CN110645001A - 由既有横通道扩挖为风道的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁施工领域，提供了一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法，包括如下步骤：a、风道分为第一部、第二部，风道的第一部处于横通道内，风道的第二部处于横通道的旁侧需要被扩挖；b、利用横通道的既有两侧壁在横通道的上部和下部对应施作风道的第一部拱顶钢架和第一部仰拱钢架；c、风道的第一部、第二部之间的属于横通道的侧壁为临时中隔壁，破除临时中隔壁后开挖风道的第二部土体，或者开挖风道的第二部土体后破除临时中隔壁，风道的第二部土体开挖时施作风道的第二部拱顶钢架、第二部侧钢架、第二部仰拱钢架；d、开始风道的二衬的施工，对横通道进行扩挖，确保形成具有稳定结构且满足地铁通风需求的风道。

Description

由既有横通道扩挖为风道的施工方法

技术领域

本发明属于地铁施工领域，特别涉及一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法。

背景技术

地铁车站暗挖施工中预先都会开挖施工竖井，然后由施工竖井施工临时横通道，再由横通道进行车站主体的开挖，在车站主体二衬完成后，根据施工环境，有些是直接将横通道作为风道，还有些是重新从车站主体内部开挖风道。

将横通道与风道这两种结构分别施工的方法中存在以下不足：1、横通道在车站施工完成后一般采用素混凝土进行回填，这样对原有的地层会造成破坏及损失，对材料造成浪费。2、横通道的施工和风道的施工分别占用较大的地下空间，对地下空间造成一定的空间浪费。为了避免上述问题，所以要尽量利用到原先的横通道作为风道，针对具体的施工环境，有一些横通道可能过高过窄，需要对其进行扩挖以形成风道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法，对横通道进行扩挖，确保形成具有稳定结构且满足地铁通风需求的风道。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法，包括如下步骤：

a、风道分为第一部、第二部，风道的第一部处于横通道内，风道的第二部处于横通道的旁侧需要被扩挖；

b、利用横通道的既有两侧壁在横通道的上部和下部对应施作风道的第一部拱顶钢架和第一部仰拱钢架；

c、风道的第一部、第二部之间的属于横通道的侧壁为临时中隔壁，破除临时中隔壁后开挖风道的第二部土体，或者开挖风道的第二部土体后破除临时中隔壁，风道的第二部土体开挖时施作风道的第二部拱顶钢架、第二部侧钢架、第二部仰拱钢架；

d、开始风道的二衬的施工。

可选的，所述步骤b包括如下内容：

首先施作第一部拱顶钢架，随后施作第一部侧钢架与第一部拱顶钢架连接，第一部侧钢架与横通道中与临时中隔壁相对的侧壁紧贴布置，接着施作第一部仰拱钢架与第一部侧钢架连接。

可选的，在第一部侧钢架与临时中隔壁之间施作第一部临时仰拱。

可选的，开挖风道的第二部土体时，在第二部土体的拱顶的上方施作超前注浆导管。

可选的，将风道的第二部土体自上而下分为多层土体，采用台阶法开挖第二部土体。

可选的，采用台阶法开挖风道的第二部土体时，开挖最上层土体一定距离后及时施作第二部拱顶钢架，开挖中间层土体一定距离后及时施作第二部侧钢架，开挖最下层土体一定距离后及时施作第二部仰拱钢架。

可选的，施作第二部侧钢架时，同时在第二部侧钢架与临时中隔壁之间施作第二部临时仰拱。

可选的，所述步骤d包括如下内容：

首先拆除临时中隔壁的下部，施作仰拱二衬；随后拆除临时中隔壁的中下部，顺延仰拱二衬施作中下部二衬；最终拆除临时中隔壁的中上部及上部顺延中下部二衬施作中上部二衬及拱顶二衬；在自下而上分段拆除临时中隔壁的同时，对应分层拆除第一部临时仰拱及第二部临时仰拱。

可选的，施作中下部二衬后，在两侧的中下部二衬的端部之间施作风道横隔壁。

可选的，在施作仰拱二衬时，同时将第一部仰拱钢架与横通道的底板之间的空间B进行填充；在施作中上部二衬及拱顶二衬时，同时将第一部拱顶钢架与横通道的顶板之间的空间A进行填充。

相较于现有技术，本申请合理的利用了既有的横通道进行扩挖，并且在扩挖时确保风道的第一部、第二部初支结构的稳定性，扩挖完成后再将横通道的临时中隔壁破除，进行二衬施工，最终完成风道，这个过程中避免重新扩挖完整的风道，减少了人工操作成本，并且不过占用过多的地下空间避免对更多的土层造成破坏。

