底以下设定范围内土体进行封闭止水加固
33.对超深竖井外侧井壁1周边及竖井底板3以下设定范围内的土体进行注浆或旋喷加固，在超深竖井外侧形成封闭的竖井周围加固土体4和竖井下方加固土体6。加固工艺和加固范围需结合竖井所在场地地下土层特性和工程水位地质条件，经计算复核合理确定，目的是加固竖井外侧土体，加固土体同时起到较好的止水效果，为竖井逆拆创造一个安全的作业条件和合适的作业环境。
34.2)在竖井周围加固土体的外侧周边打设观测兼应急备用井
35.在竖井周围加固土体4的外侧周边打设观测兼应急备用井5，观测兼应急备用井5一般采用管井，井身结构一般采用无砂井管或者钢质井管，观测在于监测竖井周边地下水水位变化，应急备用在于竖井结构拆除过程中出现渗漏时，可以进行应急抽排水，将地下水位降至作业面以下，为拆除作业设置一道应急控制措施。
36.3)自上而下逐层拆除竖井内部结构，以保证拆除作业面；在拆除竖井内部结构时，逐层拆除逐层确认以竖井外壁结构为主的支护结构满足设计要求
37.自上而下逐步拆除竖井内部结构2前需进行设计验算，拆除竖井内部结构2后竖井外侧井壁1是否满足逆拆工况下作为支护结构的强度、变形及稳定性要求，如果不能满足，应采用临时支护加强措施，同时在拆除部分竖井内部结构后、已获得足够拆除工作面的前提下，确定其他部分竖井内部结构2拆除的必要性，是否可作为支护结构的一部分同竖井外侧井壁一并拆除，如果是，该部分竖井内部结构保留。拆除施工有序进行，确保竖井结构的稳定和安全。
38.4)待竖井下方加固土体达到设计强度后拆除竖井底板
39.待竖井下方加固土体6达到设计强度后拆除竖井底板3，竖井下方加固土体6起到止水封底加固的作用，土体强度应满足井底下承压含水层抗突涌稳定性要求，只有在满足上述要求后，方可破除竖井底板3，否则会造成井底承压水突涌，严重影响拆除工作的正常安全进行和周边环境的安全，所以一定要求竖井下方加固土体6达到强度要求后方可拆除底板3。
40.5)竖井底板3破除后及时回填并夯实，利用底板回填土7填充底板拆除后的空间。
41.6)从竖井底部开始进行竖向分环拆除，横向首环分块对称拆除
42.竖向分环主要是确定每环拆除的高度，需综合考虑竖井规模的空间效应、水文地质条件、井壁的安全等因素，一般每环高度控制在750～1500mm。
43.井壁分环分块8的大小要综合考虑切改、吊装和运输的安全和方便；分块拆除应对称进行，强调对称主要是为了使井壁结构对称均衡受力。分块的方法可以选用洗孔切割、绳锯切割或者洗孔与绳锯组合切割，切割分块后用吊车调出竖井，吊装过程应确保安全防护措施到位，最后用装卸车运至指定地点破碎。
44.7)对拆除深度范围内及时回填并夯实；
45.对拆除深度范围内及时分层回填并夯实，拆除深度范围内及时回填主要是防止回填不及时，竖井围护结构长时间处于临空状况，是不安全工况，一定要及时回填，最好随拆随填，利用竖井外壁首环回填土9填充竖井底部，同时对剩余竖井外壁起到支撑作用。回填可采用袋装土分层回填，填筑速度快、回填效果好。
46.8)重复步骤6)～7)，自下而上逐环拆除逐环回填，直至拆除回填完成。
47.重复步骤6)～7)，在完成分环拆除的第二环拆除后，在竖井外壁首环回填土9上回填竖井外壁第二环回填土10，以此类推，直至完成竖井上部回填土11的施工。
48.本发明所述的超深竖井，是指埋置深度大于5米，深度为5米～50米的竖井，深度越大采用本发明的经济效益越显著，所述超深竖井可以是圆形、环形、方形和矩形钢筋混凝土现浇竖井，预制或预应力组装竖井结构也可以参照本发明实施非开挖逆向拆除。
49.尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。