CN100554646C - 盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法，属于地下建筑工程技术领域。本发明的具体施工方法如下：1)盾构施工直接过站；2)靠近盾构隧道外侧一定距离施作隔土排桩；3)在盾构隧道内架设临时支撑柱，并在管片纵向上施作预应力钢索；4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道，施作初期支护(或二次衬砌)；5)在站台/站厅隧道内向管片侧土体注浆；6)开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道，施作初期支护；7)拆除横通道处开口管片，施作二次衬砌，使保留管片与横通道初期支护和二次衬砌保持良好的连接；8)拆除所有的临时支撑，施作站台板，完成车站结构施工。本发明可以提高地铁建设的工程质量，降低工程造价，缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法，属于地下建筑工程技术领域。
背景技术
为加快地铁建设速度，提高工程质量，确保施工安全，地铁区间隧道应尽量多的采用盾构法施工。但是，目前的盾构区间隧道与车站施工在施工组织上存在较大矛盾，并且两者施工速度相差较大，造成了盾构机利用率低、频繁拆装、调头，在区间隧道内窝工严重的现象，使得盾构法施工速度快的优势得不到发挥，同时可能带来较大工期风险，大大制约了盾构技术在地铁工程中的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的全新施工方法，即结合国内6m直径区间盾构，采用浅埋暗挖法拓展建造地铁车站。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的具体施工方法包括如下步骤：
1)盾构施工直接过站；
2)靠近盾构隧道外侧一定距离施作隔土排桩；
3)在盾构隧道内架设临时支撑柱，并同时在管片纵向上施作预应力钢索；
4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道，施作初期支护(或二次衬砌)；
5)在站台/站厅隧道内向管片侧土体注浆；
6)开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道，施作初期支护；
7)拆除横通道处开口管片，施作二次衬砌，使保留管片与横通道初期支护和二次衬砌保持良好的连接；
8)拆除所有的临时支撑，施作站台板，完成车站结构施工。
本发明在施工过程中必须做到：
1)隔土排桩可以在盾构施工之前或之后施作，但必须靠近盾构隧道外侧，并符合直径和间距要求，确保能起到隔离土体的作用；
2)在盾构隧道内架设的临时支撑柱必须满足强度和稳定性要求，限制管片开口后保留管片的变形；
3)预应力钢索必须对称张拉，同时保证预应力的大小能使管片开口后保留管片和邻近管片不丧失承载能力；
4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道时，要注意开挖顺序和台阶法的平行施工，同时注意架设和倒换临时支撑，满足控制地层沉降和稳定性要求；
5)从站台/站厅隧道向管片侧土体注浆时，必须保证注浆范围，控制注浆压力，确保横通道开挖时中间土柱的承载力，并不破坏盾构管片；
6)开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道时要跳槽开挖，并及时施作初期支护和临时竖向支撑，保证横通道的稳定性；
7)拆除横通道处开口管片时，要保证管片开口部位的节点稳定性，做好保留管片与横通道初期支护和二次衬砌的连接。
在整个施工过程中，施工方法的具体控制：
1)隔土排桩离盾构隧道外侧的距离和隔土排桩的直径与间距；
2)盾构隧道内临时支撑柱的强度和稳定性；
3)预应力钢索的对称张拉和张拉力大小；
4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道的稳定性；
5)从站台/站厅隧道向管片侧土体注浆的范围和注浆压力的控制；
6)乘客疏散横通道的稳定性；
7)管片开口部位的节点稳定性。
本发明的有益效果是：
1)充分发挥了盾构法的优越性，可以确保施工期间的安全性和极大地减小对周围环境的影响，提高地铁工程的建设质量；
2)可以利用区间盾构机连续完成区间隧道和车站行车部分结构，而不必在车站端部调头或出站，创造一台盾构机连续施工至设计极限的有利条件，尽可能多地使用盾构机进行区间隧道的施工，减少盾构井的数量和盾构设备的投入台数，大大提高盾构机的一次推进距离，从而通过盾构机的长距离应用和规模效益，从总体上大幅度地降低工程造价；
3)可以减少区间盾构与车站施工的相互干扰，使区间盾构和车站施工的工期问题得到协调，大大减少盾构机的调头、过站、解体等非施工作业时间，最大限度地开展平行作业，从而缩短施工周期，优化全线的施工组织。
本发明适用于所有采用盾构法进行地铁区间隧道施工和暗挖法进行地铁车站施工的工程。本发明可以最大限度地发挥盾构法施工的能力，避免区间盾构与车站施工的相互干扰，优化全线的施工组织，从而节约工期并大规模降低造价，降低工程风险，提高建设投资效益，为以后的同类工程开辟了一条新路。
附图说明
图1是本发明塔柱式车站横断面图，是塔柱部位车站横断面图；
图2是本发明塔柱式车站横断面图；是横通道部位车站横断面图；
图3是本发明站台/站厅隧道开挖方案图；
