CN110242320A - 一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法 - Google Patents

一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域,公开了一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,在上台阶1、2开挖完成后接触上部核心土,浇筑基座钢筋混凝土,预埋螺栓,架立钢支撑,并将钢支撑与基座连接,设置活络头,活络头上方架设方木,钢支撑之间采用角铁进行连接,变形稳定后,拆除临时钢支撑。本发明减小爆破开挖时对围岩的扰动影响,有利于围岩应力释放,施工工序更加优化,更好的控制了围岩变形,解决了传统方法在岩柱解除中存在的高空作业安全风险、施工难度较大、工艺复杂的缺点,同时充分利用上台阶开挖过程操作平台,降低了施工难度,便于施工操作,分段及时支护,缩短了作业循环时间,在保证安全的同时,有效提高隧道开挖速度,减少施工工序。

Description

一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体涉及一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法。
背景技术
随着社会的进步与科学技术的不断发展,地上空间资源日显不足。尤其是大中城市,由于地面空间资源的过度占用,使城市的交通、环境、商业等受到了较大的影响。而蓬勃发展的城市地铁有效缓解了地面交通压力,方便了人们出行。
作为地铁交通主要组成部分的地铁车站,具有埋深浅、跨度大、地质差等特点,在不具备明挖施工的条件下,双侧壁导坑暗挖法施工有很好的适用性。但在施工过程中,双侧壁导坑暗挖施工存在大断面车站岩柱解除过程中高空作业的安全风险、开挖步序多、组织困难等特点。而对于具有工期紧、安全风险高、周围环境复杂的施工工程,在综合考虑安全、进度的情况下,迫切需要对施工过程中车站的施工工法和方案进行一定的优化。
发明内容
基于以上问题,本发明提供一种有效提高隧道开挖速度、减少施工工序、降低安全风险、更好的控制围岩变形的地铁车站中间钢管立柱开挖方法。
为解决以上技术问题,本发明提供了以下技术方案:
一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,包括以下步骤:
S1:临时钢管立柱安装
1)上台阶1步和2步导洞开挖完成后,解除上台阶中间核心土,并在中台阶核心土上方开挖基槽,设置双层双向钢筋网片,做好螺栓预埋,并浇筑混凝土;
2)混凝土浇筑完成后,进行钢支撑安装,钢支撑安装采用分段施工,单根钢支撑由多节钢管通过法兰盘拼接而成,单根钢支撑的单节钢管的长度为1m;钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查钢支撑的平直度,经检查合格的钢支撑按部位进行编号,各部位的钢支撑用吊车整体一次性吊装到位,并将钢支撑通过预埋螺栓与基座连接成整体;
3)在钢支撑上方设置活络头,并通过活络头中楔形垫块调整钢支撑标高;
4)在活络头上方架设方木;
5)连接钢支撑,钢支撑之间采用角铁及抱箍进行连接,并用剪刀撑对每段钢支撑做进一步固定;
S2:临时钢管立柱拆除
1)场地平整:车站下部左右导坑、围岩及初期支护变形稳定后,用挖掘机在钢支撑左线和右线均平整出场地供汽车吊和高空作业车使用;
2)卸除支撑轴力:使用两台液压千斤顶分别在钢支撑活络头端的两侧加力,两个千斤顶同步对称顶升,顶升至活络头端限位销松动时保持压力,然后逐个取掉限位销,限位销全部取出后两个千斤顶对称同步卸力,让活络头端下降至底部,取下千斤顶进行下根钢支撑的卸力,直到完成需拆除段所有钢支撑的卸力;
3)方木卸除:人工将方木顶落至左线导坑内;
4)钢支撑间剪刀撑拆除:用吊车在左线先吊住准备拆除的剪刀撑,然后依次切割掉剪刀撑与钢支撑的连接部位,最后用吊车将拆下的剪刀撑平稳的放至地面;
5)钢支撑整根拆除:首先拆除钢支撑顶部1m段和2m段连接处法兰盘靠左线最外层的一颗连接螺栓,以此点作为整根钢支撑的起吊点;随后先用钢丝绳及卡扣吊住钢支撑,并拉直钢丝绳,然后使用两根缆风绳在线成90°拉住钢支撑底端,完成上述操作后,拆除钢支撑底部连接,用吊车缓慢提升,提升过程中缓慢释放缆风绳,至钢支撑平衡后吊至预先留出的场地放平;
