CN107642361A - 一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用矩形盾构顶管机在淤泥质土、粉质黏土、粉土等软弱地层及砂卵石地层中修建地铁车站的施工方法。具体为该方法通过矩形盾构顶管机顶推施工车站主体结构部分。地铁车站出入口等附属结构施工需选择其它合适的施工方法。适合的地铁车站型式主要为单层车站，可以分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式。地铁车站主体结构采用的管节为钢筋混凝土矩形中空预制构件，可以实现工厂化预制。采用本发明修建地铁车站与传统车站结构相比，车站主体结构除出入口部位之外均不设置立柱，地下空间利用率高，是一种值得推广的新型结构。该方法具有对地面环境影响小、施工速度快、节约资源等显著优点。

Description

一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法

技术领域

本发明涉及矩形盾构顶管机施工技术领域，具体为一种在淤泥质土、粉质黏土、粉土等软弱地层及砂卵石地层中采用矩形盾构顶管机修建地铁车站的施工方法。

背景技术

随着社会的发展，尤其是科技技术的不断进步，社会得到了快速发展，人们的物质生活和精神生活都得到了很大的改善与提高，尤其是城市化进程的不断加快和交通运输业的发展，使得人口实现了大流动，人才大量云集至优势资源区域，给优势资源区域的发展更加注入了活力。

然而，由于地表土地发展面积的限制，如果要在有限的土地内尽可能多的容纳下大量人才及其发展的配套产业，保障其衣食住行，都是对政府和社会的一个挑战；为了能够满足需要，大量楼宇拔地而起，高架桥在楼宇之间穿梭环绕；而地下则在不大量破土木的情况下修建地铁等地下交通运输枢纽。

近年来，随着城市建设的快速发展，对城市地下空间建设的需求和要求也在不断提高。为了保证城市地面交通顺畅，在尽量减少开挖城市地表的大背景下，传统地下管道和人行通道施工技术越来越无法满足工程建设的需求，取而代之的是飞速发展的非开挖技术，其中就包括矩形顶管技术。矩形顶管法在管道和通道施工建设过程中采用特殊的施工技术，对地表尽量小开挖、少开挖，使得对城市地下的破坏降低到最小程度，这对加强城市环境及地下管网合理规范化建设起到了十分积极的作用。

因此，提供一种能够将矩形盾构顶管机与地铁修建进行很好结合的施工方法，是一个值得研究的问题。

发明内容

为了满足背景技术中所提出的发展要求，本发明提供了一种对地面环境影响小、施工速度快、节约资源的采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：采用矩形盾构顶管机在软弱地层中修建地铁暗挖车站主体结构部分，具体步骤如下：

步骤1）首先根据地铁车站平面及立面布置图，施工矩形盾构顶管机始发井和接收井，形成矩形盾构顶管机施工空间。

步骤2）矩形盾构顶管机在始发井内安装就位。

步骤3）矩形盾构顶管机开始施工，并逐节安装预制管节，直至全部管节安装完成。

步骤4）矩形盾构顶管机在接收井内拆卸后吊出。

步骤5）破除地铁车站出入口部位部分管节混凝土，实现地铁车站出入口与车站主体结构连通，车站施工完成。

所述的地铁车站为单层暗挖车站，分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式；

所述的地铁暗挖车站主体结构部分采用的管节为钢筋混凝土中空长方体预制构件，断面形式为矩形，管节宽度为1~2米；

所述的管节包括普通管节和特殊管节两种；

所述的普通管节内部不设置立柱；所述的特殊管节为内部设置钢筋混凝土立柱的管节，用于与地铁车站出入口里程向对应的车站主体结构部分；

所述的立柱与钢筋混凝土管节在工厂同时预制，作为车站主体结构的一部分。

所述的特殊管节设置在距离盾构顶管机端头设定距离处，避免用于地铁车站出入口部位的特殊管节与盾构顶管机在空间上发生冲突。

积极有益效果：本发明公开了一种采用矩形盾构顶管机在淤泥质土、粉质黏土、粉土等软弱地层及砂卵石地层中修建地铁车站的施工方法。适合的地铁车站型式主要为单层车站，可以分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式。地铁车站主体结构采用的管节为钢筋混凝土矩形中空预制构件，可以实现工厂化预制。采用本发明修建地铁车站与传统车站结构相比，车站主体结构除出入口部位之外均不设置立柱，地下空间利用率高，是一种值得推广的新型结构。该方法具有对地面环境影响小、施工速度快、节约资源等显著优点。

