电梯井加深改造的施工方法

技术领域

本公开涉及建筑结构施工技术领域，尤其涉及一种电梯井加深改造的施工方法。

背景技术

随着中国社会的老龄化越来越严重，电梯的需求越来越迫切，国家和政府也正在大力推进老旧小区改造和加装电梯，以满足人民对美好生活的向往。尤其是对于一些老旧小区来说，拆除原有的电梯并进行更换可行性低，不利于成本控制，所以通常通过重新改造施工实现电梯运行高度或深度的扩展。

通常采用的常规施工方法，是实施大开挖方式，即从电梯井的顶部揭开，将电梯井内基础结构进行拆除，然后对井内进行改造施工，完成后将基础结构再重新装回。这种施工方式，影响了既有建筑主体结构的安全，使其存在产生较大的局部沉降变形的风险，还可能因电梯长期停运给住户带来生活上的不便，降低人民的幸福获得感，因此，需要一种可解决电梯正常运行与施工改造的矛盾的改造方式。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电梯井加深改造的施工方法。

本公开提供了一种电梯井加深改造的施工方法，包括以下步骤：

破除电梯井的一部分原基础底板，并从破除处朝向地底深处开挖，以使所述原基础底板的下方形成土方开挖区；

将支撑组件的底端预埋并固定在所述土方开挖区的底部；

对所述支撑组件进行加长，以使所述支撑组件的顶端抵至所述电梯井的原基础顶板下方、其中，抵接处的作用力达到设定预应力；

将所述支撑组件的顶端与所述电梯井的井壁之间进行固定，以使所述电梯井的结构荷载通过所述井壁转移到所述支撑组件上；

凿除所述原基础底板，并向所述土方开挖区内进行所述井壁的接长；

在所述土方开挖区的底面上施工以形成新基础底板，以使所述支撑组件上的荷载能够重新转移到所述新基础底板上。

可选的，所述将支撑组件的底端预埋并固定在所述土方开挖区的底部的步骤具体包括：

在所述土方开挖区的底面上挖灌注孔，并在挖孔完成后向所述灌注孔内放入钢筋笼；

将所述支撑组件的底部预埋在所述灌注孔中，并进行混凝土灌注，以使所述支撑组件相对于地底固定。

可选的，所述对所述支撑组件进行加长，以使所述支撑组件的顶端抵至所述电梯井的原基础顶板下方、其中，抵接处的作用力达到设定预应力的步骤具体包括：

从预埋并固定在所述土方开挖区的所述支撑组件的最底部的支撑杆的顶端开始，使用若干中间支撑杆以端部相接的方式沿杆轴向进行加长；

将最顶部的支撑杆活动连接在与其相邻的所述中间支撑杆的顶部，并移动所述最顶部的支撑杆，以使所述最顶部的支撑杆抵至所述原基础顶板下方，且抵接处的作用力达到设定预应力。

可选的，所述将最顶部的支撑杆活动连接在与其相邻的所述中间支撑杆的顶部，并移动所述最顶部的支撑杆，以使所述最顶部的支撑杆抵至所述原基础顶板下方，且抵接处的作用力达到设定预应力的步骤具体包括：

在与所述最顶部的支撑杆相邻的所述中间支撑杆的顶部固定导向套，将所述最顶部的支撑杆的底端置于所述导向套内；

沿轴向移动所述最顶部的支撑杆，以使所述最顶部的支撑杆移动至抵至所述原基础顶板下方。

可选的，所述将所述最顶部的支撑杆的底端置于所述导向套内，然后开始沿轴向移动所述最顶部的支撑杆，直至所述最顶部的支撑杆移动至抵至所述原基础顶板下方的步骤之后还包括：

将所述最顶部的支撑杆与与其相邻的所述中间支撑杆之间进行固定，将所述最顶部的支撑杆与所述井壁之间进行固定，以使电梯井的结构荷载通过所述井壁转移到所述支撑杆上。

可选的，所述沿轴向移动所述最顶部的支撑杆，以使所述最顶部的支撑杆移动至抵至所述原基础顶板下方的步骤具体包括：

将千斤顶放在所述最顶部的支撑杆上的千斤顶支座和与所述最顶部的支撑杆相邻的所述中间支撑杆上的千斤顶支座之间；

操作所述千斤顶进行顶升，以使所述千斤顶推动所述最顶部的支撑杆进行上移。

可选的，所述破除电梯井的一部分原基础底板，并从破除处朝向地底深处开挖，以使所述原基础底板的下方形成土方开挖区的步骤具体包括：

根据所述最底部的支撑杆的半径和所述千斤顶支座沿径向的长度确定所述最底部的支撑杆距离所述井壁的最小距离，并以此确定所述最底部的支撑杆在所述土方开挖区底部的预埋位置；