6)钢支撑地面拆卸成节:钢支撑调除完毕后,将其拆卸成节,装车清运。
进一步的,步骤S1的2)的施工段落按每8m为一段;分段及时支护,缩短了作业循环时间,在保证安全的同时,有效提高隧道开挖速度,减少施工工序。
进一步的,在步骤S1的2)中检查钢支撑的平直度时,钢支撑两端中心连线的偏差度控制在20mm以内。
进一步的,钢支撑间距设置在2~2.5m之间;受力效果更好。
进一步的,步骤S2中拆除钢支撑时,每次拆除长度不大于8m,解除核心土掌子面距二次衬砌距离不大于27m。
进一步的,步骤S2的6)中钢支撑的拆卸节段的长度不超过4m;便于转车运走。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在隧道上部导坑开挖支护后,采用中间钢管立柱支撑解除中间岩柱,以配合中下部导坑及剩余土体分部开挖,减小爆破开挖时对围岩的扰动影响,尽早使顶部拱架成环,衬期支护尽早封闭,有利于围岩应力释放,施工工序更加优化;及时施作中间钢管立柱,并与导坑四周初期支护及临时支护相结合,更好的控制了围岩变形,解决了传统方法在岩柱解除中存在的高空作业安全风险、施工难度较大、工艺复杂的缺点;同时本发明充分利用上台阶开挖过程操作平台,降低了施工难度,便于施工操作,并确保拱顶拱架安装质量;分段及时支护,缩短了作业循环时间,在保证安全的同时,有效提高隧道开挖速度,减少施工工序。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例:
一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,包括以下步骤:
S1:临时钢管立柱安装
1)本实施例采用三台阶预留核心土的方法进行开挖,上台阶1步和2步导洞开挖完成后,解除上台阶中间核心土,并在中台阶核心土上方开挖基槽,设置双层双向钢筋网片,做好螺栓预埋,并浇筑混凝土;
2)混凝土浇筑完成后,进行钢支撑安装,钢支撑安装采用分段施工,施工段落按每8m为一段;单根钢支撑由多节钢管通过法兰盘拼接而成,单根钢支撑的单节钢管的长度为1m;钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查钢支撑的平直度,钢支撑两端中心连线的偏差度控制在20mm以内,经检查合格的钢支撑按部位进行编号,各部位的钢支撑用25t吊车整体一次性吊装到位,并将钢支撑通过预埋螺栓与基座连接成整体;
3)在钢支撑上方设置活络头,并通过活络头中楔形垫块调整钢支撑标高;
4)在活络头上方架设方木作为柔性支座,方木应紧贴围岩面;
5)连接钢支撑,钢支撑之间采用10#角铁及抱箍进行连接,根据围岩地质和监控量测情况,钢支撑间距设置在2~2.5m之间,在此实施例中,钢支撑间距为2.5m,随后用剪刀撑对每段钢支撑做进一步固定;
S2:临时钢管立柱拆除
1)场地平整:车站下部左右导坑、围岩及初期支护变形稳定后,在准备拆除钢支撑范围内右线,用挖掘机平整出场地供高空作业车使用,同时在左线平整出场地,供25t汽车吊使用,场地要求平整、坚实且能满足吊车支腿吊装要求和地基承载力要求;
2)卸除支撑轴力:用两台100t液压千斤顶分别在活络头端的两侧加力,两个千斤顶同步对称顶升,顶升至活络头端限位销松动时仍保持压力,然后逐个取掉限位销,限位销全部取出后两个千斤顶对称同步卸力,让活络头端下降至底部,然后取下千斤顶进行下根钢支撑的卸力,直到完成需拆除段所有钢支撑的卸力;
3)方木卸除:顶部方木需在支撑轴力卸除后拆除,人工使用辅助工具将方木顶落至左线导坑内,顶落时要求作业范围内10米没有人员及机械设备;
4)钢支撑间剪刀撑拆除:吊车在左线就位,用吊车先吊住准备拆除的剪刀撑,然后依次切割掉剪刀撑与钢支撑的连接部位,最后用吊车将拆下的剪刀撑平稳的放至地面;
5)钢支撑整根拆除:首先拆除钢支撑顶部1m段和2m段连接处法兰盘靠左线最外层的一颗连接螺栓,以此点作为整根钢支撑的起吊点;吊车左线就位后,先用钢丝绳及卡扣吊住钢支撑,拉直钢丝绳,然后使用两根缆风绳在线成90°拉住钢支撑底端,完成上述操作后,拆除钢支撑底部连接,用吊车缓慢提升,提升过程中工人缓慢释放缆风绳,至钢支撑平衡后吊至预先留出的场地并放平;