附图说明

图1为本发明的施工流程图；

图2 为采用特殊管节的岛式站台车站横断面示意图；

图3 为采用特殊管节侧式站台车站横断面示意图；

图4 为采用特殊管节上下行分离式车站横断面示意图；

图5 为采用普通管节的岛式站台车站横断面示意图；

图6 采用普通管节的侧式站台车站横断面示意图；

图7 采用普通管节的上下行分离式车站横断面示意图；

图中为：钢筋混凝土管节1、立柱2、车站出入口位置3、站台4、钢轨5。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的说明：

如图1所示，一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：采用矩形盾构顶管机在软弱地层中修建地铁暗挖车站主体结构部分，地铁车站出入口等附属结构需选择其它合适的施工方法；

具体步骤如下：

步骤1）首先根据地铁车站平面及立面布置图，施工矩形盾构顶管机始发井和接收井，形成矩形盾构顶管机施工空间。

步骤2）矩形盾构顶管机在始发井内安装就位。

步骤3）矩形盾构顶管机开始施工，并逐节安装预制管节，直至全部管节安装完成。

步骤4）矩形盾构顶管机在接收井内拆卸后吊出。

步骤5）破除地铁车站出入口部位部分管节混凝土，实现地铁车站出入口与车站主体结构连通，车站施工完成。

所述的地铁车站为单层暗挖车站，分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式；

所述的地铁暗挖车站主体结构部分采用的管节为钢筋混凝土管节1，且该管节为中空长方体预制构件，断面形式为矩形，管节宽度为1~2米；

所述的管节包括普通管节和特殊管节两种；

所述的普通管节内部不设置立柱2；所述的特殊管节为内部设置钢筋混凝土立柱的管节，用于与地铁车站出入口里程向对应的车站主体结构部分；

所述的立柱2与钢筋混凝土管节1在工厂同时预制，作为车站主体结构的一部分。立柱2设置主要是为了确保出入口部位管节拆除时管节结构的安全稳定。

所述的特殊管节设置在距离盾构顶管机端头设定距离处，避免用于地铁车站出入口位置3的特殊管节与盾构顶管机在空间上发生冲突。

当地铁区间设计为单洞双线隧道时，地铁车站可按照如图3、图6所示的侧式站台设计。车站出入口与主体结构连接可设置在管环的边墙部位；钢筋混凝土管节1的中间为双钢轨5，钢轨5的两侧分别设置站台4，立柱2设置在站台4靠近车站出入口位置3处；

当地铁区间设计为双洞分离式时，地铁车站可设计为如图2、图5所示的岛式站台车站，岛式站台车站出入口位置处3与车站主体结构连接设置在管环的顶部，站台4上设置的两个立柱2之间，钢轨5位于站台4两侧；也可以设计为如图4、图7所示的上下行分离式车站，上下行分离式车站出入口位置与车站主体结构连接可设置在管节的边墙部位。

实施例

天津黑牛城道内江路站出入口过街通道

本工程位于天津市河西区黑牛城道两侧，洪泽路以东，洞庭路以西，由南北两个集散厅、一个过街人行通道、一个下沉 式广场组成，建筑总面积为8159m2。过街人行通道下穿黑牛城道连接南北集散厅，下沉广场与北集散厅相连，南集散厅将来与正在修建的地铁11号线内江路站出入口相连。

下沉广场总体平面布置呈L状，总建筑面积4781.5m2。该广场由东西两个基坑组成，东基坑长度34.3m，宽度27.6m，西基坑长度79.65m，宽度38.3m，基坑开挖深度10m，顶板覆土厚度2.7m。结构主体采用明挖顺作法（局部盖挖法）施工。

