CN110500099A - 一种洞柱法与中洞法的正交结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种洞柱法与中洞法的正交结构及其施工方法，本发明涉及地下建筑技术领域，顶部横梁设于底部横梁的上方，且顶部横梁的下表面设有数个支墩，每个支墩与底部横梁之间连接有型钢连杆，顶部横梁、底部横梁、支墩以及型钢连杆均设置于侧墙开洞范围外围；侧墙开洞范围内侧设有若干个立柱，每个立柱的上下两端均设有洞口内加强梁，位于上端的洞口内加强梁与出入口顶梁连为一体，位于下端的洞口内加强梁与出入口底梁连为一体，位于左右两侧边的立柱与车站侧墙连为一体。解决了城市地下开发空间与暗挖地铁车站主体连接通道宽度小、连接洞口狭隘、整体空间局促的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑技术领域，具体涉及一种洞柱法与中洞法的正交结构及其施工方法。
背景技术
当前我国城市轨道交通建设迅猛发展，日益密集的城市轨道交通线网、轨道站点与周边城市开发项目联系越发紧密，促进轨道交通车站与周边城市功能的衔接与一体化结合，实现城市空间一体化融合是城市健康发展的必由之路。针对此类轨道交通施工工法为暗挖的车站与周边地块开发项目一体化结合的地下城市综合空间建设项目，目前在受施工工法影响城市开发空间与暗挖地铁车站连接通道狭隘、整体空间效果较差、不同城市功能间联系紧密程度低的情势下，开发地块项目经窄通道与暗挖车站主体连接形式，已影响城市整体功能布局、各类设施规划、交通接驳形式的合理性，因此，有必要对现有技术进行改进与创新。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的洞柱法与中洞法的正交结构及其施工方法，解决了城市地下开发空间与暗挖地铁车站主体连接通道宽度小、连接洞口狭隘、整体空间局促的问题，在保证安全的前提下，实现了地下轨道交通与城市开发项目无缝衔接，车站功能与各种城市功能的融合，为TOD理念引导城市开发提供技术支持。
为达到上述目的，本发明所述的洞柱法与中洞法的正交结构，包含顶部横梁、底部横梁、支墩、型钢连杆、洞口内加强梁、立柱、出入口顶梁、出入口底梁；顶部横梁设于底部横梁的上方，且顶部横梁的下表面设有数个支墩，每个支墩与底部横梁之间连接有型钢连杆，顶部横梁、底部横梁、支墩以及型钢连杆均设置于侧墙开洞范围外围；侧墙开洞范围内侧设有若干个立柱，每个立柱的上下两端均设有洞口内加强梁，位于上端的洞口内加强梁与出入口顶梁连为一体，位于下端的洞口内加强梁与出入口底梁连为一体，位于左右两侧边的立柱与车站侧墙连为一体。
本发明中所述的洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其步骤如下：
1、洞柱法结构施工期间，预留接口处顶和底，用于设置顶部横梁、底部横梁及支墩，支墩处设置型钢连杆(设置数量及间距根据实际情况计算确定)作为施工期间临时支撑体系，再施作底部加强梁，同时在底部加强梁以及顶部横梁中做好相应预埋、预留工作；
2、由车站主体提供出入口暗挖工作面，开挖出入口中导洞，施作出入口顶梁、出入口底梁以及立柱，各部分结构钢筋与底部加强梁以及顶部横梁中的预埋钢筋进行连接，然后在洞口内部相应位置施作柱顶加强梁，并做好相应预埋、预留工作；
3、中导洞内各部分结构达到设计强度后，破除顶部横梁、底部横梁、支墩及型钢连杆，按先两边后中间顺序台阶法开挖出入口剩余洞室土体，施做出入口顶拱、底板及侧墙结构，再施做相应位置洞口内的加强梁，并与车站横梁、侧墙及出入口结构相连。
进一步地，所述的步骤1中在洞柱法结构施工期间，预留接口处顶和底时，提前打设出入口马头门拱部双排长度为4m的超前小导管，并注浆加固土体。
进一步地，所述的步骤2中出入口中导洞采用台阶法，先两侧后中间的顺序进行开挖，开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m。