6)钢支撑地面拆卸成节:钢支撑调除完毕后,将其拆卸成节,节段的长度不超过4m,便于装车清运。
上述钢支撑拆除时,每次拆除长度不大于8m,解除核心土掌子面距二次衬砌距离不大于27m。
本发明在隧道上部导坑开挖支护后,采用中间钢管立柱支撑解除中间岩柱,以配合中下部导坑及剩余土体分部开挖,减小爆破开挖时对围岩的扰动影响,尽早使顶部拱架成环,衬期支护尽早封闭,有利于围岩应力释放,施工工序更加优化;及时施作中间钢管立柱,并与导坑四周初期支护及临时支护相结合,更好的控制了围岩变形,解决了传统方法在岩柱解除中存在的高空作业安全风险、施工难度较大、工艺复杂的缺点;同时本发明充分利用上台阶开挖过程操作平台,降低了施工难度,便于施工操作,并确保拱顶拱架安装质量;分段及时支护,缩短了作业循环时间,在保证安全的同时,有效提高隧道开挖速度,减少施工工序。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:临时钢管立柱安装
1)上台阶1步和2步导洞开挖完成后,解除上台阶中间核心土,并在中台阶核心土上方开挖基槽,设置双层双向钢筋网片,做好螺栓预埋,并浇筑混凝土;
2)混凝土浇筑完成后,进行钢支撑安装,钢支撑安装采用分段施工,单根钢支撑由多节钢管通过法兰盘拼接而成,单根钢支撑的单节钢管的长度为1m;钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查钢支撑的平直度,经检查合格的钢支撑按部位进行编号,各部位的钢支撑用吊车整体一次性吊装到位,并将钢支撑通过预埋螺栓与基座连接成整体;
3)在钢支撑上方设置活络头,并通过活络头中楔形垫块调整钢支撑标高;
4)在活络头上方架设方木;
5)连接钢支撑,钢支撑之间采用角铁及抱箍进行连接,并用剪刀撑对每段钢支撑做进一步固定;
S2:临时钢管立柱拆除
1)场地平整:车站下部左右导坑、围岩及初期支护变形稳定后,用挖掘机在钢支撑左线和右线均平整出场地供汽车吊和高空作业车使用;
2)卸除支撑轴力:使用两台液压千斤顶分别在钢支撑活络头端的两侧加力,两个千斤顶同步对称顶升,顶升至活络头端限位销松动时保持压力,然后逐个取掉限位销,限位销全部取出后两个千斤顶对称同步卸力,让活络头端下降至底部,取下千斤顶进行下根钢支撑的卸力,直到完成需拆除段所有钢支撑的卸力;
3)方木卸除:人工将方木顶落至左线导坑内;
4)钢支撑间剪刀撑拆除:用吊车在左线先吊住准备拆除的剪刀撑,然后依次切割掉剪刀撑与钢支撑的连接部位,最后用吊车将拆下的剪刀撑平稳的放至地面;
5)钢支撑整根拆除:首先拆除钢支撑顶部1m段和2m段连接处法兰盘靠左线最外层的一颗连接螺栓,以此点作为整根钢支撑的起吊点;随后先用钢丝绳及卡扣吊住钢支撑,并拉直钢丝绳,然后使用两根缆风绳在线成90°拉住钢支撑底端,完成上述操作后,拆除钢支撑底部连接,用吊车缓慢提升,提升过程中缓慢释放缆风绳,至钢支撑平衡后吊至预先留出的场地放平;
6)钢支撑地面拆卸成节:钢支撑调除完毕后,将其拆卸成节,装车清运。
2.根据权利要求1所述的一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,步骤S1的2)的施工段落按每8m为一段。
3.根据权利要求1所述的一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,在步骤S1的2)中检查钢支撑的平直度时,钢支撑两端中心连线的偏差度控制在20mm以内。
4.根据权利要求1所述的一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,钢支撑间距设置在2~2.5m之间。
5.根据权利要求1所述的一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,步骤S2中拆除钢支撑时,每次拆除长度不大于8m,解除核心土掌子面距二次衬砌距离不大于27m。
6.根据权利要求1所述的一种地铁车站中间钢管立柱开挖方法,其特征在于,步骤S2的6)中钢支撑的拆卸节段的长度不超过4m。
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