CN108979663B - 一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站主体结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站主体结构施工方法，施工步骤为：步骤一，开挖车站上台阶左、右导洞，同时施作上台阶左、右导洞拱部初期支护。步骤二，将车站拱顶初期支护封闭成环。步骤三，施工临时中隔柱支撑。步骤四，开挖车站中台阶左、右导洞，同时施作中台阶左、右导洞侧边墙初期支护。步骤五，开挖车站下台阶左、右导洞，同时施作下台阶左、右导洞侧边墙初期支护。步骤六，拆除临时中隔柱支撑。步骤七，开挖中间核心土区域一。步骤八，开挖中间核心土区域二。本发明解决现有地铁车站暗挖法施工方法工序交接繁琐、作业面小，初期支护不能及时封闭，施工过程先易后难、施工难度大，开挖步序复杂、工程造价高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地铁施工领域，特别是一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法。
背景技术
为了追求美好的生活，越来越多的人口流入到资源丰富的大城市中，造成人口密集、交通拥堵等问题。地铁作为连接一个城市不同区域及一个城市和周边城市的纽带，可以有效地化解如人口密集、交通拥挤、资源不均衡等城市日益突出问题。随着我国新一轮轨道交通基础设施的规划，许多城市掀起了地铁建设的浪潮。由于地铁线路主要布置在城市主要交通干线下方，如果采用明挖法施工，势必会造成现有交通拥堵情况进一步加剧，因此，许多城市地铁车站采用暗挖法施工。目前，地铁车站暗挖法施工最常用的开挖工艺是双侧壁导坑法。然而，双侧壁导坑法在暗挖地铁车站施工中存在一些缺陷和弊病：一、工序交接繁琐、作业面小；双侧壁导坑法分块多，各导洞之间工序交接繁琐，施工速度慢。分割的各导洞断面较小，不利于大型机械设备施工。二、初期支护不能及时封闭；双侧壁导坑法开挖时各分部开挖工作面施工初期支护时循环衔接差，拱顶的初期支护要等到解除中间核心土后，才能封闭成环，这导致初期支护封闭不及时，初期支护连接不圆顺，并易引起应力集中。三、施工过程先易后难；前期将大断面隧道分割成小断面施工，施工操作较简单，但是，后期解除中部核心岩柱施工过程中安全风险大。并且从中部核心岩柱开始开挖到二次衬砌施作时间间隔长，对初期支护的承载能力要求高。四、工程造价高；各分部开挖过程中临时仰拱和临时连梁支护措施多，施工工序多，施工速度慢，导致工程造价相对较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，要解决现有地铁车站暗挖法施工方法工序交接繁琐、作业面小，初期支护不能及时封闭，施工过程先易后难、施工难度大，开挖步序复杂、工程造价高的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，施工步骤为：
步骤一，开挖车站隧道上台阶左导洞，同时施作上台阶左导洞拱部初期支护。
步骤二，开挖车站隧道上台阶右导洞，同时施作上台阶右导洞拱部初期支护。
步骤三，将车站隧道拱顶初期支护封闭成环。
步骤四，施工临时中隔柱支撑。
步骤五，开挖车站隧道中台阶左导洞，同时施作中台阶左导洞侧边墙初期支护。
步骤六，开挖车站隧道中台阶右导洞，同时施作中台阶右导洞侧边墙初期支护。
步骤七，开挖车站隧道下台阶左导洞，同时施作下台阶左导洞侧边墙初期支护。
步骤八，开挖车站隧道下台阶右导洞，同时施作下台阶右导洞侧边墙初期支护。
步骤九，拆除临时中隔柱支撑。
步骤十，开挖车站隧道中间核心土区域一。
步骤十一，开挖车站隧道中间核心土区域二。
步骤四中，所述临时中隔柱支撑包括沿隧道纵深方向间隔设在车站中台阶上表面的底座、竖直连接在底座上的中隔柱以及水平连接在中隔柱顶端之间的中隔柱连接纵梁。
步骤四中，所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤为：
a施工底座：清理车站中台阶上表面的虚渣并沿隧道纵深方向间隔掏设底座槽口，在底座槽口内铺设双层钢筋网片，并灌注混凝土。
