CN106869946A - 一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，砂卵石地层冻结方法包括以下步骤：(1)地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；(2)按照设计要求施工冻结管，冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕；(3)冻结管施工完成后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑；(4)冻结壁交圈达到设计厚度时，进行负三层的竖井和横通道施工，切割底板冻结管，浇筑负三层的竖井和横通道底板，切割剩余帷幕冻结管；(5)切割站内主体底板冻结管，在负三层土体全部开挖完成后，整体浇筑底板达到设计强度时，切割剩余冻结管，冻结管内注浆回填，增加底板的抗倾覆能力。
Description
技术领域
本发明涉及冻结止水支护技术领域，特别是涉及砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法。
背景技术
随着我国社会经济的不断发展，城市人口快速增长，尤其是北京、上海、广州、深圳等一线城市出现人均生活面积快速下降，城市交通堵塞严重等问题，为了解决这些问题，政府及时调整城市的发展模式，由以前的平面发展转变为立体空间发展，即在有限的城市平面空间里，大力开发和利用城市地下空间。以北京为例，截止2016年，北京已经开通18条地铁线路，总运营里程达到527公里，根据市交通委规划，截止2020年，地铁运营线路将增加至30条，里程增加至1050公里，可见，未来城市地铁工程必将成为地下空间的主要发展方向，但随着地铁新线路的建设，地铁的埋深逐渐增大(北京地铁的埋深已经进入地下－40m空间)，地层由黏土，粉黏土，砂质粘土转变为细沙，中粗砂，砂卵石地层地下水由上部滞水、潜水逐渐转变为层间水、承压水，地层性质和地下水环境的变化必然给施工带来新的工程问题，其中，地下水的防治就是首先需要解决的问题。
冻结法是利用人工制冷技术，将含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕，即冻结壁，用以抵抗地压、水压、隔绝地下水，使施工面在其保护下进行崛进施工，作为最有效的地层止水方法，广泛应用于煤矿竖井建设，近些年也逐渐应用于地铁联络通道的建设，但应用范围较小，大面积采用冻结止水的城市地下空间工程鲜有报道。然而冻结法自1880由德国工程师F.H.Poelch提出并获得专利至今已经有100多年的历史，我国1955年首次应用冻结技术建立开滦林西风井，截止目前已经有600多座矿井采用冻结法施工，最大冻结深度已达700多米，冻结法在我国矿井建设领域已经取得了丰富宝贵的经验，可见，从技术角度而言，冻结法可以广泛的应用于大断面地铁车站止水工程，但由于设计规范、地质条件、施工环境等因素不同，不可把煤矿立井冻结建设的经验、设计和施工方法照搬使用，应根据具体地下工程特点开展相应的冻结技术研究，确定合理的施工方法，该方法对地层降水施工，尤其是北京砂卵石地层地铁车站的降水施工有重要的工程意义和应用前景。
因此希望有一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法在砂卵石地层进行冻结施工。
为实现上述目的，本发明提供一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，所述砂卵石地层冻结施工方法包括以下步骤：
(1)根据PBA工法地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；
(2)按照设计要求施工冻结管，所述冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕，局部冻结管冻结形成不透水空间冻结平板，所述冻结帷幕和冻结平板的冻结区域在车站底板设计标高下方；
(3)冻结管施工完成后，进行冻结管路的连接以及冻结站的试运行，检测冻结站的运行状态和冻结管路的连接无误后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑，以节约施工工期；
(4)冻结区域的冻结壁交圈，并达到设计厚度时，进行地铁负三层的竖井和横通道施工，增加施工作业面，切割底板冻结管，浇筑地铁负三层的竖井和横通道底板，在底板达到设计强度后，切割剩余帷幕冻结管；
(5)隔排切割站内主体底板冻结管，增加站内主体土体的施工空间和运输机械的工作空间，在地铁负三层土体全部开挖完成后，整体浇筑底板，达到设计强度时，切割剩余冻结管，冻结管内注浆回填，增加底板的抗倾覆能力。
优选地，步骤(2)中在地下水位以上0.5m的位置施工冻结管。
优选地，步骤(2)中的所述冻结区域在车站底板设计标高下3m的位置构成。
优选地，步骤(2)中的所述冻结区域的形状为盆形冻结。