图标说明
1.隔土排桩；2.临时支撑柱；3.预应力钢索；4.保留管片；
5.站台/站厅隧道；6.横通道；7.站台板；8.开口管片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
在盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工过程中，主要控制项目和内容如下：
如图1、2、3所示，
1)隔土排桩1离盾构隧道外测的距离和隔土排桩1的直径、间距；
在开挖站台/站厅隧道5的过程中，由于其断面比较大，开挖高度大，地层内部将会产生较大的变形，可能会引起盾构管片向站台/站厅隧道5方向的移动，因此在盾构隧道外侧1m处施作隔土排桩1，并保证隔土排桩1的直径和间距，对管片进行保护。
2)盾构隧道内临时支撑柱2的强度和稳定性；
拆除横通道6处的开口管片8之后，整环管片变成一个开口状的非稳定结构(保留管片4)，在周围土层的压力下可能发生较大的变形，引起管片竖向变形，在盾构隧道内施作临时支撑柱2，可以限制管片的竖向变形，从而保证管片的稳定性；
3)预应力钢索3的对称张拉；
对管片对称张拉预应力钢索3可以使管片开口后保留管片4和邻近管片在纵向上形成一个整体，共同承载和变形。
4)浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道5的稳定性；
用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道5时，为了保证中间站台/站厅隧道5的稳定性，采用双侧导洞超前、分三层台阶式掘进。
5)从站台/站厅隧道5向管片侧土体注浆的范围和注浆压力的控制；
在站台/站厅隧道5向管片侧土体注浆时，要保证注浆范围，并控制注浆压力，以增加横通道6开挖时中间土柱的承载力，从而保证土体和管片的稳定；
6)乘客疏散横通道6的稳定性；
开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道6时要跳槽开挖，并及时施作初期支护和临时竖向支撑，保证横通道6的稳定性；
7)拆除开口管片8后保留管片4的稳定性。
开口管片8拆除之前，在隧道内架设临时钢管支撑2，并同时在管片纵向上施加预应力钢索3；开口管片8拆除之后，做好横通道的初期支护和二次衬砌与保留管片4的连接，保证保留管片4的稳定性。
Claims (3)
1、一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法，包括如下施工步骤：
1)盾构施工直接过站；
2)靠近盾构隧道外侧一定距离施作隔土排桩(1)；
3)在盾构隧道内架设临时支撑柱(2)，并同时在管片纵向上施作预应力钢索(3)；
4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道(5)，施作初期支护或二次衬砌；
5)在站台/站厅隧道(5)内向管片侧土体注浆；
6)开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道(6)，施作初期支护；
7)拆除横通道(6)处开口管片(8)，施作二次衬砌，使保留管片(4)与横通道(6)初期支护和二次衬砌保持良好的连接；
8)拆除所有的临时支撑，施作站台板(7)，完成车站结构施工。
2、根据权利要求1所述的一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法，其特征在于有如下施工步骤：
1)隔土排桩(1)可以在盾构施工之前或之后施作，但必须靠近盾构隧道外侧，并符合直径和间距要求，确保能起到隔离土体的作用；
2)在盾构隧道内架设的临时支撑柱(2)必须满足强度和稳定性要求，限制管片开口后保留管片(4)的变形；
3)预应力钢索(3)必须对称张拉，同时保证预应力的大小能使管片开口后保留管片(4)和邻近管片不丧失承载能力；
4)用浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道(5)时，要注意开挖顺序和台阶法的平行施工，同时注意架设和倒换临时支撑，满足控制地层沉降和稳定性要求；
5)从站台/站厅隧道(5)向管片侧土体注浆时，必须保证注浆范围，控制注浆压力，确保横通道(6)开挖时中间土柱的承载力，并不破坏盾构管片；
6)开挖通向盾构隧道的乘客疏散横通道(6)时要跳槽开挖，并及时施作初期支护和临时竖向支撑，保证横通道(6)的稳定；
7)拆除横通道(6)处开口管片(8)时，要保证管片开口部位的节点稳定性，做好保留管片(4)与横通道(6)初期支护和二次衬砌的连接。
3、根据权利要求1所述的一种盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的施工方法，其特征在于有如下施工步骤，在整个施工过程中，施工方法的具体控制：
1)隔土排桩(1)离盾构隧道外侧的距离和隔土排桩(1)的直径与间距；
2)盾构隧道内临时支撑柱(2)的强度和稳定性；
3)预应力钢索(3)的对称张拉和张拉力的大小；
4)浅埋暗挖法分部开挖中间站台/站厅隧道(5)的稳定性；
5)在站台/站厅隧道(5)内向管片侧土体注浆的范围和注浆压力的控制；
6)乘客疏散横通道(6)的稳定性；
7)管片开口部位的节点稳定性。
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