CN112610225B - 暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开提供暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置及其施工方法，包括第一接口段拱盖二衬，第一接口段拱盖二衬外表面自内而外依次覆盖有钢架、外层进洞门架，钢架包括并排设置且结构相同的第一内层格栅钢架、第二内层格栅钢架，外层进洞门架位于第一内层格栅钢架上方，且外层进洞门架宽度与第一内层格栅钢架相同；第一接口段拱盖二衬入口处连接有第二接口段拱盖二衬，第二接口段拱盖二衬外对称覆盖有风道左半幅初支、风道右半幅初支，风道左半幅初支、风道右半幅初支与对应的进洞门架连接，第一内层格栅钢架下方架设有内层进洞支撑门架；第一接口段拱盖二衬连接有标准段拱盖二衬，标准段拱盖二衬外层设置有标准段初支。采用半幅挑顶进洞施工，有效降低门架施工风险。
Description
技术领域
本发明公开涉及轨道交通装置技术领域，尤其涉及暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，还涉及上述支护装置的施工方法。
背景技术
门架挑顶进洞工法目前主要应用于暗挖隧道进洞转换施工中，在地质条件较好的情况下，较传统挑高进洞方法具有安全高效，减少开挖空间浪费等优点，但在暗挖地铁车站风道进主体施工中，由于风道开挖跨度较大，挑顶进洞需施工较长范围矩形门架，不利于拱部围岩稳定，存在较高的施工风险。
以往的拱盖法暗挖车站风道与主体接口段施工中，接口段二衬必须在车站上下端面全部施工完成后方可施工车站二衬结构。初支裸露状态时间较长，内部初支稳定性差，拆撑风险较大，施工风险高。
发明内容
本公开实施例提供暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，解决了现有风道开挖跨度导致施工风险高的问题。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，包括第一接口段拱盖二衬，第一接口段拱盖二衬外表面自内而外依次覆盖有钢架、外层进洞门架，钢架包括并排设置且结构相同的第一内层格栅钢架、第二内层格栅钢架，外层进洞门架位于第一内层格栅钢架上方，且外层进洞门架宽度与第一内层格栅钢架相同；第一接口段拱盖二衬入口处连接有第二接口段拱盖二衬，第二接口段拱盖二衬外对称覆盖有风道左半幅初支、风道右半幅初支，风道左半幅初支与外层进洞门架连接，第一内层格栅钢架下方架设有内层进洞支撑门架；第一接口段拱盖二衬连接有标准段拱盖二衬，标准段拱盖二衬外层设置有标准段初支。
接口段采用拱盖二衬形式，实现由外层进洞门架～钢架～拱盖二衬的三级受力转换。
在一个实施例中，第一接口段拱盖二衬靠近车站一侧底部设置有拱脚错台，第一接口段拱盖二衬远离风道左半幅初支一端底部设置有拱脚托梁。
车站端部上半断面外放500mm宽拱脚错台，作为拱部二衬的支撑点，具备提前施工条件，解决了传统接口段二衬施工严重滞后，初支暴露时间过长的问题。
在一个实施例中，第一内层格栅钢架的形状为弧形，第一内层格栅钢架靠近风道左半幅初支一端的高度大于另一端高度。
在一个实施例中，风道右半幅初支与风道左半幅初支互为对称结构，且风道右半幅初支与风道左半幅初支连接形成n型。
在一个实施例中，风道左半幅初支包括第一支架A，第一支架A一端连接有弧形连杆。
在一个实施例中，外层进洞门架包括多榀高度不同的倒L型框架，多榀框架依次排列形成拱形，且靠近风道左半幅初支一端的框架高度大于另一端框架高度。
根据本公开实施例的第二方面，提供上述装置的施工方法，还包括有第一支架B，第一支架B与弧形连杆另一端连接，且第一支架A的高度小于第一支架B的高度；外层进洞门架还包括多个与框架对应连接的支撑杆；第二内层格栅钢架靠近风道右半幅初支一端还连接有支架，包括以下步骤：
步骤1、对风道左半幅岩柱进行开挖，保留距离接口段6m范围内的风道右半幅岩柱，得到风道左半幅初支；
步骤2、在风道左半幅初支出口端沿车站主体方向开始施工外层进洞门架，完成接口段左半幅的开挖；
步骤3、在外层进洞门架下方施工第一内层格栅钢架，并在第一内层格栅钢架下方架设内层型钢中隔壁门架、内层进洞支撑门架，内层进洞支撑门架连接在第一内层格栅钢架靠近风道左半幅初支一端下方；
步骤4、破除支撑杆，沿车站主体方向进行接口段右半幅开挖，并施工第二内层格栅钢架及其下方中隔壁；
步骤5、进行标准段初支的施工，在标准段初支下方完成标准段拱盖二衬的施工，拆除第一内层格栅钢架下方的内层型钢中隔壁门架及第二内层格栅钢架下方的中隔壁，在钢架下方施工第一接口段拱盖二衬，同时在第一接口段拱盖二衬入口处施工第二接口段拱盖二衬；
