CN106948834B - 地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法及建筑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构，包括区间盾构隧道，所述盾构隧道内设有一用于将所述区间盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域的中隔构件，其中一区域为地铁行车舱，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱或沿轴向间隔布置的管廊舱。本发明还提供一种地铁与城市地下综合管廊共建的建筑方法；通过上述结构与方法，本专利主要是解决大城市中心城区综合管廊和地铁共路由段建设问题，做到节约地下空间，减少施工干扰，降低施工风险。

Description

地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法及建筑结构
技术领域
本发明涉及管廊与地铁共建领域，特别涉及地铁行车舱与城市地下综合管廊共建的施工方法及建筑结构。
背景技术
现阶段，城市综合管廊一般采用明挖或者盾构法施工，对于同路由地铁隧道呈多线并行方式，受道路宽度、地铁车站埋深等影响，隧道纵断面设计比较复杂，或上下、左右叠线，或多线并行同层布置，所需地下空间较大。在车站范围还须下穿地铁附属出入口、风亭，给施工带来一定的风险、对施工组织要求较高。
基于此，迫切需要研究一种新的布置方案，能综合考虑管廊、地铁车站、地铁隧道。在有限的地下空间满足两者使用要求。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的问题，提供一种地铁行车舱与城市地下综合管廊共建的建筑结构。
本发明的另一个目的是为了提供一种地铁地铁行车舱与城市地下综合管廊共建的施工方法。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构，包括区间盾构隧道，所述盾构隧道内设有一用于将所述区间盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域的中隔构件，其中一区域为地铁行车舱，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱或沿轴向间隔布置的管廊舱。
作为优选，所述两个区域水平并排设置。
作为优选，还包括地铁车站，所述地铁行车舱与所述地铁车站的站台层相接的区域与所述站台层相通。
作为优选，所述地铁车站为单层车站或两层车站或多层车站。
作为优选，所述地铁车站为岛式站台车站或侧式站台车站。
作为优选，所述中隔构件为预制件或者现场浇筑件。
作为优选，所述中隔构件的制作材料为钢材、混凝土、钢筋混凝土、砌体、石材、工程塑料、复合材料，或上述材料之间进行组合的其中一种混合物。
作为优选，所述中隔构件的纵截面的形状为“I”字形或形或十字形或/>形或/>形或一字形或“π”字形。
作为优选，所述中隔构件的结构型式为柱结构或梁结构或板结构或网状结构或者上述结构型式的其中一种组合方式。
作为优选，所述中隔构件的与所述盾构隧道的管片通过螺栓连接。
作为优选，所述中隔构件为中隔墙。
作为优选，所述中隔墙包括墙主体及设置在墙主体的顶部的顶纵梁、设置在墙主体，底部的底纵梁，所述顶纵梁与所述底纵梁分别与所述盾构隧道的管片连接。
作为优选，所述地铁车站的站厅层位于所述站台层之上；所述地铁车站的顶板为拱形顶板；所述地铁车站通过中板分为所述站台层与所述站厅层。
作为优选，所述拱形顶板包括大管棚、位于所述大管棚之下的小导管排列层及混凝土；所述混凝土填充于所述大管棚、所述小导管排列层及所述大管棚与所述小导管排列层之间。
作为优选，所述站台层设有用于作为主要受力结构的梁柱体系。
作为优选，所述站厅层的侧壁位于所述中隔构件的正上方。
一种地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，包括以下步骤：
S1、采用盾构法进行区间盾构隧道施工；
S2、用于施工区间盾构隧道的配套台车通过了一段区间盾构隧道的车站站台的范围后，在该段区间盾构隧道内施工中隔构件，所述中隔构件将所述盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域，所述两个区域包括地铁行车舱及管廊舱；其中一区域为地铁行车舱，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱或沿轴向间隔布置的管廊舱。
S3、施工地铁车站。
作为优选，步骤S3具体包括：
S31、在拟开挖站厅层的位置中的顶板位置打设大管棚及小导管排列层形成拱形顶板，对拱形顶板进行注浆加固；S32、采用双侧壁导坑工法分若干洞室开挖，架设所述站厅层的初期支护，施工站厅层结构二衬，并施工中板二次衬砌。
S33、在盾构隧道内施做临时支撑系统。
S34、从中板向下开挖至车站基坑底部，且架设基底支撑至所述车站基坑底部。
S35、施工所述地铁车站的底板，施工站台层的梁柱体系形成整体受力结构。
S36、拆除临时支撑系统；
S37、破除盾构隧道的与站台层相接的侧壁局部管片，然后由所述地铁行车舱的侧壁开始往外所述车站站台范围扩挖，施作站台层的内部结构及底板表面。
作为优选，步骤S1中，架设￠402管幕对所述拱形顶板进行支护。
作为优选，采用双侧壁导坑工法分6个洞室开挖。
作为优选，分别从盾构隧道的预设线路的两端分别施工隧道分段，最终隧道分段贯通。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
