既有地下结构上方基坑施工方法及系统与流程
1.本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及既有地下结构上方基坑施工方法及系统。
背景技术：
2.随着我国城市经济的高速发展和城市规划的扩展，城市对大容量、高质量交通方式的需求迅速增长，城市轨道交通作为解决城市公共交通的问题重要方式，在城市建设中得到了全面发展。城市轨道交通发展，使得地铁交通覆盖了城市主要商业圈、经济圈等城市密集区。
3.随着轨道交通的发展，地铁边上的高层建筑、地下商场等的开发也将进一步加快速度，大型建筑基坑往往临近地铁或基坑直接骑跨于既有地下结构之上，其中，既有地下结构包括地下隧道、地下运营地铁、地下商场等建筑结构。例如，珠海十字门明挖隧道上跨既有珠机城际轨道地铁，正交长度40m；深圳地铁2号线从神州数码基坑斜对角正下方穿过，长度136m；基坑开挖卸载厚度均超过地铁上方原有覆土厚度的50％，上部基坑开挖卸荷必然对下卧地铁隧道变形产生影响，地基下紧邻地铁深基坑施工技术的研究，既保证地铁运营的安全，又保证深基坑的施工能正常进行，在闹市区土地资源日益紧张，地下空间越来越受重视的趋势下，应用前景十分广阔。
4.目前的既有运营地铁上方基坑采用隧道两侧及上方注浆加固、设置降水井、堆载压重、开挖采用分层开挖等方法。现有隧道注浆、降水、堆载压重等方式，在遇到淤泥、黏土等软弱地层时浆液注入难度大，注浆扩散路径无法预判，易对环境造成污染；且堆载压重均是在已经检测到隧道上浮后才进行堆载，存在滞后性；跳仓开挖、分层开挖施工中，每开挖一层需停工观察一天，施工效率低，也是不可预测状态，需根据隧道上浮量不断进行反馈调整。因此，需要一种能跟随开挖进度动态有效的控制既有地下结构(比如地铁隧道)上浮的方法和系统，保证基坑快速开挖而不扰动地下结构。
技术实现要素：
5.针对上述现有技术中的问题，本发明提出了一种既有地下结构上方基坑施工方法及系统，利用流体的压力并结合其流动特性，动态控制地下结构的上浮。
6.第一方面，本发明提出一种既有地下结构上方基坑施工方法，包括以下步骤：在既有地下结构的相对两侧分别施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的所述目标基坑底面上，向所述柔性包装件内注入流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质；将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式
框架。
7.进一步地，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：
8.将目标区域内的土体划分为沿所述既有地下结构的纵向分布的多个区段，将每个区段内的土体划分为沿所述既有地下结构的横向分布的多个单元；
9.所述按照预设开挖顺序开挖所述目标区域内的土体的步骤包括：
10.按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体；
11.按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体。
12.进一步地，所述按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体的步骤包括：
13.将所述目标区域内的多个区段沿纵向分布方向划分为多组，每组包括沿纵向分布的至少两个区段；基于跳仓法，开挖每组的沿纵向的第一个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面后，再开挖每组的沿纵向的第二个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面，直至每组的沿纵向的最后一个区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。
14.进一步地，所述按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体的步骤包括：
15.沿所述区段内多个单元的横向分布方向，开挖一个单元内的土体至目标基坑底面后，再开挖与其相邻的下一个单元内的土体至目标基坑底面，直至该区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。
16.进一步地，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：
17.开挖第一排工程桩和第二排工程桩的上方的土体，并进行放坡处理，以形成坡底延伸至所述第一排工程桩的顶部的第一坡面和坡底延伸至所述第二排工程桩的顶部的第二坡面。