b施工中隔柱：在底座上架设中隔柱，并将中隔柱的底部通过膨胀螺丝固定在底座上表面。
c施工中隔柱连接纵梁：在中隔柱顶端之间架设中隔柱连接纵梁，相邻两中隔柱连接纵梁之间通过连接件连接固定。
d将中隔柱连接纵梁顶面与初期支护的格栅钢架焊接形成整体支撑体系。
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤a中，所述底座槽口的尺寸为1.5m×1.5m×0.3m；
所述钢筋网片的直径为8mm、间距为200mm×200mm；灌注的混凝土强度为C30。
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤b中，所述中隔柱为直径609mm、壁厚12mm的钢管。
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤c中，所述中隔柱连接纵梁是规格I25a的双拼工字钢。
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤d中，所述连接件包括焊接在中隔柱连接纵梁端面的连接板及连接相邻两连接板的螺栓；所述连接板的两侧各开有一组通孔，每组中通孔至少为三个、且沿竖直向间隔设置；所述螺栓是规格为M24的螺栓。
所述车站隧道开挖结构包括：
对称设置、位于开挖工作面上部的上台阶左导洞和上台阶右导洞，对应支护在上台阶左、右导洞拱部的上台阶左、右导洞拱部初期支护；上台阶左导洞拱部初期支护和上台阶右导洞拱部初期支护封闭成环。
对称设置、位于开挖工作面中部的中台阶左导洞和中台阶右导洞，对应支护在中台阶左、右导洞侧边墙上的中台阶左、右导洞侧边墙初期支护。
沿隧道纵深方向支设在上台阶左导洞拱部初期支护和上台阶右导洞拱部初期支护的封闭处与中台阶上表面之间的临时中隔柱支撑。
对称设置、位于开挖工作面下部的下台阶左导洞和下台阶右导洞，对应支护在下台阶左、右导洞侧边墙上的下台阶左、右导洞侧边墙初期支护。
位于中台阶左导洞和中台阶右导洞之间的中间核心土区域一和位于下台阶左导洞和下台阶右导洞之间的中间核心土区域二。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
1、本发明采用临时中隔柱支撑代替上台阶核心岩柱，与隧道顶部支撑连接形成整体，对隧道顶板进行有效支撑，支护结构更加稳固，施工安全性高；底座采用在中台阶上表面掏槽并灌注混凝土的方式，结构稳固，为中隔柱提供稳定的基础；中隔柱连接纵梁架设在隧道顶板和中隔柱之间，起到传递顶板压力和固定中隔柱的作用，同时中隔柱连接纵梁顶面还与初期支护的格栅钢架焊接形成整体支撑体系，增强了支撑的整体稳定性。
2、本发明施工方法工序交接简单、作业面大：本发明施工方法临时中隔柱支撑支撑在隧道顶板和中台阶上表面之间，增大了上台阶导洞的断面面积，减少了导洞分块，开挖步序更加简单，各导洞之间的工序交接简单，施工速度快；且分割的各导洞断面面积大，便于大型机械设备施工。
3、本发明施工方法初期支护能够及时封闭成环：本发明施工方法开挖时各分块开挖工作面施工初期支护时循环衔接好，在上台阶导洞开挖完成后即使车站拱顶的初期支护封闭成环，并通过临时中隔柱支撑进行有效支撑，拱顶的初期支护无需要等到解除中间核心土即可封闭成环，初期支护封闭及时、连接圆顺，可避免应力集中。
4、工程造价低：本发明施工方法使用临时中隔柱支撑代替中间岩柱，减少了各分块开挖过程中临时仰拱和临时连梁支护措施，施工工序少，施工速度快，工程造价相对较低。
5、本发明后期临时中隔柱支撑解除简单，缩短岩柱解除后无支撑暴露时间，施工效率高，二次衬砌结构施工能够及时跟进，降低施工风险。
本发明可广泛应用于废水处理系统中。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图１是本发明的车站主体结构施工示意图。
图2是临时中隔柱支撑的侧立面结构示意图。
图3是临时中隔柱支撑的正立面结构示意图。
图4是相邻两中隔柱连接纵梁通过连接件连接的侧立面结构示意图。
图5是连接板与中隔柱连接纵梁连接的正立面结构示意图。
