以樓板支撐擋土壁開挖工法的製作方法
2023-11-06 03:55:27
專利名稱：以樓板支撐擋土壁開挖工法的製作方法
技術領域：
本發明系有關於基礎開挖的施工法，尤指一種以樓板支撐擋土壁的開挖工法，俾達成一施工設備單純、體積小、不佔空間，及支撐作業快速、安全的基礎開挖施工法，而具有產業上利用價值。
按，基礎開挖由於地質條件、開挖規模大小不同，故有不同的施工方式;查，目前傳統基礎開挖施工法，其基本型式、步驟大都如下1.構築擋土壁。
2.第一層開挖。
3.架設一層支撐構架。
4.下一層開挖。
5.下一層支撐架構的架設。
6.重複步驟4、5直至預訂開挖深度。
經由上述基礎開挖方式，從實際工作經驗可知，地下層架設支撐構架作業是非常困難與耗費時間;因基礎開挖的同時會造成土壤荷重的解除，而產生開挖底面隆起現象，及擋土壁變形、位移現象，且此等現象都是隨著時間不停地在進行，擋土壁背後的地層亦隨著緩緩下陷，終將造成地面龜裂危害到鄰近建築物;故而，架設支撐構架速度的延遲，常是造成基礎開挖失敗的主因。
復，傳統基礎開挖工法的支撐構架交錯複雜，亦造成開挖作業及構築主體結構作業障礙。
綜合前項所述舊式基礎開挖方式存在二大弊因1.支撐構架複雜，不僅施工麻煩，施工成本亦增加。
2.支撐構架的架設費時，是對基礎開挖處及臨近建築物安全的一大威脅。
架設支撐構架約須七至十天，於其架設期間，不僅開挖面一直在變形，又無法進行下一層的開挖，造成開挖作業緩慢，構築結構體的安全亦堪慮。
緣是，本案發明人基於前述目前傳統式基礎開挖工法存在的弊端，乃積多年從事建築、基礎開挖的實務經驗，針對目前施工方式詳加研究，俾期尋求一解決方法，經不斷地嘗試及改進，終而有本發明「以樓支撐擋土壁開挖工法」完成，以解決目前基礎開挖耗時、繁雜的問題。
易言之，本發明的主要目的系在於提供一種以樓板支撐擋土壁的基礎開挖工法，俾達成一施工設備單純、體積小、不佔空間，且支撐作業快速、安全功效，而具有產業上利用價值。
本發明的目的是這樣來實施的一種以樓板支撐擋土壁開挖工法，其施工步驟包括有先構築擋土壁、中間支柱，然後進行第一次開挖作業，接著在開挖面上構築筏式基礎，然後在筏式基礎底板安裝支撐裝置，在筏式基礎頂板安裝樓板模板，然後構築地面層樓板，接著在地面層樓板上安裝懸吊裝置，然後進行地下層開挖作業，配合開挖作業速度重複進行筏式基礎下降作業，筏式基礎支撐作業，構築地下層樓板作業，直到基礎底完成。
以樓板支撐擋上壁開挖工法所用的裝置包括有一擋土壁，是構築在開挖基地四周，來維持地面穩定防止崩塌，以及傳遞結構體荷重至底層;
一中間支柱，是構築在結構物柱中心位置，是在筏式基礎尚未能支撐結構體荷重之前，將已經構築完成的結構體荷重，傳遞至鑽孔混凝土基椿;
一筏式基礎，是在第一次開挖之後接著就構築完成，在構築樓板時做為施工平臺使用，在支撐作業時做為支撐構架使用;
一樓板模板，是固定安裝在筏式基礎頂板上，不必拆卸重組即可重複使用構築地下層各層樓板;
一支撐裝置是用H型鋼及油壓千斤頂組合而成，是安置在筏式基礎底板面上，隨著筏式基礎下降迅速變換支撐位置，可以快速的對擋土壁施壓力以支撐擋土壁;
一懸吊裝置，是用預力鋼腱及中空千斤頂組合而成，中空千斤頂安置在地南層樓板面上，中空千斤頂咬住預力鋼腱一端，頂力鋼腱另一端則錨碇在筏式基礎底板，借著懸吊裝置吊住筏式基礎，以及控制筏式基礎下降作業。
本發明可以縮短工期，節省人力，更大幅度降低施工成本，並提高生產的安全性。
下面通過實施例並結合附圖對本發明進一步說明如下附圖簡要說明
圖1是本發明構築擋土壁、中間支柱的示意圖。
圖2是本發明第一次開挖、構築筏式基礎的示意圖。
圖3是本發明安裝懸吊裝置示意圖。
圖4是本發明筏式基礎支撐作業的示意圖。
圖5是本發明筏式基礎下降的示意圖。
圖6是本發明地下結構體完成的示意圖。
