CN112253140A - 一种轨道交通结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道交通结构及其施工方法，涉及地下工程领域。轨道交通结构包括车站、连接段和盾构区间，车站包括车站主体和与车站主体连通的车站风井，车站风井用于下放盾构机；连接段一端与车站主体连通，与车站风井间隔，连接段的横断面大于车站主体的横断面，连接段能够允许盾构机通过；盾构区间与连接段的远离车站主体的一端连通。本发明提供的轨道交通结构有利于减少工程开挖量，提高了经济性。

Description

一种轨道交通结构及其施工方法

技术领域

本发明属于地下工程领域，更具体地，涉及一种轨道交通结构及其施工方法。

背景技术

盾构法被广泛用于地下工程的施工中。在能够使用盾构技术的场景下，常会优先采用盾构法进行施工。通过盾构法能够施工形成断面尺寸均匀的隧道。

城市轨道交通的发车频次高，行程相对较短，地铁车站附近的线路设计较为复杂，往往需要在地铁车站附近开挖形成更大的断面。两个地铁站之间行车的区间隧道的断面通常较为均匀。相关技术中，可在形成大断面开挖段后，在大断面开挖段与区间隧道的交界处开挖盾构始发竖井，通过盾构始发竖井下放盾构机，然后进行区间隧道的开挖。工程的开挖量相对较大，成本较高，且在此过程中开挖的盾构始发竖井通常不具备其他用途，导致浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨道交通结构及其施工方法，以解决相关技术中工程开挖量大的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种轨道交通结构，其包括车站、连接段和盾构区间，车站包括车站主体和与车站主体连通的车站风井，车站风井用于下放盾构机；连接段一端与车站主体连通，与车站风井间隔，连接段的横断面大于车站主体的横断面，连接段能够允许盾构机通过；盾构区间与连接段的远离车站主体的一端连通。

可选的，连接段包括连拱隧道和平移横通道，连拱隧道一端与车站主体连通，包括至少两个并列设置的硐室，每个硐室均与车站主体连通；平移横通道一端与连拱隧道的远离车站主体的一端连通，另一端与盾构区间连通，沿轨道的宽度方向贯通至少两个并列设置的硐室。

可选的，沿轨道宽度方向，平移横通道的两端之间的距离大于连拱隧道的两端之间的距离。

可选的，轨道交通结构还包括区间正线、交叉渡线和出入场线；区间正线包括间隔设置的第一正线轨道和第二正线轨道；交叉渡线包括交叉设置的第一渡线轨道和第二渡线轨道，第一渡线轨道一端与第一正线轨道连接，第二渡线轨道一端与第二正线轨道连接；出入场线设置于第一正线轨道与第二正线轨道之间，包括间隔设置的第一出入场轨道和第二出入场轨道；其中，第一出入场轨道一端与第一渡线轨道中部连接，中部与第二渡线轨道远离第二正线轨道的一端连接，另一端用于通往停车场；第二出入场轨道一端与第二渡线轨道中部连接，中部与第一渡线轨道远离第一正线轨道的一端连接，另一端用于通往停车场。

可选的，沿车站主体的出站方向，第一正线轨道和第二正线轨道之间的间距逐渐增大。

可选的，连拱隧道包括并列设置的第一硐室、第二硐室和第三硐室，第二硐室的横断面大于第一硐室和第三硐室以允许盾构机通过。

可选的，盾构区间包括并列设置且均与平移横通道连通的第一区间隧道、第二区间隧道和第三区间隧道，第一区间隧道用于供第一正线轨道穿过，第二区间隧道用于供第一出入场轨道和第二出入场轨道穿过，第三区间隧道用于供第二正线轨道穿过。

第二方面，本发明还提供了一种轨道交通结构的施工方法，包括以下步骤：

通过矿山法开挖连接段；

通过车站风井下放盾构机，并通过车站主体和连接段将盾构机移动至盾构开挖面处；

通过盾构法开挖盾构区间。

可选的，通过车站风井下放盾构机，通过车站主体和连接段将盾构机移动至盾构开挖面处包括：

通过车站风井下放盾构机，将盾构机移入车站主体中，然后将盾构机通过连拱隧道的第二硐室移入平移横通道，再沿平移横通道移动到盾构开挖面处。

可选的，以连拱隧道的靠近平移横通道的一端作为盾构始发反力装置，在连拱隧道内拼装盾构机的后配套台车。

本发明提供的一种轨道交通结构，其车站风井可用于下放盾构机，连接段一端与车站主体连通，另一端与盾构区间连通，连接段的横断面大于车站主体的横断面，且连接段允许盾构机通过。在施工形成车站和连接段后，可以通过车站风井下放盾构机，然后将盾构机通过连接段移动至盾构始发位置，然后通过盾构法开挖盾构区间。本发明提供的轨道交通结构可利用车站风井下放盾构机将盾构机移动至盾构法的开挖断面处，从而无需在连接段与盾构区间的交界处单独开挖盾构始发井，有利于减少了工程开挖量，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轨道交通结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的连拱隧道的示意图；