进一步地，所述的步骤3中开挖剩余洞室土体的开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m。
采用上述结构后，本发明的有益效果是：本发明提供了一种洞柱法与中洞法的正交结构及其施工方法，解决了城市地下开发空间与暗挖地铁车站主体连接通道宽度小、连接洞口狭隘、整体空间局促的问题，在保证安全的前提下，实现了地下轨道交通与城市开发项目无缝衔接，车站功能与各种城市功能的融合，为TOD理念引导城市开发提供技术支持。
附图说明：
图1是本发明施工期间地下开发与主体接口立面图。
图2是图1中A-A向剖面图。
图3是本发明地下开发与主体永久接口立面图。
图4是图3中B-B向剖面图。
图5是具体实施方式中步骤一的施工状态图。
图6是具体实施方式中步骤二的施工状态图。
图7是具体实施方式中步骤三的施工状态图。
图8是具体实施方式中步骤四的施工状态图。
图9是具体实施方式中步骤五的施工状态图。
图10是具体实施方式中步骤六的施工状态图。
附图标记说明：
顶部横梁1、底部横梁2、支墩3、型钢连杆4、洞口内加强梁5、底部加强梁5-1、柱顶加强梁5-2、侧墙和边跨拱部加强梁5-3、中跨拱部加强梁5-4、立柱6、出入口顶梁7、出入口底梁8、超前小导管9、锁脚锚管10。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，本具体实施方式所述的洞柱法与中洞法的正交结构，包含顶部横梁1、底部横梁2、支墩3、型钢连杆4、洞口内加强梁5、立柱6、出入口顶梁7、出入口底梁8；顶部横梁1设于底部横梁2的上方，且顶部横梁2的下表面设有数个支墩3，每个支墩3与底部横梁2之间连接有型钢连杆4，顶部横梁1、底部横梁2、支墩3以及型钢连杆4均设置于侧墙开洞范围外围(作为施工期间竖向荷载的支撑及传递结构，结构施工完毕后拆除)；侧墙开洞范围内侧设有若干个立柱6，每个立柱6的上下两端均设有洞口内加强梁5，位于上端的洞口内加强梁5与出入口顶梁7连为一体，位于下端的洞口内加强梁5与出入口底梁8连为一体，位于左右两侧边的立柱6与车站侧墙连为一体(洞口内加强梁5、洞口内加强梁5以及立柱6作为永久工况下结构支撑体系)。
参看图5-图10，本具体实施方式中所述的洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其步骤如下：
1、由车站主体内开洞提供出入口暗挖工作面，随车站主体开挖及结构施工进度，提前打设出入口马头门拱部双排超前小导管9，L＝4m，并注浆加固土体；按顺序施作顶部横梁1及支墩3，支墩3内预埋型钢连杆4，施作HL3底部加强梁5-1，在底部加强梁5-1和顶部横梁1中预埋好立柱、出入口顶底梁等后续结构的钢筋，并预留好钢筋接驳条件；
2、采用台阶法(台阶长度为3-5m)预留核心土分部开挖出入口中导洞，每步拱脚处，打设一组锁脚锚管10，每组2根；中导洞开挖顺序为：先开挖①、③导洞，再开挖②导洞；开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m；
3、出入口中导洞贯通后，在导洞内按顺序铺设防水层并预留接头甩茬，施作出入口底梁8、立柱6和出入口顶梁7；各部分结构钢筋与底部加强梁5-1和顶部横梁1中预埋的钢筋进行连接，出入口与主体接口部位施作柱顶加强梁5-2；
4、中导洞内各部分结构施作完成并达到设计强度后，破除顶部横梁1、支墩3及型钢连杆4，采用台阶法(台阶长度为3-5m)预留核心土分部开挖出入口④-⑦洞室，每步拱脚处，打设一组锁脚锚管10，每组2根；先开挖④、⑤导洞，再开挖⑥、⑦导洞，开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m。