本發明「以樓板支撐擋土壁開挖工法」主要步驟，系先概述如下1.構築擋土壁、鑽孔混凝土基椿及中間支柱。
2.進行第一次開挖。
3.構築筏式基礎。
4.安裝支撐裝置。
5.安裝樓板模板。
6.構築地面層樓板。
7.安裝懸吊裝置。
8.進行開挖作業。
9.筏式基礎下降作業。
10.筏式基礎支撐作業。
11.構築地下層樓板。
12.重複開挖作業、筏式基礎下降作業、筏式基礎支撐作業、構築地下層樓板作業，直至完成，同時配合進度構築牆、柱等垂直結構。
有關本發明基礎開挖的詳細施工法，首先請參閱圖1所示，系先構築擋土壁1，該擋土壁1系依地質狀況及地下水位的不同，而可為排椿、鋼板椿或連續壁等，其中一適當的方式，該擋土壁1系用以維持地面穩定、防止崩塌，及傳遞結構體荷重至底層。
中間支柱2系構築於結構物柱中心位置，係為先施作鑽孔混凝土基椿3，續將鋼骨柱吊放安置於鑽孔混凝土基椿3的中心位置而成;藉由中間支柱2能於筏式基礎6尚未能支撐結構體荷重前，傳遞結構體的荷重至鑽孔混凝土基椿3。
續參閱圖2，當完成構築擋土壁1、中間支柱2及混凝土基椿3的前置作業後，續進行第一次開挖(其深度為筏式基礎6與地面層樓板8深度之和)，並構築筏式基礎6，而於筏式基礎6的頂板61安裝樓板模板4，複利用筏式基礎6作為支撐構架，在筏式基礎6的底板62安裝支撐裝置5。
當構築筏式基礎6時，必需在適當位置預留大型開口，以作為開挖作業時的出土口，及吊放挖土機進出口者;且中間支柱2貫穿筏式基礎6處亦必需預留開口，以隔開中間支柱2與筏式基礎6的接觸，筏式基礎6四周與擋土壁1鄰接處亦需保持一適當距離，以隔開二者，防止其接觸。
而支撐裝置5係為H型鋼及油壓千斤頂組合成，借其安置在筏式基礎6的底板62上，可隨著筏式基礎6下降，迅速變換支撐位置，達到快速、有效地對擋土壁1施壓力，支撐擋土壁1，對周圍土層的下陷亦有效抑止。
圖3所示，當地面層樓板8構築於樓板模板4上，達到與中間支柱2、擋土壁1構築成一體，而發揮支撐構架作用，以抵抗擋土壁1側向位移，並作為安置懸吊裝置7，及作為工材堆置場或是施工作業場，達到確保地下層的施工不受天氣影響，地上層作業亦可同時進行;懸吊裝置7系以預力鋼腱72及中空千斤頂71組成，借中空千斤頂72安置於地面層樓板8上的大粱上方、靠近中間支柱2或擋土壁1的適當位置，該中空千斤頂72系咬住預力鋼腱72一端，預力鋼腱72另一端則錨碇在筏式基礎6的底板62。
再請參閱圖4、5，在構築各層樓板時，繫於預留的大型開口中以蛤型抓斗A垂直挖土，後吊入挖土機B作地下層開挖筏式基礎6的下降作業系由懸吊裝置7來控制，懸吊裝置7系以同步作業方式，平穩地將筏式基礎6下降至預訂位置(下降四公尺約需一小時，快速、準確)，同時，該筏式基礎6的頂板61上的樓板模板4，亦隨著下降，並與構築的樓板脫離，故，樓板模板4不需作拆模、搬移、重新組裝等作業，即可重複使用，樓板模板4亦無耗損，節省工材與勞力支出。
利用固定在筏式基礎6頂板61上的樓板模板4，重複構築各層地下層樓板9、10、11，而省卻模板裝設及拆除作業，達到減輕工作量、人力、成本，更加速工作進度，增加施工安全。
而於構築樓板作業的同時，開挖作業系同時進行，可利用蒸氣養護樓板面，俾利能配合開挖作業速度，即時進行下一階段的筏式基礎6下降作業;當開挖至基礎底層預定深度，於開挖面構築一層混凝土鋪面(約十五公分)，使開挖面更加平整，即可進行基礎下降作業，快速地將筏式基礎6下降、安置定位，並借筏式基礎6本身的重量，達抑制開挖地面隆起、回漲，及擋土壁1位移等現象。
故由上述說明得知本發明「以樓板支撐擋土壁開挖工法」系具有下列各項優點1.施工設備單純，懸吊裝置與支撐裝置均是使用油壓系統，施工安全性高，施工設備可重複使用轉換容易。
2.施工設備體積小，佔用施工空間小，作業空間簡潔。
