CN110080787B - 一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，完成暗挖车站主体结构施工，依次完成下层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井等；安装盾构接收、始发段临时竖向支顶结构、盾构平移段临时竖向支顶结构；依次完成上层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井等；拆除盾构接收、始发段临时竖向支顶结构、盾构平移段临时竖向支顶结构，封闭盾构始发、接收加宽段中板预留孔洞。本发明可达到避免盾构吊出、吊入及转场施工带来的施工场地围挡增加、工期加长、影响地面交通等问题，解决暗挖站内上层盾构接收、过站、始发中存在的问题，满足了安全性及工效的要求的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于盾构隧道工程技术领域，特别涉及一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法。
背景技术
随着我国城市地下工程的快速发展，地下空间的利用程度不断提高，地铁线路在部分区段受规划条件、既有建(构)筑物等因素影响，区间采用了盾构法叠摞隧道型式，导致相邻车站内也需采用左、右线上下叠摞型式。
由于场地条件、地面交通及地下管线等周边条件制约，车站采用暗挖法施工，且车站端部及区间线位上设置盾构井较为困难，盾构机不具备转场条件，为了提高盾构接收、始发的工效，因此上、下叠摞的左、右线盾构机及后配套需依次在暗挖车站内过站。
盾构机接收、始发需设置专用的基座，因此盾构始发、接收端需局部下沉。叠摞站内上层盾构作用于中板上，在中板设置下沉段会影响后期运营使用，若中板整体下沉则会增加工程投资。
盾构机及后配套自重较大，区间叠摞段若采用“先下后上”施工顺序时，上层盾构掘进施工时，下层区间需采用支撑台车等措施保证其结构及施工安全，而暗挖车站内叠摞盾构过站亦存在该问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，可达到避免盾构吊出、吊入及转场施工带来的施工场地围挡增加、工期加长、影响地面交通等问题，解决暗挖站内上层盾构接收、过站、始发中存在的问题，满足了安全性及工效的要求的有益效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，包括以下工序：
步骤一：完成暗挖车站主体结构施工，车站沿纵向分为盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)，盾构纵向平移加宽段(3)，盾构横向平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)，其中盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)上层盾构中板预留下沉段孔洞(16)，其结构尺寸需满足上、下层盾构接收、横向平移、纵向平移、盾构始发要求；
步骤二：通过盾构过站工法，依次完成下层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发；
步骤三：待下层盾构完成过站后，安装盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)；
始发段盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)顶面低于中板，下沉高度满足盾构接收、始发基座尺寸要求，与上层盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)、中板预留孔洞(16)共同组成上层盾构始发及接收下沉段；
步骤四：依次完成上层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发工序；在此过程中，对中板变形进行监测，必要时可通过钢管柱(8)顶部的活络头(9)及千斤顶(10)进行补偿调节，减小中板变形，避免产生较大裂缝；
步骤五：待左、右线叠摞盾构过站施工完成后，拆除盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，封闭盾构始发、接收加宽段中板预留孔洞。
作为优选，工字钢纵梁(12)采用分段焊接型式，其长度与钢管柱(8)纵向间距相同；工字钢横梁(11)长度根据盾构始发、接收下沉段中板开洞进行确定。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的主要承重构件为钢管柱(8)，采用直缝钢管两端带法兰盘，可根据实际层高和需求分为多组拼接管，还需便于运输、组装、拆除，并设置可调节活动端，调节范围控制在0～200mm；钢管柱拼接段相互之间采用螺栓进行连接。