附图标记：1—上台阶左导洞、1-1—上台阶左导洞拱部初期支护、2—上台阶右导洞、2-1—上台阶右导洞拱部初期支护、3—中隔柱连接纵梁、4—中台阶左导洞、4-1—中台阶左导洞侧边墙初期支护、5—中台阶右导洞、5-1—中台阶右导洞侧边墙初期支护、6—下台阶左导洞、6-1—下台阶左导洞侧边墙初期支护、7—下台阶右导洞、7-1—下台阶右导洞侧边墙初期支护、8—中隔柱、9—中间核心土区域一、10—中间核心土区域二、11—底座、12—连接件。
具体实施方式
实施例参见图1所示，一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，施工步骤为：
步骤一，开挖车站隧道上台阶左导洞1，同时施作上台阶左导洞拱部初期支护1-1。
步骤二，开挖车站隧道上台阶右导洞2，同时施作上台阶右导洞拱部初期支护2-1。
步骤三，将车站隧道拱顶初期支护封闭成环。
步骤四，施工临时中隔柱支撑。
所述临时中隔柱支撑包括沿隧道纵深方向间隔设在车站中台阶上表面的底座11、竖直连接在底座11上的中隔柱8以及水平连接在中隔柱8顶端之间的中隔柱连接纵梁3。
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤为：
a施工底座11：清理车站中台阶上表面的虚渣并沿隧道纵深方向间隔掏设底座槽口，在底座槽口内铺设双层钢筋网片，并灌注混凝土；所述底座槽口的尺寸为1.5m×1.5m×0.3m；
所述钢筋网片的直径为8mm、间距为200mm×200mm；灌注的混凝土强度为C30。
b施工中隔柱8：在底座11上架设中隔柱8，并将中隔柱8的底部通过膨胀螺丝固定在底座11上表面；所述中隔柱8为直径609mm、壁厚12mm的钢管。
c施工中隔柱连接纵梁3：在中隔柱8顶端之间架设中隔柱连接纵梁3，相邻两中隔柱连接纵梁3之间通过连接件12连接固定；所述中隔柱连接纵梁3是规格I25a的双拼工字钢。
d将中隔柱连接纵梁3顶面与初期支护的格栅钢架焊接形成整体支撑体系。
所述连接件12包括焊接在中隔柱连接纵梁3端面的连接板及连接相邻两连接板的螺栓；所述连接板的两侧各开有一组通孔，每组中通孔为三个、且沿竖直向间隔设置；所述螺栓是规格为M24的螺栓。
步骤五，开挖车站隧道中台阶左导洞4，同时施作中台阶左导洞侧边墙初期支护4-1。
步骤六，开挖车站隧道中台阶右导洞5，同时施作中台阶右导洞侧边墙初期支护5-1。
步骤七，开挖车站隧道下台阶左导洞6，同时施作下台阶左导洞侧边墙初期支护6-1。
步骤八，开挖车站隧道下台阶右导洞7，同时施作下台阶右导洞侧边墙初期支护7-1。
步骤九，拆除临时中隔柱支撑。
步骤十，开挖车站隧道中间核心土区域一9。
步骤十一，开挖车站隧道中间核心土区域二10。
所述车站隧道开挖工作面包括：对称设置、位于开挖工作面上部的上台阶左导洞1和上台阶右导洞2，对应支护在上台阶左、右导洞拱部的上台阶左、右导洞拱部初期支护；上台阶左导洞拱部初期支护1-1和上台阶右导洞拱部初期支护2-1封闭成环；对称设置、位于开挖工作面中部的中台阶左导洞4和中台阶右导洞5，对应支护在中台阶左、右导洞侧边墙上的中台阶左、右导洞侧边墙初期支护；沿隧道纵深方向支设在上台阶左导洞拱部初期支护和上台阶右导洞拱部初期支护的封闭处与中台阶上表面之间的临时中隔柱支撑；对称设置、位于开挖工作面下部的下台阶左导洞6和下台阶右导洞7，对应支护在下台阶左、右导洞侧边墙上的下台阶左、右导洞侧边墙初期支护；位于中台阶左导洞4和中台阶右导洞5之间的中间核心土区域一9和位于下台阶左导洞6和下台阶右导洞7之间的中间核心土区域二10。
所述临时中隔柱支撑沿隧道纵深方向支设在上台阶左导洞拱部初期支护1-1和上台阶右导洞拱部初期支护2-1的封闭处与中台阶上表面之间。
Claims (7)
1.一种采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于，包括车站隧道开挖结构，车站隧道开挖结构包括：
对称设置、位于开挖工作面上部的上台阶左导洞（1）和上台阶右导洞（2），对应支护在上台阶左、右导洞拱部的上台阶左、右导洞拱部初期支护；上台阶左导洞拱部初期支护（1-1）和上台阶右导洞拱部初期支护（2-1）封闭成环；