以所述最底部的支撑杆的轴线为中心点，在所述原基础底板上以至少大于所述最小距离100mm的长度为半径破除所述原基础底板。

可选的，所述将最顶部的支撑杆活动连接在与其相邻的所述中间支撑杆的顶部，并移动所述最顶部的支撑杆，以使所述最顶部的支撑杆抵至所述原基础顶板下方，且抵接处的作用力达到设定预应力的步骤之前还包括：

在所述最顶部的支撑杆的顶端焊接承压板，然后在所述承压板的上表面摆放若干下层工字钢，然后移动所述最顶部的支撑杆，直至所述最顶部的支撑杆抵至所述原基础顶板下方。

可选的，所述对所述支撑组件进行加长，以使所述支撑组件的顶端抵至所述电梯井的原基础顶板下方、其中，抵接处的作用力达到设定预应力的步骤之前还包括：

在所述井壁上固定连接组件，然后在所述连接组件的外露于所述井壁的表面焊接固定若干平行设置的上层工字钢。

可选的，所述在所述土方开挖区的底面上施工以形成新基础底板，以使所述支撑组件上的荷载能够重新转移到所述新基础底板上的步骤之后还包括：

拆除所述支撑组件，并将所述支撑组件位置处的中心孔进行填补。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的电梯井加深改造的施工方法通过破除一部分原基础底板，然后朝向深处开挖进行支撑组件的预埋，通过支撑组件与井壁之间的固定，利用电梯井井壁为核心筒的特点，从而将原本作用在原基础底板上的结构荷载转移到支撑组件上，即实现了在不影响电梯正常运行的情况下电梯结构荷载的托换转移，减少了托换过程中上部既有建筑的沉降变形，同时实现了上部结构的加长和基础的加深，解决了电梯正常运行与施工改造的矛盾问题，不仅实现了地下空间的扩展，还使改造时间更短，因此对居民生活的影响更小。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的电梯井加深改造的施工方法的流程示意图；

图2为本公开实施例所述的电梯井加深改造时的内部结构剖视图；

图3为本公开实施例所述的支撑组件顶端的连接结构示意图；

图4为本公开实施例所述的支撑组件顶端的另一视角的连接结构示意图；

图5为本公开实施例所述的支撑组件的结构示意图；

图6为本公开实施例所述的与最顶部的支撑杆相邻的中间支撑杆的结构示意图；

图7为本公开实施例所述的最顶部的支撑杆的结构示意图。

其中，1、原基础底板；2、土方开挖区；21、灌注孔；3、支撑组件；31、最底部的支撑杆；32、中间支撑杆；33、最顶部的支撑杆；34、法兰盘；35、导向套；36、千斤顶支座；37、承压板；4、原基础顶板；5、井壁；6、新基础底板；7、连接组件；71、连接板；72、连接螺栓；8、上层工字钢；9、下层工字钢。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在老旧小区的电梯不能满足住户的生活要求，需要对其进行改造时，通常使用的方式是实施大开挖，将电梯结构全部进行拆除，然后重新进行施工，然而这种施工方式可能影响既有建筑主体结构的安全，可能会产生较大的局部沉降变形，对小区居民生活容易造成较大影响，并且，由于因电梯长期停运施工，会给住户带来生活上的不变。针对上述问题，本实施例提供了一种电梯井加深改造的施工方法，与拆除上部结构的大掀盖改造的方式相比，可解决电梯正常运行与施工改造的矛盾问题，与传统的技术相比，在实现托换的同时，对居民生活影响小，改造时间短，费用低。具体内容如下：

如图1-7所示，本实施例提供一种电梯井加深改造的施工方法，包括以下步骤：

步骤101、破除电梯井的一部分原基础底板，并从破除处朝向地底深处开挖，以使原基础底板的下方形成土方开挖区；

步骤102、将支撑组件的底端预埋并固定在土方开挖区的底部；

步骤103、对支撑组件进行加长，以使支撑组件的顶端抵至电梯井的原基础顶板下方，其中，抵接处的作用力达到设定预应力；

步骤104、将支撑组件的顶端与电梯井的井壁之间进行固定，以使电梯井的结构荷载通过井壁转移到支撑组件上；

步骤105、凿除原基础底板，并向土方开挖区内进行井壁的接长；

步骤106、在土方开挖区的底面上施工以形成新基础底板，以使支撑组件上的荷载能够重新转移到新基础底板上。

本实施例提供的该电梯井加深改造的施工方法通过破除一部分原基础底板，然后朝向深处开挖进行支撑组件的预埋，通过支撑组件与井壁之间的固定，利用电梯井井壁为核心筒的特点，从而将原本作用在原基础底板上的结构荷载转移到支撑组件上，从而实现结构荷载的托换转移，减少了托换过程中上部既有建筑的沉降变形，同时实现了上部结构的加长和基础的加深，解决了电梯正常运行与施工改造的矛盾问题，不仅实现了地下空间的扩展，还使改造时间更短，因此对居民生活的影响更小。