本发明砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法具有以下有益效果：
1.冻结管在地下水位以上施工，而不在地表或导洞内施工，减少冻结管长度，节约施工成本；
2.冻结管主要采用局部冻结技术，只在关键点位采用全长冻结，节约了冻结所需电能和冻结时间；
3.积极冻结期与负二层底板同期施工，不占用关键工期，不影响总工期；
4.先进行负三层竖井和横通道衬砌结构的施工，及时切割冻结管增加主体施工空间和土体运输及设备转移空间；
5.冻结管注浆回填、站内主体底板一次性浇筑增强了底板的抗浮、抗弯和抗渗性。
附图说明
图1是本发明地下水位以上布置的冻结管结构示意图。
图2是本发明进入积极冻结期地铁负二层横通道和车站主体底板整体浇筑结构示意图。
图3是本发明进入维护冻结期地铁负三层竖井和横通道土体开挖的结构示意图。
图4是本发明竖井和横通道底板浇筑割除竖井、横通道冻结管的结构示意图。
图5是本发明站内主体冻结管隔排切割增加站内施工空间的结构示意图。
图6是本发明车站负三层土体开挖的结构示意图。
图7是本发明站内主体冻结管切割和站内底板一次浇筑的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法包括以下步骤：
(1)假设地下水水位在负二层底板位置，根据PBA工法地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；
(2)如图1所示，地下水位以上0.5m的位置按照设计要求施工冻结管，所述冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕，局部冻结管冻结形成不透水空间冻结平板，所述冻结帷幕和冻结平板的冻结区域在车站底板设计标高下方3m的位置构成，所述冻结区域的形状为盆形冻结；
(3)如图2所示，冻结管施工完成后，进行冻结管路的连接以及冻结站的试运行，检测冻结站的运行状态和冻结管路的连接无误后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑，以节约施工工期；
(4)如图3所示，冻结区域的冻结壁交圈，并达到设计厚度时，进行地铁负三层的竖井和横通道施工；如图4所示，增加施工作业面，切割底板冻结管，浇筑地铁负三层的竖井和横通道底板，在底板达到设计强度后，切割剩余帷幕冻结管；
(5)如图5－7所示，隔排切割站内主体底板冻结管，增加站内主体土体的施工空间和运输机械的工作空间，在地铁负三层土体全部开挖完成后，整体浇筑底板，达到设计强度时，切割剩余冻结管，冻结管内注浆回填，增加底板的抗倾覆能力。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，其特征在于，所述砂卵石地层冻结施工方法包括以下步骤：
(1)根据PBA工法地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；
(2)按照设计要求施工冻结管，所述冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕，局部冻结管冻结形成不透水空间冻结平板，所述冻结帷幕和冻结平板的冻结区域在车站底板设计标高下方；
(3)冻结管施工完成后，进行冻结管路的连接以及冻结站的试运行，检测冻结站的运行状态和冻结管路的连接无误后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑，以节约施工工期；
(4)冻结区域的冻结壁交圈，并达到设计厚度时，进行地铁负三层的竖井和横通道施工，增加施工作业面，切割底板冻结管，浇筑地铁负三层的竖井和横通道底板，在底板达到设计强度后，切割剩余帷幕冻结管；
(5)隔排切割站内主体底板冻结管，增加站内主体土体的施工空间和运输机械的工作空间，在地铁负三层土体全部开挖完成后，整体浇筑底板，达到设计强度时，切割剩余冻结管，冻结管内注浆回填，增加底板的抗倾覆能力。
2.如权利要求1所述的砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，其特征在于：步骤(2)中在地下水位以上0.5m的位置施工冻结管。
3.如权利要求1所述的砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，其特征在于：步骤(2)中的所述冻结区域在车站底板设计标高下3m的位置构成。
4.如权利要求1所述的砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，其特征在于：所述冻结区域的形状为盆形冻结。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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