18.进一步地，所述将反压块设置在所述柔性包装件上之前，还包括：
19.在所述第一坡面上预制所述反压块；所述反压块包括混凝土条块以及设置在混凝土条块上的第一起吊件、第二起吊件、第一锚固件和第二锚固件。
20.进一步地，所述将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质的步骤包括：
21.利用起吊翻转组件将所述第一坡面上的反压块翻转至所述柔性包装件上，利用起吊翻转组件使所述反压块缓慢下压并挤压所述柔性包装件，同时开启设置在所述柔性包装件上的阀门，使所述柔性包装件内的流体介质通过所述阀门排出。
22.进一步地，所述将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架的步骤包括：
23.所述柔性包装件内的流体介质的剩余量达到预设范围时，移除所述柔性包装件；
24.利用起吊翻转组件使所述反压块下压在所述目标基坑底面；
25.将预设在所述反压块上的第一锚固件与预设在所述第一排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；将预设在所述反压块上的第二锚固件与预设在所述第二排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；形成门式框架。
26.进一步地，所述柔性包装件内的流体介质的注入量，根据柔性包装件在目标基坑底面上的压力抵消目标基坑底面上被开挖的土体的压重后，引起的目标基坑底面回弹量δ
小于8mm进行控制。
27.第二方面，本发明还提出一种既有地下结构上方基坑施工系统，包括：第一排工程桩、第二排工程桩、柔性包装件和反压块；所述第一排工程桩和所述第二排工程桩分别设置在既有地下结构的相对两侧；所述柔性包装件压载于目标区域内的第一个被开挖出的目标基坑底面上，所述柔性包装件的内部注入有流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；所述反压块设置在所述柔性包装件上，用于挤压所述柔性包装件以排出柔性包装件内的流体介质；所述反压块还与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架。
28.进一步地，所述系统还包括起吊翻转组件，用于将所述反压块起吊翻转至所述柔性包装件上，并调节所述反压块施加在柔性包装件上的压力，以置换排出所述柔性包装件内的流体介质施加在所述目标基坑底面上的压力。
29.进一步地，所述第一排工程桩的上方土体开挖并放坡处理后形成有第一坡面，所述第一坡面的坡底延伸至所述第一排工程桩的顶部；所述第二排工程桩的上方的土体开挖并放坡处理后形成有第二坡面；所述第二坡面的坡底延伸至所述第二排工程桩的顶部；所述第一坡面和所述第二坡面的坡度为0-20
°
。
30.进一步地，所述反压块预制在所述第一坡面上；所述反压块包括混凝土条块以及设置在混凝土条块上的第一起吊件、第二起吊件、第一锚固件和第二锚固件；所述第一起吊件设置在所述混凝土条块正对所述第一坡面的端面，所述第二起吊件设置在所述混凝土条块背对所述第一坡面的端面；所述第一锚固件设置在所述混凝土条块的靠近第一坡面的坡底的端面，所述第二锚固件设置在所述混凝土条块的远离第一坡面的坡底的端面。
31.进一步地，所述第一锚固件与所述第一排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，所述第二锚固件与所述第二排工程桩的顶部的桩基钢筋连接。
32.在一些实施方式中，所述起吊翻转组件包括第一卷扬机和汽车吊；所述第一卷扬机设置在所述第一坡面的坡顶，所述汽车吊设置在目标区域以外的地面上，所述汽车吊与所述第二起吊件连接，用于起吊并翻转所述第一坡面上的所述混凝土条块至所述柔性包装件上；所述第一卷扬机的钢丝绳与所述第一起吊件连接，通过调节所述钢丝绳的松紧度调节所述混凝土条块施加在柔性包装件上的压力。
33.在一些实施方式中，所述起吊翻转组件包括第一卷扬机和第二卷扬机；所述第一卷扬机设置在所述第一坡面的坡顶，所述第一起吊件的钢丝绳与所述第一起吊件连接；所述第二卷扬机设置在所述第二坡面的坡顶，所述第二卷扬机的钢丝绳与所述第二起吊件连接；所述第一卷扬机和所述第二卷扬机通过调节各自的钢丝绳的收放，翻转所述第一坡面上的所述混凝土条块至所述柔性包装件上，所述第一卷扬机和所述第二卷扬机通过调节各自的钢丝绳的收放和松紧度，调节所述混凝土条块施加在柔性包装件上的压力。
34.进一步地，所述柔性包装件包括水袋，所述流体介质包括水。
35.进一步地，所述既有地下结构包括隧道。