图3为本发明实施例提供的平移横通道和盾构区间的示意图。

附图标记说明：1-车站；11-车站主体；12-横通道；13-车站风井；2-连接段；21-连拱隧道；211-第一硐室；212-第二硐室；213-第三硐室；22-平移横通道；3-盾构区间；31-第一区间隧道；32-第二区间隧道；33-第三区间隧道；4-区间正线；41-第一正线轨道；42-第二正线轨道；5-交叉渡线；51-第一渡线轨道；52-第二渡线轨道；6-出入场线；61-第一出入场轨道；62-第二出入场轨道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\…”仅仅是是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”均为正常使用状态时的方位。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

地铁属于轨道交通的一种。地铁车站人流量较大，站内通常设有与地面连通的车站风井，以适应站内的通风、消防等需要。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种轨道交通结构，其包括车站1、连接段2和盾构区间3。车站1包括车站主体11和与车站主体11连通的车站风井13。具体的，车站主体11可设置为两层或三层结构，车站主体11可通过暗挖法施工形成。车站风井13在水平面方向上与车站主体11间隔，具体的，车站风井13可沿轨道的横向方向与车站主体11间隔分布，并可通过一个横通道12与车站主体11的侧墙连通。具体的，车站风井13可通过横通道12与车站主体11的下层连通。横通道12的尺寸可设置为允许盾构机通过。连接段2一端与车站主体11连通，具体的，连接段2与车站主体11在轨道的延伸方向分布。连接段2与车站风井13间隔。连接段2的横断面大于车站主体11的横断面，从而在连接段2中可设置结构较为复杂的线路结构，并使得连接段2可以允许盾构机通过。需要说明的是，某一结构的横断面是指与轨道的延伸方向基本垂直的竖直面与该结构相交所形成的断面。例如，连接段2的横断面为与连接段2处的轨道延伸方向基本垂直的竖直面与连接段2相交所形成的断面；车站主体11的横断面为与车站主体11处的轨道延伸方向基本垂直的竖直面与车站主体11相交所形成的断面。盾构区间3与连接段2的远离车站主体11的一端连通。具体的，盾构区间3可通过盾构机开挖形成，盾构区间3可用作区间隧道，即两个车站之间的载客行车的隧道。

本发明提供的一种轨道交通结构，其车站风井可用于下放盾构机，连接段一端与车站主体连通，另一端与盾构区间连通，连接段的横断面大于车站主体的横断面，且连接段允许盾构机通过。在施工形成车站和连接段后，可以通过车站风井下放盾构机，然后将盾构机通过连接段移动至盾构始发位置，然后通过盾构法开挖盾构区间。本发明提供的轨道交通结构可利用车站风井下放盾构机将盾构机移动至盾构法的开挖断面处，从而无需在连接段与盾构区间的交界处单独开挖盾构始发井，有利于减少了工程开挖量，节约成本。

在一些实施例中，请参阅图1，连接段2包括连拱隧道21和平移横通道22。连拱隧道21一端与车站主体11连通。具体的，连拱隧道21包括至少两个并列设置的硐室，每个硐室均与车站主体11连通。具体的，连拱隧道21的相邻两个硐室共用一个侧壁。各个硐室沿轨道的宽度方向分布。平移横通道22一端与连拱隧道21的远离车站主体11的一端连通，另一端与盾构区间3连通。平移横通道22沿轨道的宽度方向贯通连拱隧道21各个硐室。通过上述的结构，在进行盾构区间3的开挖时，通过车站风井13下放盾构机，然后通过车站主体11和连拱隧道21的硐室将盾构机移动至平移横通道22中，然后沿平移横通道22将盾构机移动至盾构开挖断面处。硐室的与平移横通道22交界的一端可作为盾构始发反力装置，用于为盾构机提供所需要的反力。

在一些实施例中，请参阅图1，沿轨道宽度方向，平移横通道22的两端之间的距离大于连拱隧道21的两端之间的距离。使得盾构机在平移横通道22中具有相对较大的移动空间，便于盾构机的移动。