其中，如图2所示，破除原基础底板1后，对支撑组件3进行预埋，使其固定在土方开挖区2的底部的具体操作方式为：在土方开挖区2的底面上挖灌注孔21，本实施例中采用人工挖孔法成孔，并在挖孔完成后向灌注孔21内放入钢筋笼，然后将支撑组件3的底部预埋在灌注孔21中，并进行混凝土灌注，以使支撑组件3相对于地底固定。支撑组件3的作为支撑作用的主体部分选用支撑杆结构，例如钢管柱，即，将位于支撑组件3的最底部的支撑杆31的底端预埋在灌注孔21中。而支撑杆埋入灌注孔21内的深度，根据土方开挖区2的尺寸、电梯结构荷载以及钢管柱的直径和强度来确定。

具体实现时，灌注孔21采用分段开挖方式，分段长度在1m左右，并且，在开挖灌注孔21的过程中对孔的周边也需要进行围护，护壁厚度设置为100mm，并且上下护壁间搭接150mm～200mm，当混凝土灌注24小时之后，再对护壁进行拆除。

在对支撑组件3进行加长之前，可首先在电梯井井壁5上设置连接件结构，以实现后续的固定和荷载托换，即，在井壁5上固定连接组件7，然后在连接组件7的外露于井壁5的表面焊接固定若干平行设置的上层工字钢8。其中，连接组件7包括连接板71和若干连接螺栓72，若干连接螺栓72均匀固定在连接板71的表面，并且与连接板71呈相互垂直状态，通过将每个连接螺栓72置于墙体内，使连接板71紧贴于墙体来形成相对于井壁5固定的连接组件7，同时为支撑组件3顶部的相应结构提供连接面，方便固定。

如图3和图4所示，在本实施例中，采用在一个连接板71上将所有连接螺栓72均布成多排多列，连接螺栓72采用直径为20mm的高强度螺栓，并在打入井壁5所在的墙体之后再用高强粘接剂进行进一步固定。连接螺栓72的与连接板71的连接端直接焊接固定。该连接组件7可在相邻侧的两面井壁5上均进行设置，方便与多个支撑组件3进行固定。

在此基础上，将若干上层工字钢8的端部直接与连接板71表面进行焊接固定，并且所有上层工字钢8呈相互平行且所处高度相同，以便于与支撑组件3的顶端进行抵靠。当然，在其他实施例中，也可采用其他连接组件7与井壁5的固定方式或者连接组件7的结构类型，只要保证为支撑组件3与井壁5的固定提供基础即可。

在连接组件7安装完成后，后续对支撑组件3开始进行加长，具体的操作方式为：从预埋并固定在土方开挖区2的最底部的支撑杆31的顶端开始，使用若干中间支撑杆32以端部相接的方式沿杆轴向进行加长，然后将最顶部的支撑杆33活动连接在与其相邻的中间支撑杆32的顶部，并移动最顶部的支撑杆33，以使最顶部的支撑杆33抵至原基础顶板4下方，且抵接处的作用力达到设定预应力。

其中，针对支撑组件3的设置，如图5至图7所示，如前所述，支撑组件3的主体部分为支撑杆，因此，在对支撑组件3进行加长时，即采用在最底部的支撑杆31的顶端续接中间支撑杆32，并使所有支撑杆结构保持同轴，为了使加长后的稳定性得到保证，支撑杆呈竖直状态进行延伸。

相邻的两个中间支撑杆32以及最底部的支撑杆31和中间支撑杆32之间均采用法兰盘34加螺栓进行固定连接，而针对最顶部的支撑杆33和与其相邻的中间支撑杆32之间的连接方式，由于后续需要根据设定预应力进行高度以及抵接处预应力的调整，因此，本实施例中采用下述施工方式：