36.本发明的有益效果包括：
37.1、通过将柔性包装件设置在第一个被开挖出的目标基坑底面上，向柔性包装件内
注入流体介质，使柔性包装件在目标基坑底面上的压载面和压力随着土体的逐一开挖而同步增大，将柔性包装件的压重与土体的压重置换，实现土体开挖过程中的动态压载，从而在反压块与第一排工程桩和第二排工程桩连接，形成门式框架之前，严格限制了既有地下结构的上浮。
38.2、现有的地铁上方基坑开挖多依靠注浆和降水进行地铁上浮控制，开挖前进行隧道注浆，加大隧道上方土体自重，另一方面在地铁上浮超一定范围后进行降水进行调节，在软弱地层往往注浆难度大，浆液流失占比多，造成土壤污染；而通过降水调节隧道起伏，易造成隧道内在的应力分布，存在安全隐患。本发明不存在上述缺陷，压载的置换和土体的开挖同步，实现了微扰动施工，可加快基坑施工速度，保证开挖效率。
39.3、本发明只要控制注水速度/注水量即可实现动态开挖，不影响开挖速度，且采用分块跳仓开挖，有效提高开挖功效，大量节约工期。
附图说明
40.图1为本发明的既有地下结构上方基坑施工方法的流程示意图。
41.图2为本发明的目标区域的纵向分布的多个区段的俯视示意图。
42.图3为本发明的第一坡面上预制有反压块以及一个区段内多个单元的开挖顺序示意图。
43.图4为图3中的区段内的柔性包装件压载到位的示意图。
44.图5为图4中翻转反压块至柔性包装件上并挤压柔性包装件的示意图。
45.图中：10-第一排工程桩；20-第二排工程桩；30-隧道；40-目标基坑底面；50-桩基钢筋；60-第一坡面；70-第二坡面；80-反压块；81-混凝土条块；82-第一起吊件；83-第二起吊件；84-第一锚固件；85-第二锚固件；86-第一卷扬机；87-转轴；88-钢模板；90-柔性包装件。
具体实施方式
46.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
47.如图1所示的既有地下结构上方基坑施工方法，包括以下步骤：
48.在既有地下结构的相对两侧分别施工第一排工程桩10和第二排工程桩20；其中，本实施例的既有地下结构包括隧道30，尤其是已运营的地铁隧道30。
49.如图2、3所示，在施工第一排工程桩10和第二排工程桩20之前，需要先在原地面(即基坑开挖前的地面)定位出隧道30的轮廓线，再根据设计要求，确定第一排工程桩10和第二排工程桩20的分布区域。在设置第一排工程桩10和第二排工程桩20的分布区域时，应该考虑隧道303m禁入线，使第一排工程桩10和第二排工程桩20施工在该禁入线以外。
50.如图2所示，第一排工程桩10和第二排工程桩20分布沿隧道30的纵向设置，第一排工程桩10和第二排工程桩20相对的设置在隧道30的两侧。附图2中a表示隧道30的纵向中心线。第一排工程桩10包括沿隧道30的纵向间隔4m设置的多个第一工程桩，第二排工程桩20包括沿隧道30的纵向间隔4m设置的多个第二工程桩。第一工程桩和第二工程桩的桩径为1.2m。第一排工程桩10和第二排工程桩20按照设计深度，施工浇筑至设计底板标高以上至少0.5m。其中，设计底板标高为拟施工的基坑的设计底板标高，该设计底板标高也可以理解
为本实施例中的目标基坑底面40。第一工程桩和第二工程桩的顶部分别预留有桩基钢筋50，该桩基钢筋50伸出至目标基坑底面40以上，桩基钢筋50处不灌注混凝土，以便于桩基钢筋50后期与反压块80连接。
51.将目标区域内的土体划分为沿既有地下结构的纵向分布的多个区段。目标区域的土体包括位于第一排工程桩10和第二排工程桩20之间，且位于既有地下结构的上方的土体。
52.如图2所示，将目标区域内的土体划分为沿隧道30的纵向分布的十个区段，将该十个区段沿纵向按i、ii、ⅲ、ⅳ、
ⅴ
、ⅵ、vii、viii、ix、x区进行编号，每个区段沿纵向方向的长度为6～8m。
53.按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面40。
54.按照第一开挖顺序，开挖目标区域内的十个区段内的土体。
55.具体为：将目标区域内的多个区段沿纵向分布方向划分为多组，每组包括沿纵向分布的至少两个区段；基于跳仓法，开挖每组的沿纵向的第一个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面40后，再开挖每组的沿纵向的第二个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面40，直至每组的沿纵向的最后一个区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面40。
56.一种可采用的开挖方式是：将i、ii两个区段划分为第一组，将ⅲ、ⅳ两个区段划分为第二组，将