作为优选，盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，结构尺寸需根据盾构机的自重及施工荷载进行设计，其高度与下层层高相同，其组成由下至上依次为钢管柱(8)、活络头(9)及千斤顶(10)、工字钢纵梁(12)，主要用于加固中板，承担上层盾构过站的施工荷载，保证该过程中车站结构及施工的安全。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)，结构尺寸需根据盾构机的自重及施工荷载进行设计，其顶面需低于中板，下沉高度需满足盾构接收、始发基座尺寸要求。其组成由下至上依次为钢管柱(8)、工字钢纵梁(12)、工字钢横梁(11)、钢板(13)；盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)设有中板预留孔洞(16)，孔洞大小需满足盾构接收、始发端尺寸要求。预留孔洞及下层的临时竖向支顶结构共同组成上层盾构始发及接收下沉段，避免了中板整体下沉，降低了工程造价。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)应用在盾构接收加宽段(1)、始发加宽段(2)；盾构平移段临时竖向支顶结构(7)应用在盾构纵向平移加宽段(3)、盾构横向平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的施工工序依次为：
a)钢管柱(8)立柱拼接、立设及固定；立柱采用螺栓进行拼接，钢管柱(8)底部设置钢板，并采用三角筋板焊接型式进行固定；钢管柱(8)的架设必须准确到位，且应设有防倾倒措施，确保与结构板密贴，保证作业安全；
b)安装钢管柱(8)之间纵向剪刀撑(14)及抱箍(15)；用于提高整体刚度及稳定性，剪刀撑(14)长度根据根据钢管柱间距确定，并在两端开洞采用螺栓连接固定；
c)安装钢管柱(8)顶部活络头(9)及千斤顶(10)，二者共同组成可调节活动端；
d)在钢管柱(8)顶部或活络头(9)顶部架设工字钢纵梁(12)，二者之间采用焊接连接；
e)在工字钢纵梁(12)上部架设工字钢横梁(11)，二者之间采用满焊接方式进行连接；
f)钢管柱(8)之间安装横向剪刀撑(14)及抱箍(15)，用于提高整体刚度及稳定性；
g)在工字钢纵梁(12)或工字钢横梁(11)顶部铺设钢板(13)，并填充水泥砂浆，以增强盾构平移段临时竖向支顶结构(7)顶部工字钢纵梁(12)与中板之间的密贴效果。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明实现叠摞的左、右线盾构机及后配套依次过站，避免盾构吊出、吊入及转场施工带来的施工场地围挡增加、工期加长、影响地面交通等问题。同时在过程中构建一种便于在暗挖车站内运输、组装、拆除，且结构高度能灵活调整的临时竖向支顶结构，该结构需具备一定承载能力，通过活络头和千斤顶实现中板变形补偿调节功能，保证上层盾构过站过程中车站结构及施工的安全。该结构结合中板局部开洞，组成了上层盾构接收、始发下沉段，解决暗挖站内上层盾构接收、过站、始发中存在的问题，满足了安全性及工效的要求。
附图说明
图1为本发明结构平面图；
图2为本发明结构纵剖面图；
图3为本发明盾构接收、始发段结构横剖面结构图；
图4为本发明盾构接收、始发段纵剖面结构图；
图5为本发明盾构纵向、横向平移段结构横剖面结构图
图6为本发明盾构纵向、横向平移段结构纵剖面结构图；
图7为本发明钢管柱顶部活络头及千斤顶构造详图；
图8为本发明钢管柱间横、纵向抱箍及剪刀撑构造详图；
图9为本发明临时竖向支顶结构施工工序图。
图中1-盾构接收加宽段，2-盾构始发加宽段，3-盾构纵向平移加宽段，4-盾构横向平移加宽段，5-盾构纵向平移标准段，6-盾构接收、始发段临时竖向支顶结构，7-盾构平移段临时竖向支顶结构，8-钢管柱，9-活络头，10-千斤顶，11-工字钢横梁，12-工字钢纵梁，13-钢板，14-剪刀撑，15-抱箍，16-中板预留孔洞。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例公开了一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，如图所示，其包括以下工序：
步骤一：完成暗挖车站主体结构施工，车站沿纵向分为盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)，盾构纵向平移加宽段(3)，盾构横向平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)，其中盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)上层盾构中板预留下沉段孔洞(16)，其结构尺寸需满足上、下层盾构接收、横向平移、纵向平移、盾构始发要求；
步骤二：通过盾构过站工法，依次完成下层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发；
步骤三：待下层盾构完成过站后，安装盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)；