附图说明

图1为本发明风道的第一部施作钢架示意图；

图2为本发明风道的第二部施作钢架示意图；

图3为本发明施作仰拱二衬示意图；

图4为本发明施作中下部二衬示意图；

图5为本发明施作中上部二衬及拱底二衬示意图。

附图标记：

1、横通道；2、风道；21、第一部拱顶钢架；22、第一部仰拱钢架；23、第二部拱顶钢架；24、第二部仰拱钢架；25、第一部侧钢架；26、第二部侧钢架；27、临时中隔壁；28、第一部临时仰拱；29、第二部临时仰拱；3、二衬；31、仰拱二衬；32、中下部二衬；33、中上部二衬；34、拱顶二衬；35、风道横隔壁；4、超前注浆导管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员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至图5所示，本发明提供的一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法，包括如下步骤：

a、风道2分为第一部、第二部，风道2的第一部处于横通道1内，风道2的第二部处于横通道1的旁侧需要被扩挖；因为具体的施工环境所以横通道1开挖的较深较窄，现要利用横通道1改建成较矮较宽的风道2。

b、利用横通道1的既有两侧壁在横通道1的上部和下部对应施作风道2的第一部拱顶钢架21和第一部仰拱钢架22；横通道1的既有两侧壁作为支撑载体，根据风道2的轮廓，对应在两侧壁间先施作第一部拱顶钢架21和第一部仰拱钢架22。

c、风道2的第一部、第二部之间的属于横通道1的侧壁为临时中隔壁27，破除临时中隔壁27后开挖风道2的第二部土体，或者开挖风道2的第二部土体后破除临时中隔壁27，风道2的第二部土体开挖时施作风道2的第二部拱顶钢架23、第二部侧钢架26、第二部仰拱钢架24；在扩挖第二部土体时，可以先破除临时中隔壁27也可以后破除临时中隔壁27，根据风道2的轮廓，使得第二部拱顶钢架23、第二部仰拱钢架24与第一部拱顶钢架21、第一部仰拱钢架22对应。

d、开始风道2的二衬3的施工。

相较于现有技术，本申请合理的利用了既有的横通道1进行扩挖，并且在扩挖时确保风道1的第一部、第二部初支结构的稳定性，扩挖完成后再将横通道1的临时中隔壁27破除，进行二衬施工，最终完成风道2，这个过程中避免重新扩挖完整的风道2，减少了人工操作成本，并且不过占用过多的地下空间避免对更多的土层造成破坏。

在一些实施例中，所述步骤b包括如下内容：

首先施作第一部拱顶钢架21，随后施作第一部侧钢架25与第一部拱顶钢架21连接，第一部侧钢架25与横通道1中与临时中隔壁27相对的侧壁紧贴布置，接着施作第一部仰拱钢架22与第一部侧钢架25连接。可以直接利用横通道1的既有侧壁作为风道2的侧钢架，但是第一部拱顶钢架21、第一部仰拱钢架22的侧端不能很好的与既有侧壁形成稳定的连接，这时就需要紧贴既有侧壁设置第一部侧钢架25，其上端、下端对应与第一部拱顶钢架21、第一部仰拱钢架22连接，形成一个整体性的结构，为了进一步的增加结构稳定性，也可以对第一部的各钢架施作锚杆及喷射混凝土。

在一些实施例中，第一部临时仰拱28用于增加第一部拱顶钢架21、第一部仰拱钢架22及第一部侧钢架25的整体结构稳定性。

在一些实施例中，开挖风道2的第二部土体时，在第二部土体的拱顶的上方施作超前注浆导管4。通过超前注浆导管4超前注浆以改善围岩状况，增加坑道围岩的稳定性，保证掌子面稳定。

在一些实施例中，将风道2的第二部土体自上而下分为多层土体，采用台阶法开挖第二部土体。台阶法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度，台阶有利于开挖面的稳定性，上层土体开挖支护后，下一层土体进行开挖则较为安全。当然土体开挖方法有多种，本领域技术人员可以根据土体的围岩等级情况具体的选择开挖方法或多种开挖方法结合。

在一些实施例中，采用台阶法开挖风道2的第二部土体时，开挖最上层土体一定距离后及时施作第二部拱顶钢架23，开挖中间层土体一定距离后及时施作第二部侧钢架26，开挖最下层土体一定距离后及时施作第二部仰拱钢架24。开挖过程中，一定要及时施作钢架作为初支结构抵抗土层应力防止土体坍塌，具体的还可以选择钢筋网、锚杆及喷射混凝土，用于加强初支结构。

在一些实施例中，分层开挖第二部土体时，每施作一层第二部侧钢架26，同时在第二部侧钢架26与临时中隔壁27之间施作第二部临时仰拱29。第二部临时仰拱29可以形成一个闭环结构，确保风道2的第二部的初支结构稳定性。