对称设置、位于开挖工作面中部的中台阶左导洞（4）和中台阶右导洞（5），对应支护在中台阶左、右导洞侧边墙上的中台阶左、右导洞侧边墙初期支护；
沿隧道纵深方向支设在上台阶左导洞拱部初期支护（1-1）和上台阶右导洞拱部初期支护（2-1）的封闭处与中台阶上表面之间的临时中隔柱支撑；
对称设置、位于开挖工作面下部的下台阶左导洞（6）和下台阶右导洞（7），对应支护在下台阶左、右导洞侧边墙上的下台阶左、右导洞侧边墙初期支护；
位于中台阶左导洞（4）和中台阶右导洞（5）之间的中间核心土区域一（9）和位于下台阶左导洞（6）和下台阶右导洞（7）之间的中间核心土区域二（10）；
施工步骤为：
步骤一，开挖车站隧道上台阶左导洞（1），同时施作上台阶左导洞拱部初期支护（1-1）；
步骤二，开挖车站隧道上台阶右导洞（2），同时施作上台阶右导洞拱部初期支护（2-1）；
步骤三，将车站隧道拱顶初期支护封闭成环；
步骤四，施工临时中隔柱支撑；
步骤五，开挖车站隧道中台阶左导洞（4），同时施作中台阶左导洞侧边墙初期支护（4-1）；
步骤六，开挖车站隧道中台阶右导洞（5），同时施作中台阶右导洞侧边墙初期支护（5-1）；
步骤七，开挖车站隧道下台阶左导洞（6），同时施作下台阶左导洞侧边墙初期支护（6-1）；
步骤八，开挖车站隧道下台阶右导洞（7），同时施作下台阶右导洞侧边墙初期支护（7-1）；
步骤九，拆除临时中隔柱支撑；
步骤十，开挖车站隧道中间核心土区域一（9）；
步骤十一，开挖车站隧道中间核心土区域二（10）。
2.根据权利要求1所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：步骤四中，
所述临时中隔柱支撑包括沿车站隧道纵深方向间隔设在车站中台阶上表面的底座（11）、竖直连接在底座（11）上的中隔柱（8）以及水平连接在中隔柱（8）顶端之间的中隔柱连接纵梁（3）。
3.根据权利要求2所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：步骤四中，
所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤为：
（a）施工底座（11）：清理车站隧道中台阶上表面的虚渣并沿隧道纵深方向间隔掏设底座槽口，在底座槽口内铺设双层钢筋网片，并灌注混凝土；
（b）施工中隔柱（8）：在底座（11）上架设中隔柱（8），并将中隔柱（8）的底部通过膨胀螺丝固定在底座（11）上表面；
（c）施工中隔柱连接纵梁（3）：在中隔柱（8）顶端之间架设中隔柱连接纵梁（3），相邻两中隔柱连接纵梁（3）之间通过连接件（12）连接固定；
（d）将中隔柱连接纵梁（3）顶面与初期支护的格栅钢架焊接形成整体支撑体系。
4.根据权利要求3所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤（a）中，
所述底座槽口的尺寸为1.5m×1.5m×0.3m；
所述钢筋网片的直径为8mm、间距为200mm×200mm；
灌注的混凝土强度为C30。
5.根据权利要求3所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤（b）中，
所述中隔柱（8）为直径609mm、壁厚12mm的钢管。
6.根据权利要求3所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤（c）中，
所述中隔柱连接纵梁（3）是规格I25a的双拼工字钢。
7.根据权利要求3所述的采用临时中隔柱支撑的地铁车站隧道施工方法，其特征在于：所述临时中隔柱支撑的具体施工步骤（d）中，
所述连接件（12）包括焊接在中隔柱连接纵梁（3）端面的连接板及连接相邻两连接板的螺栓；
所述连接板的两侧各开有一组通孔，每组中通孔至少为三个、且沿竖直向间隔设置；
所述螺栓是规格为M24的螺栓。
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| GR01 | Patent grant | ||
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