CN104847366A - 地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法 - Google Patents

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雷刚
郑广亮
华福才
周婷婷
杨秀仁
李宁宁
董亚男
张文
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    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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Abstract

一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，包括下列步：①首先根据使用功能要求确定施工隧道结构轮廓，根据施工步序制作高度渐变的渐进式门架；②从施工隧道向垂直于正线隧道的方向，沿有效的正线隧道结构轮廓，逐渐扩挖；每开挖一步应及时设置渐进式门架，直至完成此部分的开挖和支护；③在渐进式门架内，沿正线隧道轮廓施作一榀正线隧道的支撑支护门架，支撑起垂直于正线隧道设置的渐进式门架，然后再切割除去正线隧道方向多余的渐进式门架的竖向支撑杆。本发明的有益效果是：采用低通道渐进式进洞，施工通道无需挑高开挖，减少了施工通道的竖向高度，最大程度的减小了对原状地层的扰动，显著提高了隧道开挖施工作业的安全性等优点。

Description

地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法
技术领域
本发明涉及隧道工程设计施工技术领域，是一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法。
背景技术
地铁工程受力复杂，施工风险大，工程造价高，特别是地铁隧道的暗挖进洞施工，对每个地铁隧道工程都是个难题。
地铁暗挖隧道从施工通道进入正线隧道(进洞)的方案，传统的进洞方式是(见图1所示)：加高进洞部分施工通道断面，在高的施工通道的一侧，分块开挖正线隧道。传统的暗挖进洞方式，由于加高施工通道断面，造成了横通道断面整体变高(比功能需要的断面高了约5米)，因此使二衬结构内力增大，同时造成施工通道埋深变浅，进一步增加了对原状地下岩土的扰动，极大的加大了工程风险，由于加高的部分完全没有使用功能要求，同时也造成了较多的工程浪费，对后续的开挖和二衬浇筑都留下了较大的风险隐患，是一种陈旧的概念错误的濒临淘汰的隧道施工工法。
发明内容
为了解决传统暗挖进洞工法的不足，本发明在设计概念上修正了传统挑高进洞工法的错误思想，开发了一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，它摆脱了传统工法在十字交叉隧道接头受力关系上的禁锢，最大程度的实现了工程与自然的完美结合，将工程对自然的影响降到最低，最大程度的提高了地铁隧道进洞的安全性和便易性，同时较显著的改善了工程结构的受力性能，也避免了无用的结构及空间的浪费；在施工工艺上也具备操作简单，施工快速等特点。
为实现上述目的，特发明一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，本发明采取以下技术方案：
①首先根据使用功能要求确定施工隧道结构轮廓，并结合正线隧道结构轮廓尺寸，根据施工步序制作高度渐变的渐进式门架；
②从施工隧道向垂直于正线隧道的方向，沿有效的正线隧道结构轮廓，逐渐扩挖(不做挑高断面)；每开挖一步应及时设置渐进式门架，直至完成此部分的开挖和支护；
③在渐进式门架内，沿正线隧道轮廓施作一榀正线隧道的支撑支护门架，支撑起垂直于正线隧道设置的渐进式门架，然后再切割除去正线隧道方向多余的渐进式门架的竖向支撑杆，即完成了暗挖隧道从施工通道进入正线隧道的受力转换工作，此时即可进行常规的正线隧道的施工。
其中，所述的渐进式门架包括左支撑杆、右支撑杆、中支撑杆及横梁，该左支撑杆与横梁左端固定连接，该右支撑杆与横梁右端固定连接，中支撑杆与横梁梁中部下端固定连接，形成m形渐进式门架。
其中，在渐进式门架的左上角设有与左支撑杆、横梁固定连接的左斜支撑杆，在渐进式门架的右上角设有与右支撑杆、横梁固定连接的右斜支撑杆。