5、④-⑦洞室贯通后，在④、⑤洞室内拆除①、③导洞侧壁(每次拆除长度为3-4m)，按顺序铺设防水层，施作Ⅰ、Ⅱ出入口二衬结构；出入口与主体接口部位施作侧墙和边跨拱部加强梁5-3；
6、拆除中间导洞侧壁(每次拆除长度为3-4m)，按顺序铺设防水层，施作Ⅲ、Ⅳ出入口二衬结构，出入口与主体接口部位施作中跨拱部加强梁5-4。
采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：
1、传统的城市地下开发空间与暗挖地铁车站主体连接洞口，为确保施工期间结构预留洞口处的结构安全，往往为宽度较小的单跨或双跨结构。本发明通过设置洞口横梁、中间支墩及型钢连杆，解决了多跨通道与地铁车站接口处的结构受力问题；
2、本发明可根据接口宽度调整支墩及型钢连杆的设置间距及数量，选择合理的实施方案；
3、本发明可用于所有暗挖洞柱法地下结构与其他市政、商业等地下开发空间的接口，应用范围甚广；
4、本发明优化了暗挖洞柱法地下结构与地下开发项目接口型式，大大提高了接口宽度，改善了地下结构接驳空间的整体效果及城市整体功能布局。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种洞柱法与中洞法的正交结构，其特征在于：包含顶部横梁(1)、底部横梁(2)、支墩(3)、型钢连杆(4)、洞口内加强梁(5)、立柱(6)、出入口顶梁(7)、出入口底梁(8)；顶部横梁(1)设于底部横梁(2)的上方，且顶部横梁(1)的下表面设有数个支墩(3)，每个支墩(3)与底部横梁(2)之间连接有型钢连杆(4)，顶部横梁(1)、底部横梁(2)、支墩(3)以及型钢连杆(4)均设置于侧墙开洞范围外围；侧墙开洞范围内侧设有若干个立柱(6)，每个立柱(6)的上下两端均设有洞口内加强梁(5)，位于上端的洞口内加强梁(5)与出入口顶梁(7)连为一体，位于下端的洞口内加强梁(5)与出入口底梁(8)连为一体，位于左右两侧边的立柱(6)与车站侧墙连为一体。
2.一种洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)、洞柱法结构施工期间，预留接口处顶和底，用于设置顶部横梁、底部横梁及支墩，支墩处设置型钢连杆作为施工期间临时支撑体系，再施作底部加强梁，同时在底部加强梁以及顶部横梁中做好相应预埋、预留工作；
(2)、由车站主体提供出入口暗挖工作面，开挖出入口中导洞，施作出入口顶梁、出入口底梁以及立柱，各部分结构钢筋与底部加强梁以及顶部横梁中的预埋钢筋进行连接，然后在洞口内部相应位置施作柱顶加强梁，并做好相应预埋、预留工作；
(3)、中导洞内各部分结构达到设计强度后，破除顶部横梁、底部横梁、支墩及型钢连杆，按先两边后中间顺序台阶法开挖出入口剩余洞室土体，施做出入口顶拱、底板及侧墙结构，再施做相应位置洞口内的加强梁，并与车站横梁、侧墙及出入口结构相连。
3.根据权利要求2所述的一种洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤(1)中在洞柱法结构施工期间，预留接口处顶和底时，提前打设出入口马头门拱部双排长度为4m的超前小导管，并注浆加固土体。
4.根据权利要求2所述的一种洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤(2)中出入口中导洞采用台阶法，先两侧后中间的顺序进行开挖，开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m。
5.根据权利要求2所述的一种洞柱法与中洞法的正交结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤(3)中开挖剩余洞室土体的开挖步距同格栅间距，相邻洞室之间前后错开不小于15m。
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