始发段盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)顶面低于中板，下沉高度满足盾构接收、始发基座尺寸要求，与上层盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)、中板预留孔洞(16)共同组成上层盾构始发及接收下沉段；
步骤四：依次完成上层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发工序；在此过程中，对中板变形进行监测，必要时可通过钢管柱(8)顶部的活络头(9)及千斤顶(10)进行补偿调节，减小中板变形，避免产生较大裂缝；
步骤五：待左、右线叠摞盾构过站施工完成后，拆除盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，封闭盾构始发、接收加宽段中板预留孔洞。
作为优选，工字钢纵梁(12)采用分段焊接型式，其长度与钢管柱(8)纵向间距相同；工字钢横梁(11)长度根据盾构始发、接收下沉段中板开洞进行确定。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的主要承重构件为钢管柱(8)，采用直缝钢管两端带法兰盘，可根据实际层高和需求分为多组拼接管，还需便于运输、组装、拆除，并设置可调节活动端，调节范围控制在0～200mm；钢管柱拼接段相互之间采用螺栓进行连接。
作为优选，盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，结构尺寸需根据盾构机的自重及施工荷载进行设计，其高度与下层层高相同，其组成由下至上依次为钢管柱(8)、活络头(9)及千斤顶(10)、工字钢纵梁(12)，主要用于加固中板，承担上层盾构过站的施工荷载，保证该过程中车站结构及施工的安全。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)，结构尺寸需根据盾构机的自重及施工荷载进行设计，其顶面需低于中板，下沉高度需满足盾构接收、始发基座尺寸要求。其组成由下至上依次为钢管柱(8)、工字钢纵梁(12)、工字钢横梁(11)、钢板(13)；盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)设有中板预留孔洞(16)，孔洞大小需满足盾构接收、始发端尺寸要求。预留孔洞及下层的临时竖向支顶结构共同组成上层盾构始发及接收下沉段，避免了中板整体下沉，降低了工程造价。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)应用在盾构接收加宽段(1)、始发加宽段(2)；盾构平移段临时竖向支顶结构(7)应用在盾构纵向平移加宽段(3)、盾构横向平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)。
作为优选，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的施工工序依次为：
a)钢管柱(8)立柱拼接、立设及固定；立柱采用螺栓进行拼接，钢管柱(8)底部设置钢板，并采用三角筋板焊接型式进行固定；钢管柱(8)的架设必须准确到位，且应设有防倾倒措施，确保与结构板密贴，保证作业安全；
b)安装钢管柱(8)之间纵向剪刀撑(14)及抱箍(15)；用于提高整体刚度及稳定性，剪刀撑(14)长度根据根据钢管柱间距确定，并在两端开洞采用螺栓连接固定；
c)安装钢管柱(8)顶部活络头(9)及千斤顶(10)，二者共同组成可调节活动端；
d)在钢管柱(8)顶部或活络头(9)顶部架设工字钢纵梁(12)，二者之间采用焊接连接；
e)在工字钢纵梁(12)上部架设工字钢横梁(11)，二者之间采用满焊接方式进行连接；
f)钢管柱(8)之间安装横向剪刀撑(14)及抱箍(15)，用于提高整体刚度及稳定性；
g)在工字钢纵梁(12)或工字钢横梁(11)顶部铺设钢板(13)，并填充水泥砂浆，以增强盾构平移段临时竖向支顶结构(7)顶部工字钢纵梁(12)与中板之间的密贴效果。
临时竖向支顶结构(7)从架设到拆除的整个施工过程中，需对中板变形进行监测，必要时可通过钢管柱(8)顶部的活络头(9)及千斤顶(10)进行补偿调节，减小中板变形，避免产生较大裂缝。
实现了左、右线叠摞暗挖车站内上、下层盾构机及后配套依次接收、平移过站、始发施工，避免盾构吊出、吊入及转场施工带来的施工场地围挡增加、工期加长、影响地面交通等问题，提高了盾构接收、始发的工效。采用钢管柱、工字钢横梁及纵梁、钢板、剪刀撑等拼装组成临时竖向支顶结构，该结构便于在暗挖车站内运输、组装、拆除，且结构高度可根据需求灵活调整，结合中板局部开洞，共同组成了上层盾构接收、始发下沉段，避免了中板整体下沉，降低了工程造价。结合监测数据，利用活络头及千斤顶对上层盾构过站荷载直接作用的中板进行补偿调节，保证上层盾构过站过程中车站结构及施工的安全。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。应当注意，为了清楚的进行表述，本发明的说明中省略了部分与本发明的保护范围无直接明显的关联但本领域技术人员已知的部件和处理的表述。