在一些实施例中，请参阅图1，轨道交通结构还包括区间正线4、交叉渡线5和出入场线6。区间正线4包括间隔设置的第一正线轨道41和第二正线轨道42。具体的，区间正线4可用于连接相邻两个车站，并可用于载客运行。交叉渡线5包括交叉设置的第一渡线轨道51和第二渡线轨道52。第一渡线轨道51一端与第一正线轨道41连接，第二渡线轨道52一端与第二正线轨道42连接。交叉渡线5可供列车切换行驶线路。出入场线6设置于第一正线轨道41与第二正线轨道42之间。出入场线6包括间隔设置的第一出入场轨道61和第二出入场轨道62。其中，第一出入场轨道61一端与第一渡线轨道51中部连接，中部与第二渡线轨道52远离第二正线轨道42的一端连接，另一端用于通往停车场。第二出入场轨道62一端与第二渡线轨道52中部连接，中部与第一渡线轨道51远离第一正线轨道41的一端连接，另一端用于通往停车场。需要说明的是，中部并不一定是指第一渡线轨道51或第二渡线轨道52长度上的正中的点，而只要是相对远离两端的部分均可认为是中部。通过上述的结构，在第一正线轨道41上行驶的列车既可以沿第一正线轨道41的延伸方向行驶，也可以通过第一渡线轨道51切换到第一出入场轨道61或第二出入场轨道62上。在第二正线轨道42上行驶的列车既可以沿第二正线轨道42的延伸方向行驶，也可以通过第二渡线轨道52切换到第二出入场轨道62或第一出入场轨道61上，反之亦然。第一出入场轨道61和第二出入场轨道62均通往停车场，上述结构使得列车在停车时，停车位置的选择更加灵活。

在一些实施例中，请参阅图1，沿车站主体11的出站方向，第一正线轨道41和第二正线轨道42之间的间距逐渐增大。第一正线轨道41和第二正线轨道42的间距逐渐增加，还能够为交叉渡线5和出入场线6的设置预留空间。

在一些实施例中，请参阅图2，连拱隧道21包括并列设置的第一硐室211、第二硐室212和第三硐室213，第二硐室212的横断面大于第一硐室211和第三硐室213以允许盾构机通过。具体的，第二硐室212可位于第一硐室211与第三硐室213之间。在下放盾构机后，将盾构机从连拱隧道21的第二硐室212移动到平移横通道22中，然后再将盾构机沿平移横通道22移动到盾构开挖面。运行时，第一硐室211和第三硐室213可用于供载客列车通过，第二硐室212的横断面相对较大，则可用于供列车进行线路切换。将第二硐室212设置在第一硐室211和第三硐室213之间，有利于在移动盾构机时缩短移动距离。

在一些实施例中，请参阅图3，盾构区间包括并列设置且均与平移横通道22连通的第一区间隧道31、第二区间隧道32和第三区间隧道33。具体的，第二区间隧道32设置于第一区间隧道31和第三区间隧道33之间。第一区间隧道31用于供第一正线轨道穿过，可用于载客列车运行。第二区间隧道32用于供第一出入场轨道和第二出入场轨道穿过，用于列车出入停车场，换言之，第二区间隧道32的远离平移横通道22的一端可通往停车场。第三区间隧道33用于供第二正线轨道穿过，可用于载客列车运行。第一区间隧道31、第二区间隧道32和第三区间隧道33均可通过盾构法施工形成。载客的列车分别通过第一区间隧道31和第三区间隧道33，出入停车场的列车通过第二区间隧道32，各类列车的行驶互不干扰。

本发明实施例还提供了一种轨道交通结构的施工方法，其可用于施工上述的轨道交通结构，该轨道交通结构的施工方法包括以下步骤S1-S3：

S1.通过矿山法开挖连接段；

具体的，矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程。

S2.通过车站风井下放盾构机，并通过车站主体和连接段将盾构机移动至盾构开挖面处；

S3.通过盾构法开挖盾构区间。

本发明实施例提供的轨道交通结构的施工方法，通过矿山法开挖连接段，能够适应车站主体、连接段以及盾构区间三者之间的断面大小变化，施工出横断面更大的连接段，以适应连接段处的更复杂的线路结构。同时能够避免由于连接段长度相对较短所造成的在连接段处采用大断面盾构施工的成本较高的问题。矿山法与盾构法相结合进行该轨道交通结构的施工，既能够适应复杂的线路结构，又能够控制施工成本。形成连接段后，通过车站风井下放盾构机，从而无需单独在连接段和盾构区间的交界处开挖盾构始发井，有利于减小工程开挖量，降低工程成本。