通过上述结构与方法，本专利主要是解决大城市中心城区综合管廊和地铁共路由段建设问题，做到节约地下空间，减少施工干扰，降低施工风险。本发明解决大城市中心城区城市修建地铁车站，地面无法占道开挖、道路两侧也无施工场地情况下，将地铁和市政管廊共廊合建。在地铁沿线有条件设置盾构始发井的空地，施工盾构井，进行盾构施工(盾构内径可根据需入廊的市政管线的数量、地铁车辆选型确定)，区间盾构隧道分为管廊舱、地铁舱。区间盾构施工完成后可进行本段车站扩挖，而管廊舱根据需要可连续布置或者间隔布置。工期不受前期征拆、占道、管线进度的影响，安全可控。
市政管廊与地铁隧道共廊合建，节省了对地下空间的挤占，区间空间利用率高。采用大盾构结合传统暗挖工法，扩挖成两层岛式车站，建筑使用功能较好，流线清晰。
附图说明
图1是本发明所述的地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构的结构示意图。
图2是本发明所述的区间盾构隧道的截面示意图；
图3是是本发明所述的区间盾构隧道的分隔件的结构示意图。
其中：
1—区间盾构隧道；11—地铁行车舱；12—管廊舱；2—地铁车站；21—中板；22—底板；23—二衬；3—分隔构件；31—分隔墙主体；32—梁；4—列车。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。
参阅图1至图3所示，本发明所述的一种地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构，包括盾构隧道，盾构隧道内设有一用于将盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域的中隔构件，其中一区域为地铁行车舱11，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱12或沿轴向间隔布置的管廊舱12。两个区域的相互相对位置可以根据实际需求设置，作为一种优选的实施例，两个区域水平并排设置。还包括地铁车站2，地铁行车舱11与地铁车站2的站台层相接的区域与所述站台层相通。上述建筑结构，实现地铁行车舱11与管廊舱的共建、地铁车站与管廊舱的共建。另一实施例是地铁行车舱11与管廊舱垂直设置。地铁车站可为单层车站或两层车站或多层车站；根据地铁车站的功能分类，地铁车站可为岛式站台车站或侧式站台车站。
中隔构件为预制件或者现场浇筑件，其制作材料可为钢材或混凝土钢材或钢筋混凝土或砌体或石材或工程塑料或复合材料，或上述材料进行组合的其中一种混合物。中隔构件的纵截面的形状为可为“I”字形或形或十字形或/>形或/>形或一字形或“π”字形。中隔构件的结构型式为柱结构或梁结构或板结构或网状结构或者上述结构型式组合后的其中一种结构形式。
作为优选，中隔构件为中隔墙，中隔墙的顶部与底部分别与盾构隧道连接；中隔墙包括墙主体及设置在墙主体的顶部的顶纵梁、设置在墙主体底部的底纵梁，所述顶纵梁与所述底纵梁分别与所述盾构隧道的管片连接。纵梁与盾构管片连接的部分为预制钢结构管片，特殊钢管片与墙主体之间采用螺栓连接。
地铁车站的顶板为拱形顶板；拱形顶板包括大管棚、位于所述大管棚之下的小导管排列层及混凝土；混凝土填充于所述大管棚、小导管排列层及大管棚与小导管排列层之间。地铁车站通过中板分为站台层与站厅层，地铁车站的站厅层位于站台层之上。站厅层的侧壁位于中隔构件的正上方，站台层设有用于作为主要受力结构的梁柱体系。
本发明所述的一种地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，包括以下步骤：
S1、采用盾构法进行隧道施工，盾构内径可根据需入廊的市政管线的数量、地铁车辆选型确定，且采用两个盾构进行盾构隧道施工。在地铁沿线有条件设置盾构始发井的空地，施工盾构井；施工时，分别从盾构隧道的预设线路的两端分别施工隧道分段，最终隧道分段贯通。
S2、用于施工区间盾构隧道1的配套台车通过了一段区间盾构隧道1的车站站台的范围后，在该段区间盾构隧道内施工中隔构件，中隔构件将盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域，其中一区域为地铁行车舱11，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱12或沿轴向间隔布置的管廊舱12。在中隔构件的顶部施工顶纵梁，在中隔构件的底部施工底纵梁，顶纵梁与底纵梁分别与盾构隧道的管片连接。
纵梁与所述盾构管片连接的部分为预制钢结构管片。所述特殊钢管片与所述中隔构件之间采用螺栓连接。中隔构件采用现浇或者预制拼装的方式进行施工，中隔构件与盾构钢管片采用螺栓连接形成竖向支撑体系。
S3、施工地铁车站。具体步骤包括：
S31、在拟开挖站厅层的位置中的顶板位置打设大管棚及小导管排列层形成拱形顶板，对拱形顶板进行注浆加固；当拱形顶板的围岩地层较差时，架设￠402管幕对所述拱形顶板进行支护。
S32、采用双侧壁导坑工法分6个洞室开挖，架设所述站厅层的初期支护，施工站厅层结构二衬，并施工中板二次衬砌。
S33、在盾构隧道内施做临时支撑系统。
S34、从中板向下开挖至车站基坑底部，且架设基底支撑至所述车站基坑底部，基坑底部为仰拱形状。
S35、施工所述地铁车站的底板，施工站台层的梁柱体系形成整体受力结构。
S36、拆除临时支撑系统；
S37、破除盾构隧道的与站台层相接的侧壁局部管片，然后由所述地铁行车舱11的侧壁开始往外所述车站站台范围扩挖，施作站台层的内部结构及仰拱回填，完成全部主体结构。