本发明提供的工法是保持施工通道尺寸不变，在施工到与正线隧道相交处，沿主体结构的开挖轮廓，通过横向渐进式开挖的方式，达到逐步进入正线隧道的目的。对比传统进洞方式，本发明的工法的优势如下
本发明的有益效果是：
1、本工法采用低通道渐进式进洞，无需挑高开挖施工隧道，减少了施工通道的竖向高度，最大程度的减小了对原状地层的扰动，显著提高了隧道开挖施工作业的安全性。
2、采用低通道渐进式工法后，横通道与主体隧道接口部位构件尺寸大幅度减小，相比传统工法，有效的改善了二衬结构的受力性能，大幅度降低了永久结构内力。
3、本工法在施工的全程无多余开挖，因此也无多余的构造性结构，所以节约了工程的总造价，同时也加快了施工进度。
4、本工法完全利用建筑功能所必须的空间进行施工，无浪费空间。
5、本工法力学概念清晰，施工操作简单快速。
附图说明
图1传统暗挖进洞工法示意图；
其中，图1-1是施工通道与正线隧道接口平面示意图；图1-2是图1-1中的1-1剖面示意图；图1-3是图1-1中2-2剖面示意图；
图2本发明提供的进洞工法示意图；
其中，图2-1是本发明的施工通道与正线隧道接口平面示意图；图2-2是图2-1中的1-1剖面示意图；图2-3是图2-1中2-2剖面示意图；
图3为使用本发明工法的低通道渐进式进洞支护剖视示意图；
图4为配合本发明工法使用的渐进式门架结构示意图；
图5为本发明工法的施工步序剖面示意图。
图6为本发明工法的施工步序平面示意图。
具体实施方式
参见图2～图6所示：一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，它包括下列步：
①首先根据使用功能要求确定施工隧道结构轮廓，并结合正线隧道结构轮廓尺寸，根据施工步序制作高度渐变的渐进式门架1；
②从施工隧道向垂直于正线隧道的方向，沿有效的正线隧道结构轮廓，逐渐扩挖(不做挑高断面)；每开挖一步应及时设置渐进式门架1，直至完成此部分的开挖和支护；
③在渐进式门架内，沿正线隧道轮廓施作一榀正线隧道的支撑支护门架2，支撑起垂直于正线隧道设置的渐进式门架，然后再切割除去正线隧道方向多余的渐进式门架1的竖向支撑杆，即完成了暗挖隧道从施工通道进入正线隧道的受力转换工作，此时即可进行常规的正线隧道的施工。
其中，所述的渐进式门架包括左支撑杆11、右支撑杆12、中支撑杆13及横梁14，该左支撑杆11与横梁14左端固定连接，该右支撑杆12与横梁14右端固定连接，中支撑杆13与横梁14梁中部下端固定连接，形成m形渐进式门架1。
其中，在渐进式门架1的左上角设有与左支撑杆11、横梁14固定连接的左斜支撑杆15，在渐进式门架1的右上角设有与右支撑杆12、横梁14固定连接的右斜支撑杆16。
由于施工隧道的顶部轮廓呈拱形，所以，渐进式门架1的左支撑杆11和右支撑杆12，在施工隧道内排列呈开始逐渐增高到逐渐降低的排列。
本施工通道与正线隧道的接头形式：采用低通道施工，无需挑高，主体结构隧道拱部高于施工通道，两条垂直相交的隧道在拱部以空间曲线连接。
本渐进式进洞的支护措施：能适应低通道渐进式开挖的渐进式门架支护结构。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，其特征在于，它包括下列步：
①首先根据使用功能要求确定施工隧道结构轮廓，并结合正线隧道结构轮廓尺寸，根据施工步序制作高度渐变的渐进式门架；
②从施工隧道向垂直于正线隧道的方向，沿有效的正线隧道结构轮廓，逐渐扩挖；每开挖一步应及时设置渐进式门架，直至完成此部分的开挖和支护；
③在渐进式门架内，沿正线隧道轮廓施作一榀正线隧道的支撑支护门架，支撑起垂直于正线隧道设置的渐进式门架，然后再切割除去正线隧道方向多余的渐进式门架的竖向支撑杆，即完成了暗挖隧道从施工通道进入正线隧道的受力转换工作，此时即可进行常规的正线隧道的施工。
2.根据权利要求1所述的地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，其特征在于：所述的渐进式门架包括左支撑杆、右支撑杆、中支撑杆及横梁，该左支撑杆与横梁左端固定连接，该右支撑杆与横梁右端固定连接，中支撑杆与横梁梁中部下端固定连接，形成m形渐进式门架。
3.根据权利要求2所述的地铁暗挖隧道低通道渐进式进洞工法，其特征在于：在渐进式门架的左上角设有与左支撑杆、横梁固定连接的左斜支撑杆，在渐进式门架的右上角设有与右支撑杆、横梁固定连接的右斜支撑杆。
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