ⅴ
、ⅵ两个区段划分为第三组，依次类推，将上述十个区段划分为五组，每组包括两个区段。开挖该五组的第一个区段，每组的第一个区段内的土体都开挖至目标基坑底面40后，再开挖每组的第二个区段的土体，直至每组的第二个区段的土体开挖至目标基坑底面40。即：先开挖i、ⅲ、
ⅴ
、vii、ix等单数编号区段，再开挖ii、ⅳ、ⅵ、viii、x等双数编号区段。其中，每开挖一个区段后，间隔2-3天后，再开挖下一个区段。比如，开挖编号为i的区段后，间隔2天，再开挖编号为ⅲ的区段。
57.另一种可采用的开挖方式是：将编号为i、ii、ⅲ、ⅳ、
ⅴ
的区段划分为第一组，将编号为ⅵ、vii、viii、ix、x的区段划分为第二组。先开挖第一组的编号为i的区段，再间隔2-3天后，开挖第二组的编号为ⅵ的区段，再间2-3天后，开挖第一组的编号为ii的区段，直至编号为x的区段开挖完成。
58.上述实施例中，仅是为了示意区段的开挖顺序，并不限定基坑施工中，必须全部区段开挖完成后再进行下一步施工。实际上，可在一个区段开挖完成后，在进行该区段的后续施工的同时，也进行下一个区段的开挖施工，这样可获得更高的施工效率，缩短工期。
59.如图3所示，将每个区段内的土体划分为沿既有地下结构的横向分布的多个单元。比如，本实施例中，将图3所示的一个区段内的土体划分为从左至右(隧道30横向)的6个单元，分别给每个单元一个编号，即用编号1、2、3、4、5、6分别标记上述6个单元。
60.按照第二开挖顺序，开挖每个区段内的多个单元内的土体。
61.具体为：沿区段内多个单元的横向分布方向，开挖一个单元内的土体至目标基坑底面40后，再开挖与其相邻的下一个单元内的土体至目标基坑底面40，直至该区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面40。基于上述的6个单元的6个编号，可以理解为，区段内的6个单元的开挖顺序为1
→2→3→4→5→
6。即先挖编号为1的单元内的土体，该单元内的土体挖出至目标基坑底面40的设计深度/高度后，完成该编号为1的单元内的土体的开挖工
作，进行编号为2的单元内的土体的开挖工作，依次进行，直至编号为6的单元内的土体开挖完成，至此，该区段内的6个单元的目标基坑底面40全部形成。
62.将柔性包装件90设置在第一个被开挖出的目标基坑底面40上，向柔性包装件90内注入流体介质，使柔性包装件90在目标基坑底面40上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大。本实施例中，柔性包装件90包括水袋，流体介质包括水。在一些实施例中，柔性包装件90还可以是橡胶囊或其他柔性软质的可变形密封薄膜结构。
63.结合图3、图4所示，将编号为1的单元内的土体开挖至目标基坑底面40后，将水袋放置在编号为1的单元所在的目标基坑底面40上，向水袋内注水，利用注入的水压载目标基坑底面40，以置换该编号为1的单元内被挖出的土体。再开始挖除编号为2的单元内的土体，当编号为2的单元内的土体开挖至目标基坑底面40后，再次向水袋内注水，利用水的流动性和水袋的变形，水袋在目标基坑底面40上的压载面同步增大，即水袋不仅继续压载在编号为1的单元的目标基坑底面40上，还压载在编号为2的单元的目标基坑底面40上，而由于再次注入有水，即可保证水袋施加在编号为1的单元的目标基坑底面40上的压力，也可保证水袋施加在编号为2的单元的目标基坑底面40上的压力。依次进行，直至编号为6的单元的目标基坑底面40上也压载有水袋，如图4所示，此状态下，该区段内的编号为1-6的单元内的土体对隧道30的压载置换为水袋对隧道30的压载，相比传统的将编号为1-6的单元内的土体全部挖除后，再施工反压结构的方式而言，可有效控制隧道30上浮，尤其是在传统方法中，区段内土体完成挖除后，在该区段内反压结构施工之前，隧道30极易上浮，而本发明可有效解决该问题。
64.由于柔性包装件90只是临时性的压载结构，因此需要利用反压块80置换柔性包装件90，使隧道30上方具有永久压载。
65.如图5所示，将反压块80设置在柔性包装件90上，利用反压块80挤压柔性包装件90，排出柔性包装件90内的流体介质。当然，也可以主动排出柔性包装件90内的流体介质。
66.将反压块80与第一排工程桩10和第二排工程桩20连接，形成门式框架。具体为：
67.当柔性包装件90内的流体介质的剩余量达到预设范围时，移除柔性包装件90。可以理解为，当水袋内的水将被排空或即将被排空时，可将水袋抽出。
68.在一些实施例中，柔性包装件90为可降解的塑料袋，因此可不移除柔性包装件90，使其被永久的压载在反压块80的下方，直至降解。
69.利用起吊翻转组件使反压块80下压在目标基坑底面40；