过黑牛城道地下通道长度92.6m，结构设计为矩形圆倒角钢筋混凝土管节，结构净空宽度9m，高度6.15m，覆土厚度9.1m；该人行通道采用顶管法施工，管节采用钢筋混凝土结构，断面宽度10.4m、高度7.55m。单片管节宽度1.5m，厚度700mm。

南集散厅做为顶管接收井，总体平面呈矩形布置，南集散厅基坑长度35.3m，宽度19.7m，基坑开挖深度17.9m；北集散厅做为顶管始发井基坑长度36.1m，基坑宽度23.5m，基坑开挖深度18.4m。

二、工程特点

1、过黑牛城道地下通道为天津市首个大断面矩形顶管隧道，在天津没有实施的先例，该顶管断面当属国内最大；

2、黑牛城道为天津市快速路主干道，车流量大、交通繁忙，地面以下管线多，地下通道覆土厚度浅，底板承压隔水层薄，顶管施工技术难度大、安全风险高。

3、可利用的施工场地狭小，下沉广场、地下通道施工同时施工，施工组织难度大。

4、本标段工程与新八大里其他配套工程同步实施，存在施工场地互用、结构主体接建，需加强沟通协调，保证工程顺利进行。

5、下沉广场基坑跨度大，南北集散厅地下连续墙穿越富含承压水层的粉砂层，对施工技术、施工质量管控要求高。

三、工程重点、难点

1、浅覆土、超大断面顶管施工减少地面变形确保快速路及管线安全。

2、长距离、超大断面顶管机掘进姿态控制。

3、富水、软弱地层顶管始发、接收及掘进安全风险控制。

4、软弱地层中地下连续墙穿透承压水层槽壁稳定及质量控制。

5、中间立柱安装精确定位及垂直度控制。

工程采用本发明公开的方法，最终按照设计及施工要求，顺利完成。

本发明公开了一种采用矩形盾构顶管机在淤泥质土、粉质黏土、粉土等软弱地层及砂卵石地层中修建地铁车站的施工方法。适合的地铁车站型式主要为单层车站，可以分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式。地铁车站主体结构采用的管节为钢筋混凝土矩形中空预制构件，可以实现工厂化预制。采用本发明修建地铁车站与传统车站结构相比，车站主体结构除出入口部位之外均不设置立柱，地下空间利用率高，是一种值得推广的新型结构。该方法具有对地面环境影响小、施工速度快、节约资源等显著优点。

Claims (7)

1.一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：采用矩形盾构顶管机在软弱地层中修建地铁暗挖车站主体结构部分，具体步骤如下：

步骤1）首先根据地铁车站平面及立面布置图，施工矩形盾构顶管机始发井和接收井，形成矩形盾构顶管机施工空间；

步骤2）矩形盾构顶管机在始发井内安装就位；

步骤3）矩形盾构顶管机开始施工，并逐节安装预制管节，直至全部管节安装完成；

步骤4）矩形盾构顶管机在接收井内拆卸后吊出；

步骤5）破除地铁车站出入口部位部分管节混凝土，实现地铁车站出入口与车站主体结构连通，车站施工完成。

2.根据权利要求1所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的地铁车站为单层暗挖车站，分为岛式站台车站、侧式站台车站和上下行分离式车站三种型式。

3.根据权利要求1所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的地铁暗挖车站主体结构部分采用的管节为钢筋混凝土中空长方体预制构件，断面形式为矩形，管节宽度为1~2米。

4.根据权利要求1所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的管节包括普通管节和特殊管节两种。

5.根据权利要求4所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的普通管节内部不设置立柱；所述的特殊管节为内部设置钢筋混凝土立柱的管节，用于与地铁车站出入口里程向对应的车站主体结构部分。

6.根据权利要求5所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的立柱与钢筋混凝土管节在工厂同时预制，作为车站主体结构的一部分。

7.根据权利要求4所述的一种采用矩形盾构顶管机修建地铁暗挖车站的方法，其特征在于：所述的特殊管节设置在距离盾构顶管机端头设定距离处，避免用于地铁车站出入口部位的特殊管节与盾构顶管机在空间上发生冲突。