Claims (5)
1.一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，其特征在于，包括以下工序：
步骤一：完成暗挖车站主体结构施工，车站沿纵向分为盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)，盾构纵向(下)平移加宽段(3)，盾构横向(左)平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)，其中盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)上层盾构中板预留下沉段孔洞(16)，其结构尺寸需满足上、下层盾构接收、横向平移、纵向平移、盾构始发要求；
步骤二：通过盾构过站工法，依次完成下层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发；
步骤三：待下层盾构完成过站后，安装盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)；盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，其组成由下至上依次为钢管柱(8)、活络头(9)及千斤顶(10)、工字钢纵梁(12)；盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)，其组成由下至上依次为钢管柱(8)、工字钢纵梁(12)、工字钢横梁(11)、钢板(13)；盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)设有中板预留孔洞(16)；
始发段盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)顶面低于中板，与上层盾构接收加宽段(1)、盾构始发加宽段(2)、中板预留孔洞(16)共同组成上层盾构始发及接收下沉段；
步骤四：依次完成上层盾构接收、盾构主机平移至盾构接收井、盾构主机顶升、横向及纵向平移过站到达盾构始发井、盾构机下沉、安装反力架、盾构始发工序；
步骤五：待左、右线叠摞盾构过站施工完成后，拆除盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)，封闭盾构始发、接收加宽段中板预留孔洞。
2.根据权利要求1所述的一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，其特征在于，工字钢纵梁(12)采用分段焊接型式，其长度与钢管柱(8)纵向间距相同。
3.根据权利要求1所述的一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，其特征在于，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的主要承重构件为钢管柱(8)，采用直缝钢管两端带法兰盘，并设置可调节活动端，调节范围控制在0～200mm；钢管柱拼接段相互之间采用螺栓进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，其特征在于，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)应用在盾构接收加宽段(1)、始发加宽段(2)；盾构平移段临时竖向支顶结构(7)应用在盾构纵向平移加宽段(3)、盾构横向平移加宽段(4)、盾构纵向平移标准段(5)。
5.根据权利要求1所述的一种暗挖车站内叠摞盾构过站结构型式的施工方法，其特征在于，盾构接收、始发段临时竖向支顶结构(6)、盾构平移段临时竖向支顶结构(7)的施工工序依次为：
a)钢管柱(8)立柱拼接、立设及固定；立柱采用螺栓进行拼接，钢管柱(8)底部设置钢板，并采用三角筋板焊接型式进行固定；钢管柱(8)设有防倾倒措施，与结构板密贴；
b)安装钢管柱(8)之间纵向剪刀撑(14)及抱箍(15)；剪刀撑(14)两端开洞采用螺栓连接固定；
c)安装钢管柱(8)顶部活络头(9)及千斤顶(10)；
d)在钢管柱(8)顶部或活络头(9)顶部架设工字钢纵梁(12)，二者之间采用焊接连接；
e)在工字钢纵梁(12)上部架设工字钢横梁(11)，二者之间采用满焊接方式进行连接；
f)钢管柱(8)之间安装横向剪刀撑(14)及抱箍(15)；
g)在工字钢纵梁(12)或工字钢横梁(11)顶部铺设钢板(13)，并填充水泥砂浆。
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Legal Events
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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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