70.将预设在反压块80上的第一锚固件84与预设在第一排工程桩10的顶部的桩基钢筋50连接，并浇筑混凝土；将预设在反压块80上的第二锚固件85与预设在第二排工程桩20的顶部的桩基钢筋50连接，并浇筑混凝土；第一排工程桩10、反压块80和第二排工程桩20连接为门式框架。
71.需要说明的是，每个区段对应一个反压块80和一个水袋。一个区段开挖完成并压载水袋后，将该区段对应的反压块80压载在水袋上，最后排出水袋内的水后，使该区段的反压块80压载在该区段的目标基坑底面40，并将该反压块80与对应该区段的第一工程桩和第二工程桩连接，形成该区段的门式框架，至此，该区段施工完成。再进行下一个区段的施工，并最终在下一个区段形成同样结构的门式框架，直至所有的区段都分别形成有一个门式框架。在一些实施例中，可将所有区段的门式框架连接为整体，连接方式可以是钢筋连接结合
混凝土浇筑的形式。
72.另外，按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：
73.开挖第一排工程桩10和第二排工程桩20的上方的土体，并进行放坡处理，以形成坡底延伸至第一排工程桩10的顶部的第一坡面60和坡底延伸至第二排工程桩20的顶部的第二坡面70。第一坡面60和第二坡面70的坡度为0-20
°
。
74.将反压块80设置在柔性包装件90上之前，还包括：
75.在第一坡面60上预制反压块80。反压块80包括混凝土条块81以及设置在混凝土条块81上的第一起吊件82、第二起吊件83、第一锚固件84和第二锚固件85。
76.将反压块80设置在柔性包装件90上，排出柔性包装件90内的流体介质的步骤包括：
77.利用起吊翻转组件将第一坡面60上的反压块80翻转至柔性包装件90上，利用起吊翻转组件使反压块80缓慢下压并挤压柔性包装件90，同时开启设置在柔性包装件90上的阀门，使柔性包装件90内的流体介质通过阀门排出。阀门设置在柔性包装件90的底部，排出的流体介质可接入储蓄装置，比如蓄水池。
78.柔性包装件90内的流体介质的注入量，根据柔性包装件90在目标基坑底面40上的压力抵消目标基坑底面40上被开挖的土体的压重后，引起的目标基坑底面40回弹量δ小于8mm进行控制。
79.其中，每开挖一个单元内的土体至目标基坑底面40后，该单元内对应的目标基坑底面40回弹量δ计算公式为：
[0080][0081]
式中，为回弹经验系数；pc为基坑底面以上土的自重压力，地下水位以下应扣除浮力；e
ci
为第i层土体的回弹模量。zi为第i层土底面至基坑底面的距离，αi为基坑底面至第i层土底面范围内平均附加应力系数。
[0082]
假设一个条形单元对应的基坑长为l，宽为b，开挖深度为z，则附加应力系数αi按下表1进行选用。
[0083]
表1附加应力系数αi选用表
[0084][0085]
基于上述每个单元的基坑开挖上浮量(即回弹量δ)计算公式，本发明提出以动态
注水压载的方式实现对上浮量的调节控制。
[0086]
基于同一发明构思，本发明还提出一种既有地下结构上方基坑施工系统，包括：第一排工程桩10、第二排工程桩20、柔性包装件90和反压块80。
[0087]
第一排工程桩10和第二排工程桩20分别设置在既有地下结构的相对两侧。
[0088]
柔性包装件90压载于目标区域内的第一个被开挖出的目标基坑底面40上，柔性包装件90的内部注入有流体介质，使柔性包装件90在目标基坑底面40上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；其中，目标区域的土体包括位于第一排工程桩10和第二排工程桩20之间，且位于既有地下结构的上方的土体。
[0089]
反压块80设置在柔性包装件90上，用于挤压柔性包装件90以排出柔性包装件90内的流体介质；反压块80还与第一排工程桩10和第二排工程桩20连接，形成门式框架。
[0090]
系统还包括起吊翻转组件，用于将反压块80起吊翻转至柔性包装件90上，并调节反压块80施加在柔性包装件90上的压力，以置换排出柔性包装件90内的流体介质施加在目标基坑底面40上的压力。
[0091]
第一排工程桩10的上方土体开挖并放坡处理后形成有第一坡面60，第一坡面60的坡底延伸至第一排工程桩10的顶部；第二排工程桩20的上方的土体开挖并放坡处理后形成有第二坡面70；第二坡面70的坡底延伸至第二排工程桩20的顶部；第一坡面60和第二坡面70的坡度为0-20
°
。
[0092]
反压块80预制在第一坡面60上；反压块80包括混凝土条块81以及设置在混凝土条块81上的第一起吊件82、第二起吊件83、第一锚固件84和第二锚固件85；第一起吊件82、设置在混凝土条块81正对第一坡面60的端面，第二起吊件83设置在混凝土条块81背对第一坡面60的端面；第一锚固件84设置在混凝土条块81的靠近第一坡面60的坡底的端面，第二锚固件85设置在混凝土条块81的远离第一坡面60的坡底的端面。