为了进行后续的地铁车站施工，实现地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构；若地面无施工竖井的场地，则从盾构隧道内设置横通道，在横通道内往上暗挖斜通道至拟暗挖站厅层，施工横通道后再自上而下施工站厅、站台层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，包括一种地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构，所述地铁与城市地下综合管廊共建的建筑结构包括区间盾构隧道，所述盾构隧道内设有一用于将所述区间盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域的中隔构件，其中一区域为地铁行车舱，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱或沿轴向间隔布置的管廊舱；
还包括地铁车站，所述地铁行车舱与所述地铁车站的站台层相接的区域与所述站台层相通；所述地铁车站的站厅层位于所述站台层之上；所述地铁车站的顶板为拱形顶板；所述地铁车站通过中板分为所述站台层与所述站厅层；所述站厅层的侧壁位于所述中隔构件的正上方；
包括以下步骤：
S1、采用盾构法进行区间盾构隧道施工；
S2、用于施工区间盾构隧道的配套台车通过了一段区间盾构隧道的车站站台的范围后，在该段区间盾构隧道内施工中隔构件，所述中隔构件将所述盾构隧道内的空间沿轴向分隔出两个区域，所述两个区域包括地铁行车舱及管廊舱；其中一区域为地铁行车舱，另一区域为沿轴向连续布置的管廊舱或沿轴向间隔布置的管廊舱；
S3、施工地铁车站：
S31、在拟开挖站厅层的位置中的顶板位置打设大管棚及小导管排列层形成拱形顶板，对拱形顶板进行注浆加固；
S32、采用双侧壁导坑工法分若干洞室开挖，架设所述站厅层的初期支护，施工站厅层结构二衬，并施工中板二次衬砌；
S33、在盾构隧道内施做临时支撑系统；
S34、从中板向下开挖至车站基坑底部，且架设基底支撑至所述车站基坑底部；
S35、施工所述地铁车站的底板，施工站台层的梁柱体系形成整体受力结构；
S36、拆除临时支撑系统；
S37、破除盾构隧道的与站台层相接的侧壁局部管片，然后由所述地铁行车舱的侧壁开始往外向所述车站站台范围扩挖，施作站台层的内部结构及底板表面；
步骤S3中，先从区间盾构隧道内设置横通道，在横通道内往上暗挖斜通道至拟暗挖站厅层，施工横通道后再自上而下施工站厅、站台层。
2.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述两个区域水平并排设置。
3.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述地铁车站为单层车站或多层车站。
4.根据权利要求3所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述地铁车站为岛式站台车站或侧式站台车站。
5.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件为预制件或者现场浇筑件。
6.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件的制作材料为钢材或混凝土或石材或工程塑料，或上述材料之间进行组合的其中一种混合物。
7.根据权利要求1或5或6任一权利要求所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件的纵截面的形状为“I”字形或十字形或一字形或“π”字形。
8.根据权利要求1或5或6任一权利要求所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件的结构型式为柱结构或梁结构或板结构或网状结构或者上述结构型式的其中一种组合方式。
9.根据权利要求7所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件与所述盾构隧道的管片通过螺栓连接。
10.根据权利要求1或2所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔构件为中隔墙。
11.根据权利要求10所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述中隔墙包括墙主体及设置在墙主体的顶部的顶纵梁、设置在墙主体的底部的底纵梁，所述顶纵梁与所述底纵梁分别与所述盾构隧道的管片连接。
12.根据权利要求9所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述拱形顶板包括大管棚、位于所述大管棚之下的小导管排列层及混凝土；所述混凝土填充于所述大管棚、所述小导管排列层及所述大管棚与所述小导管排列层之间。
13.根据权利要求10所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，所述站台层设有用于作为主要受力结构的梁柱体系。
14.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，步骤S31中，架设￠402管幕对所述拱形顶板进行支护。
15.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，采用双侧壁导坑工法分6个洞室开挖。
16.根据权利要求1所述的地铁与城市地下综合管廊共建的施工方法，其特征在于，步骤S1中，分别从盾构隧道的预设线路的两端分别施工隧道分段，最终隧道分段贯通。
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