在一些实施例中，所述步骤d包括如下内容：

首先拆除临时中隔壁27的下部，施作仰拱二衬31；随后拆除临时中隔壁27的中下部，顺延仰拱二衬31施作中下部二衬32；最终拆除临时中隔壁27的中上部及上部顺延中下部二衬32施作中上部二衬33及拱顶二衬34；在自下而上分段拆除临时中隔壁27的同时，对应分层拆除第一部临时仰拱28及第二部临时仰拱29。首先施工仰拱二衬31，对风道2的仰拱进行混凝土填充，并且要形成平整的行走面，便于后续二衬台车及其他机器进行施工。

在一些实施例中，施作中下部二衬32后，在两侧的中下部二衬32的端部之间施作风道横隔壁35。因为风道2的实际使用需求，所以采用风道横隔壁35将其分为两部分，当然也可以根据需求施作多个风道横隔壁35，这时风道2两侧的二衬不是与拱顶二衬34一起施作的，而是先施作中下部二衬32，便于施作风道横隔壁35，剩下的中上部二衬33及拱顶二衬34可通过二衬台车进行整体施工。

在一些实施例中，在施作仰拱二衬31时，同时将第一部仰拱钢架22与横通道1的底板之间的空间B进行填充；在施作中上部二衬33及拱顶二衬34时，同时将第一部拱顶钢架21与横通道1的顶板之间的空间A进行填充。空间A和空间B可以在第一部拱顶钢架21、第一部仰拱钢架22施作时就可以预先填充，本申请采用的方案是后施工，因为如此可以在填充空间A和空间B时，使其与二衬一起整体成型，结构更为稳定。

当然，本申请的方法并不仅仅局限于车站主体内的横通道扩挖为风道，还适用于其它地下隧道扩挖为新的隧道。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、风道(2)分为第一部、第二部，风道(2)的第一部处于横通道(1)内，风道(2)的第二部处于横通道(1)的旁侧需要被扩挖；

b、利用横通道(1)的既有两侧壁在横通道(1)的上部和下部对应施作风道(2)的第一部拱顶钢架(21)和第一部仰拱钢架(22)；

c、风道(2)的第一部、第二部之间的属于横通道(1)的侧壁为临时中隔壁(27)，破除临时中隔壁(27)后开挖风道(2)的第二部土体，或者开挖风道(2)的第二部土体后破除临时中隔壁(27)，风道(2)的第二部土体开挖时施作风道(2)的第二部拱顶钢架(23)、第二部侧钢架(26)、第二部仰拱钢架(24)；

d、开始风道(2)的二衬(3)的施工。

2.根据权利要求1所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：所述步骤b包括如下内容：

首先施作第一部拱顶钢架(21)，随后施作第一部侧钢架(25)与第一部拱顶钢架(21)连接，第一部侧钢架(25)与横通道(1)中与临时中隔壁(27)相对的侧壁紧贴布置，接着施作第一部仰拱钢架(22)与第一部侧钢架(25)连接。

3.根据权利要求2所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：在第一部侧钢架(25)与临时中隔壁(27)之间施作第一部临时仰拱(28)。

4.根据权利要求1所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：开挖风道(2)的第二部土体时，在第二部土体的拱顶的上方施作超前注浆导管(4)。

5.根据权利要求1所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：将风道(2)的第二部土体自上而下分为多层土体，采用台阶法开挖第二部土体。

6.根据权利要求5所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：采用台阶法开挖风道(2)的第二部土体时，开挖最上层土体一定距离后及时施作第二部拱顶钢架(23)，开挖中间层土体一定距离后及时施作第二部侧钢架(26)，开挖最下层土体一定距离后及时施作第二部仰拱钢架(24)。

7.根据权利要求6所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：施作第二部侧钢架(26)时，同时在第二部侧钢架(26)与临时中隔壁(27)之间施作第二部临时仰拱(29)。

8.根据权利要求1所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：所述步骤d包括如下内容：

首先拆除临时中隔壁(27)的下部，施作仰拱二衬(31)；随后拆除临时中隔壁(27)的中下部，顺延仰拱二衬(31)施作中下部二衬(32)；最终拆除临时中隔壁(27)的中上部及上部顺延中下部二衬(32)施作中上部二衬(33)及拱顶二衬(34)；在自下而上分段拆除临时中隔壁(27)的同时，对应分层拆除第一部临时仰拱(28)及第二部临时仰拱(29)。

9.根据权利要求8所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：施作中下部二衬(32)后，在两侧的中下部二衬(32)的端部之间施作风道横隔壁(35)。

10.根据权利要求8所述的由既有横通道扩挖为风道的施工方法，其特征在于：在施作仰拱二衬(31)时，同时将第一部仰拱钢架(22)与横通道(1)的底板之间的空间B进行填充；在施作中上部二衬(33)及拱顶二衬(34)时，同时将第一部拱顶钢架(21)与横通道(1)的顶板之间的空间A进行填充。

Images