[0093]
第一锚固件84与第一排工程桩10的顶部的桩基钢筋50连接，第二锚固件85与第二排工程桩20的顶部的桩基钢筋50连接。
[0094]
在一些实施例中，混凝土条块81在正对第一坡面60的端面以及设置有第一锚固件84的端面还设置有钢模板88，从而在混凝土条块81转动时，混凝土条块81不直接与第一坡面60接触，避免混凝土条块81破损。
[0095]
在一些实施例中，在混凝土条块81在正对第一坡面60的端面和设置有第一锚固件84的端面相交的棱边设置有水平的转轴87，转轴87可以是预埋的辊轴。混凝土条块81翻转时，绕转轴87的轴线转动，不仅便于转动定位，也可进一步保护混凝土条块81，避免其在该棱角处破损。在一些实施例中，在转轴87的轴端设置有角度测量装置，利用角度测量装置测量转轴87的转动角度，从而获得混凝土条块81的转动角度，以便于更精准的调控混凝土条块81压载在柔性包装件90上时的倾斜角度。也可通过该角度值判断柔性包装件90内的流体介质的余量。
[0096]
本实施例中，起吊翻转组件包括第一卷扬机86和汽车吊；第一卷扬机86设置在第一坡面60的坡顶，汽车吊设置在目标区域以外的地面上，汽车吊与第二起吊件83连接，用于起吊并翻转第一坡面60上的混凝土条块81至柔性包装件90上；第一卷扬机86的钢丝绳与第一起吊件82连接，通过调节钢丝绳的松紧度调节混凝土条块81施加在柔性包装件90上的压力。
[0097]
如图5所示，利用汽车吊将第一坡面60上的混凝土条块81吊起，并朝远离第一坡面60的方向倾斜。利用第一卷扬机86的钢丝绳拉住混凝土条块81，限制其倾斜的速度，也可对其施加一定的拉力，以调节混凝土条块81施加在柔性包装件90上的压力。如图5所示，当混凝土条块81倾斜压载在柔性包装件90上时，柔性包装件90的靠近第一坡面60的一侧先与混凝土条块81接触，并受到挤压，使柔性包装件90内的流体介质向第二坡面70方向流动。当混凝土条块81完全压载在柔性包装件90后，可撤除汽车吊，此时仅利用第一卷扬机86缓慢下放混凝土条块81即可，通过调节钢丝绳的松紧度调节混凝土条块81施加在柔性包装件90上的压力。直至柔性包装件90内的流体介质排空或接近排空，抽出柔性包装件90，继续下放混凝土条块81，使混凝土条块81完全的压载在目标基坑底面40。
[0098]
在一些实施方式中，起吊翻转组件包括第一卷扬机86和第二卷扬机；第一卷扬机86设置在第一坡面60的坡顶，第一起吊件82的钢丝绳与第一起吊件82连接；第二卷扬机设置在第二坡面70的坡顶，第二卷扬机的钢丝绳与第二起吊件83连接；第一卷扬机86和第二卷扬机通过调节各自的钢丝绳的收放，翻转第一坡面60上的混凝土条块81至柔性包装件90上，第一卷扬机86和第二卷扬机通过调节各自的钢丝绳的收放和松紧度，调节混凝土条块81施加在柔性包装件90上的压力。
[0099]
在一些实施例中，第一坡面60的坡顶还设置有第一导轨。第一导轨沿隧道30的纵向设置。第一卷扬机86设置在第一导轨上，可沿第一导轨移动。当一个区段施工完毕后，推动第一卷扬机86沿第一导轨移动至下一个区段对应的第一坡面60的坡顶处。同样的，当一些实施例中的起吊翻转组件包括第一卷扬机86和第二卷扬机时，对应的在第二坡面70的坡顶也设置有第二导轨，第二导轨沿隧道30的纵向设置，第二卷扬机设置在第二导轨上，可沿第二导轨移动。
[0100]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：在既有地下结构的相对两侧分别施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的所述目标基坑底面上，向所述柔性包装件内注入流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质；将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架。2.根据权利要求1所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：将目标区域内的土体划分为沿所述既有地下结构的纵向分布的多个区段，将每个区段内的土体划分为沿所述既有地下结构的横向分布的多个单元；所述按照预设开挖顺序开挖所述目标区域内的土体的步骤包括：按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体；按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体。