3.以筏式基礎做為支撐構架，配合懸吊裝置及支撐裝置，支撐作業快速而安全，能夠迅速有效抑制擋土壁側向位移防止地面下陷。
4.以筏式基礎做為施工平臺，將樓板模板固定安裝在筏式基礎頂板面上，只要安裝一次，即可構築地面層樓板及各層地下層樓板，大幅度節省了模板工材與勞務成本。
5.當開挖至基礎底層預定深度時，快速的將筏式基礎下降安置定位，即可抑制住開挖底面隆起、回漲現象，縮短危險期間。
6.以構築完成的各地下層結構體作為支撐構架，具有足夠強度安全性高。
7.由於地面層樓板於早期完成，可作為施工作業場所，無需另外架設施工作業平臺，並且可以確保地下層作業不受天氣變化影響。
8.地下層與地上層可以同時施工。
9.適合於基地平面不規則，側向土壓力不平衡與深開挖、大面積開挖等工程。
綜上所陳，本發明「以樓板支撐擋土壁開挖工法」系確實可達到預期目的，而替代目前傳統基礎開挖方式，不僅可縮短工期、人力，更大幅降低施工成本，對施工安全性亦明顯、有效提升，是，本發明誠為一難得、使營造技術升級的方法，實質上更具有產業上利用價值。
權利要求
1.一種以樓板支撐擋土壁開挖工法，特徵在於其施工步驟包括有先構築擋土壁、中間支柱，然後進行第一次開挖作業，接著在開挖面上構築筏式基礎，然後在筏式基礎底板安裝支撐裝置，在筏式基礎頂板安裝樓板模板，然後構築地面層樓板，接著在地面層樓板上安裝懸吊裝置，然後進行地下層開挖作業，配合開挖作業速度重複進行筏式基礎下降作業，筏式基礎支撐作業，構築地下層樓板作業，直到基礎完成。
2.如權利要求1所述以樓板支撐擋土壁開挖工法，其特徵在於，第一次開挖作業之後，接著構築筏式基礎，以筏式基礎頂板做為施工平臺安裝樓板模板，以筏式基礎做為支撐構架安裝支撐裝置，當開挖深度達到基礎底層時，以懸吊裝置快速將筏式基礎安置定位，以抑制住開挖底面不穩定狀態。
3.如權利要求1所述以樓板支撐擋土壁開挖工法，其特徵在於，以懸吊裝置將筏式基礎下降定位，而支撐裝置隨著筏式基礎下降而變換支撐位置，快速的對擋土壁施壓力以支撐擋土壁;而且樓板模板隨著筏式基礎下降，而與上層構築完成的樓板脫離，樓板模式不需要拆卸重組即可再次構築下層樓板使用，而上層構築完成的樓板當做整體性支撐構架作用。
4.一種專用於權利要求1所述的以樓板支撐擋土壁開挖法的裝置包括有一擋土壁，是構築在開挖基地四周，來維持地面穩定防止崩塌，以及傳遞結構體荷重至底層;其特徵在於一中間支柱，是構築在結構物柱中心位置，是在筏式基礎尚未能支撐結構體荷重之前，將已經構築完成的結構體荷重，傳遞至鑽孔混凝土基椿;一筏式基礎，是在第一次開挖之後接著就構築完成，在構築樓板時做為施工平臺使用，在支撐作業時做為支撐構架使用;一樓板模板，是固定安裝在筏式基礎頂板上，不必拆卸重組即可重複使用構築地下層各層樓板;一支撐裝置是用H型鋼及油壓千斤頂組合而成，是安置在筏式基礎底板面上，隨著筏式基礎下降迅速變換支撐位置，可以快速的對擋土壁施壓力以支撐擋土壁;一懸吊裝置，是用預力鋼腱及中空千斤頂組合而成，中空千斤頂安置在地面層樓板面上，中空千斤頂咬住預力鋼腱一端，頂力鋼腱另一端則錨碇在筏式基礎底板，借著懸吊裝置懸吊住筏式基礎，以及控制筏式基礎下降作業。
全文摘要
本發明涉及一種以樓板支撐擋土壁的開挖工法，其繫於第一次開挖之後即先行構築筏式基礎，借筏式基礎作為施工平臺，於其頂板安裝樓板模板，達到不需重新組裝，即可構築地面層樓板和地下各層樓板，且隨著筏式基礎快速下降，裝設其上的支撐裝置亦隨著快速下降，達到及早對擋土壁施壓力，而抵住擋土壁，防止擋土壁變形，俾達成一施工設備單純、體積小、不佔空間，且支撐作業快速、安全的基礎挖施工法。
文檔編號E02D29/02GK1092835SQ93102710
公開日1994年9月28日 申請日期1993年3月16日 優先權日1993年3月16日
發明者黃嘉雄 申請人:黃嘉雄