在一些实施例中，步骤S2通过车站风井下放盾构机，通过车站主体和连接段将盾构机移动至盾构开挖面处包括：

请参阅图1，图1中的箭头方向为移动盾构机的方向。具体的，先将盾构机下放到车站风井13中，然后通过连接车站风井13和车站主体11的横通道12将盾构机移动到车站主体11中；然后将盾构机通过连拱隧道21的第二硐室212移入平移横通道22，再沿平移横通道22移动到盾构开挖面处。

在一些实施例中，请参阅图1，步骤S3包括：以连拱隧道21的靠近平移横通道22的一端作为盾构始发反力装置，在连拱隧道21内拼装盾构机的后配套台车。具体的，在开挖第一区间隧道31时，以第一硐室211的靠近平移横通道22的一端作为盾构始发反力装置，并在第一硐室211内拼装盾构机的后配套台车；开挖第二区间隧道32时，以第二硐室212的靠近平移横通道22的一端作为盾构始发反力装置，并在第二硐室212内拼装盾构机的后配套台车；开挖第三区间隧道23时，以第三硐室213的靠近平移横通道22的一端作为盾构始发反力装置，并在第三硐室213内拼装盾构机的后配套台车。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通结构，其特征在于，包括：

车站，包括车站主体和与所述车站主体连通的车站风井，所述车站风井用于下放盾构机；

连接段，一端与所述车站主体连通，与所述车站风井间隔，所述连接段的横断面大于所述车站主体的横断面，所述连接段能够允许所述盾构机通过；

盾构区间，与所述连接段的远离所述车站主体的一端连通。

2.如权利要求1所述的轨道交通结构，其特征在于，所述连接段包括：

连拱隧道，一端与所述车站主体连通，包括至少两个并列设置的硐室，每个所述硐室均与所述车站主体连通；

平移横通道，一端与所述连拱隧道的远离所述车站主体的一端连通，另一端与所述盾构区间连通，沿轨道的宽度方向贯通所述至少两个并列设置的硐室。

3.如权利要求2所述的轨道交通结构，其特征在于，沿轨道宽度方向，所述平移横通道的两端之间的距离大于所述连拱隧道的两端之间的距离。

4.如权利要求2所述的轨道交通结构，其特征在于，还包括：

区间正线，包括间隔设置的第一正线轨道和第二正线轨道；

交叉渡线，包括交叉设置的第一渡线轨道和第二渡线轨道，所述第一渡线轨道一端与所述第一正线轨道连接，所述第二渡线轨道一端与所述第二正线轨道连接；

出入场线，设置于所述第一正线轨道与所述第二正线轨道之间，包括间隔设置的第一出入场轨道和第二出入场轨道；其中，所述第一出入场轨道一端与所述第一渡线轨道中部连接，中部与所述第二渡线轨道远离所述第二正线轨道的一端连接，另一端用于通往停车场；所述第二出入场轨道一端与所述第二渡线轨道中部连接，中部与所述第一渡线轨道远离所述第一正线轨道的一端连接，另一端用于通往停车场。

5.如权利要求4所述的轨道交通结构，其特征在于，沿所述车站主体的出站方向，所述第一正线轨道和所述第二正线轨道之间的间距逐渐增大。

6.如权利要求4所述的轨道交通结构，其特征在于，所述连拱隧道包括并列设置的第一硐室、第二硐室和第三硐室，所述第二硐室的横断面大于所述第一硐室和所述第三硐室以允许所述盾构机通过。

7.如权利要求4所述的轨道交通结构，其特征在于，所述盾构区间包括并列设置且均与所述平移横通道连通的第一区间隧道、第二区间隧道和第三区间隧道，所述第一区间隧道用于供所述第一正线轨道穿过，所述第二区间隧道用于供所述第一出入场轨道和所述第二出入场轨道穿过，所述第三区间隧道用于供所述第二正线轨道穿过。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的轨道交通结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过矿山法开挖连接段；

通过车站风井下放盾构机，并通过车站主体和连接段将所述盾构机移动至盾构开挖面处；

通过盾构法开挖盾构区间。

9.如权利要求8所述的轨道交通结构的施工方法，其特征在于，所述通过车站风井下放盾构机，通过车站主体和连接段将所述盾构机移动至盾构开挖面处包括：

通过车站风井下放盾构机，将盾构机移入车站主体中，然后将盾构机通过连拱隧道的第二硐室移入平移横通道，再沿平移横通道移动到盾构开挖面处。

10.如权利要求9所述的轨道交通结构的施工方法，其特征在于，以所述连拱隧道的靠近所述平移横通道的一端作为盾构始发反力装置，在所述连拱隧道内拼装所述盾构机的后配套台车。

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