在与最顶部的支撑杆33相邻的中间支撑杆32的顶部固定导向套35，将最顶部的支撑杆33的底端置于导向套35内，然后沿轴向移动最顶部的支撑杆33，以使最顶部的支撑杆33移动至抵至原基础顶板4下方。例如，在最顶部的支撑杆33为支撑组件3的自下向上的第四根支撑杆时，则在第三根支撑杆的顶端焊接长100mm的导向套35，然后将第四节支撑杆，即最顶部的支撑杆33的底端套在该导向套35上。导向套35作为限制最顶部的支撑杆33沿径向的固定以及沿轴向的移动的结构，同时在插入导向套35后对最顶部的支撑杆33进行扶正，保证了最顶部的支撑杆33能够实现调整作用。

在此基础上，由于人工进行移动操作无法达到预应力的调整，为了提供较大的抵接作用力，在最顶部的支撑杆33和与最顶部的支撑杆33相邻的中间支撑杆32上设置位置相对应的两个千斤顶支座36，然后将千斤顶放在两个千斤顶支座36之间，操作千斤顶进行顶升，以使千斤顶推动最顶部的支撑杆33进行上移。千斤顶能够提供足够的作用力，使最顶部的支撑杆33与原基础顶板4之间的抵接力达到设定预应力，使其能够承受电梯井结构托换的荷载。

其中，设定预应力根据电梯井结构本身来确定。另外，千斤顶支座36以及千斤顶结构的尺寸也决定了原基础底板1的破除处的尺寸和灌注桩的开挖位置。具体地，在确定破除原基础底板1的破除处位置以及灌注孔21的开挖位置时，为保证灌注孔21及支撑杆形成的灌注桩结构的轴心受压，需要首先根据最底部的支撑杆31的半径和千斤顶支座36沿径向的长度确定最底部的支撑杆31距离井壁5的最小距离，并以此确定最底部的支撑杆31在土方开挖区2底部的预埋位置，然后以最底部的支撑杆31的轴线为中心点，在原基础底板1上以至少大于最小距离100mm的长度为半径破除原基础底板1。

例如，在本实施例中，可采用轴线位置取距离电梯井井壁5400mm(取大于支撑杆直径200mm加上千斤顶支架沿支撑杆径向长度160mm之和的最小整数距离)，然后以定位好的轴线位置为中心，以550mm为半径对原基础底板1进行破除。需要注意的是，在对原基础底板1进行破除时，不能破坏到电梯井井壁5，以免对结构的稳定性造成影响，出现沉降等危险。当然，本实施例中仅给出了一种实现方式，对于不同规格和尺寸的电梯井，可对上述各数据进行调整，只要能够保证施工过程的安全性即可。

另外，由于支撑杆结构顶部为杆端部，不利于进行抵靠，因此，在本实施例中，采用在最顶端的支撑杆的顶端表面焊接承压板37，然后在承压板37的上表面摆放若干下层工字钢9，当移动最顶部的支撑杆33时，使下层工字钢9与上层工字钢8之间进行抵靠。这种抵靠方式使抵靠面更大，作用力分布更为均匀，同时保证了各个位置处的抵靠以及固定强度，对预应力的托换以及传递的效果更好。

在上述结构设置的基础上，即，先将最顶部的支撑杆33与与其相邻的中间支撑杆32之间进行固定、最顶部的支撑杆33与承压板37进行固定，然后与下层工字钢9进行抵接，下层工字钢9和上层工字钢8之间进行固定、下层工字钢9和连接板71之间进行固定，以使电梯井的结构荷载通过井壁5转移到支撑杆上。

最后，支撑组件3和井壁5之间完全固定，即建筑荷载实现托换转移之后，完全凿除原基础底板1，将土方开挖区2进行扩大，同步进行基坑壁支护，然后进行电梯井井壁5的接长以及在土方开挖区2的底部进行电梯井新基础底板6的施工。

待接长电梯井井壁5及其他基础施工完成并达到设计强度后，拆除支撑杆以及上方的连接组件7，然后将支撑杆位置处空余出来的中心孔进行填补，整个电梯井加深施工结束。

对于该施工方法中各个过程中进行的焊接操作，在上下节支撑杆之间、上层工字钢8和下层工字钢9与连接板71之间采用坡口满焊技术，并且焊接处的质量需满足《钢筋焊接及验收规程》JGJ18－2012要求，以保证焊接质量，起到足够的荷载承载能力。而对于支撑杆侧面的焊接强度要求，需要使其保证提供的竖直承载力不小于单个支撑组件3能承受的荷载。另外，工字钢与连接板71之间具有抗剪切的作用，其抗剪力之和不小于所有连接螺栓72的抗剪力之和。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。