3.根据权利要求2所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体的步骤包括：将所述目标区域内的多个区段沿纵向分布方向划分为多组，每组包括沿纵向分布的至少两个区段；基于跳仓法，开挖每组的沿纵向的第一个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面后，再开挖每组的沿纵向的第二个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面，直至每组的沿纵向的最后一个区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。4.根据权利要求2所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体的步骤包括：沿所述区段内多个单元的横向分布方向，开挖一个单元内的土体至目标基坑底面后，再开挖与其相邻的下一个单元内的土体至目标基坑底面，直至该区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。5.根据权利要求1所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：开挖第一排工程桩和第二排工程桩的上方的土体，并进行放坡处理，以形成坡底延伸至所述第一排工程桩的顶部的第一坡面和坡底延伸至所述第二排工程桩的顶部的第二坡面。6.根据权利要求5所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述将反压块设置在所述柔性包装件上之前，还包括：在所述第一坡面上预制所述反压块；所述反压块包括混凝土条块以及设置在混凝土条块上的第一起吊件、第二起吊件、第一锚固件和第二锚固件。7.根据权利要求6所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质的步骤包括：
利用起吊翻转组件将所述第一坡面上的反压块翻转至所述柔性包装件上，利用起吊翻转组件使所述反压块缓慢下压并挤压所述柔性包装件，同时开启设置在所述柔性包装件上的阀门，使所述柔性包装件内的流体介质通过所述阀门排出。8.根据权利要求6所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架的步骤包括：所述柔性包装件内的流体介质的剩余量达到预设范围时，移除所述柔性包装件；利用起吊翻转组件使所述反压块下压在所述目标基坑底面；将预设在所述反压块上的第一锚固件与预设在所述第一排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；将预设在所述反压块上的第二锚固件与预设在所述第二排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；形成门式框架。9.一种既有地下结构上方基坑施工系统，其特征在于，包括：第一排工程桩、第二排工程桩、柔性包装件和反压块；所述第一排工程桩和所述第二排工程桩分别设置在既有地下结构的相对两侧；所述柔性包装件压载于目标区域内的第一个被开挖出的目标基坑底面上，所述柔性包装件的内部注入有流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；所述反压块设置在所述柔性包装件上，用于挤压所述柔性包装件以排出柔性包装件内的流体介质；所述反压块还与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架。10.根据权利要求9所述的既有地下结构上方基坑施工系统，其特征在于，所述系统还包括起吊翻转组件，用于将所述反压块起吊翻转至所述柔性包装件上，并调节所述反压块施加在柔性包装件上的压力，以置换排出所述柔性包装件内的流体介质施加在所述目标基坑底面上的压力。
技术总结
本申请涉及建筑施工技术领域，提供了既有地下结构上方基坑施工方法及系统，方法包括以下步骤：施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的目标基坑底面上，向柔性包装件内注入流体介质，使柔性包装件在目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在柔性包装件上，排出柔性包装件内的流体介质；将反压块与第一排工程桩和第二排工程桩连接，形成门式框架。本发明的压载的置换和土体的开挖同步，实现了微扰动施工，可加快基坑施工速度，保证开挖效率。保证开挖效率。保证开挖效率。