步骤6、破除支架，然后进行风道右半幅岩柱的开挖，在第二接口段拱盖二衬另一侧外表面施工风道右半幅初支，使风道右半幅初支与风道左半幅初支连接形成整体；
步骤7、在标准段拱盖二衬、第一接口段拱盖二衬下方进行车站下部二衬、风道结构的施工。
采用半幅挑顶进洞施工，有效降低门架施工风险；采用预留风道右半幅岩柱的形式，使接口段右半幅开挖方向沿车站纵向，受力清晰，待接口段二衬施工完成后再向风道方向施工剩余岩柱，保证施工安全。
在一个实施例中，步骤5还包括，在第一接口段拱盖二衬靠近车站一侧底部设置拱脚错台，在第一接口段拱盖二衬7远离风道左半幅初支一端底部设置拱脚托梁。
第一接口段拱盖二衬承托于拱脚错台、拱脚托梁下方的基岩之上，完成钢架向拱部二衬的受力转换。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置的A-A面剖视图；
图3是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置中钢架的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置中进洞门架的结构示意图；
图5是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置中第一接口段拱盖二衬局部结构示意图；
图6是本公开实施例提供的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置中第一接口段拱盖二衬的另一种结构示意图。
图中，1.风道左半幅初支，1-1.第一支架A，1-2.弧形连杆，1-3.第一支架B，2.外层进洞门架，2-1.进洞门架，3.钢架，3-1.第一内层格栅钢架，3-2.第二内层格栅钢架，3-3.支架，4.内层型钢中隔壁门架，5.内层进洞支撑门架，6.标准段初支，7.第一接口段拱盖二衬，8.风道右半幅初支，9.车站下部二衬结构，10.拱脚错台，11.拱脚托梁，12.标准段拱盖二衬，13.风道右半幅岩柱，14.风道左半幅岩柱。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
实施例1
如图1及图2所示，暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，包括第一接口段拱盖二衬7，第一接口段拱盖二衬7外表面自内而外依次覆盖有钢架3、外层进洞门架2，钢架3、外层进洞门架2通过锚筋焊接；如图3所示，钢架3包括并排设置结构相同的第一内层格栅钢架3-1、第二内层格栅钢架3-2；如图4所示，外层进洞门架2位于第一内层格栅钢架3-1上方，且外层进洞门架2宽度与第一内层格栅钢架3-1相同；第一接口段拱盖二衬7入口处连接有第二接口段拱盖二衬，第二接口段拱盖二衬的形状为n型，第二接口段拱盖二衬与第一接口段拱盖二衬7连通，第二接口段拱盖二衬外对称覆盖有风道左半幅初支1、风道右半幅初支8，风道左半幅初支1与外层进洞门架2连接，第一内层格栅钢架3-1下方靠近风道左半幅初支1一端架设有内层矩形进洞支撑门架5，内层进洞支撑门架5内侧的宽度为6m，6m的行车空间便于现场施工；第一接口段拱盖二衬7连接有标准段拱盖二衬12，标准段拱盖二衬12外层设置有标准段初支6。风道右半幅初支8与风道左半幅初支1互为对称结构，且风道右半幅初支8与风道左半幅初支1连接形成n型。第一内层格栅钢架3-1、第二内层格栅钢架3-2的形状为弧形，第一内层格栅钢架3-1靠近风道左半幅初支1一端的高度(距离地面的距离)大于另一端高度，内层进洞支撑门架5用于支撑第一内层格栅钢架3-1。
风道左半幅初支1包括第一支架A1-1，第一支架A1-1一端连接有弧形连杆1-2；外层进洞门架2包括多榀高度不同的倒L型框架2-1，多榀框架2-1依次排列形成拱形，且靠近风道左半幅初支1一端的框架2-1高度大于另一端框架2-1高度。
如图5及图6所示，第一接口段拱盖二衬7靠近车站一侧底部设置有500mm宽拱脚错台10，第一接口段拱盖二衬7远离风道左半幅初支1一端底部设置有拱脚托梁11，将拱部荷载由外层进洞门架2转换至钢架3，最后转换至拱脚错台10与拱脚托梁11下方的基岩，保证车站拱部围岩稳定。
实施例2
暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置的施工方法，还包括有第一支架B1-3，第一支架B1-3与弧形连杆1-2另一端连接，且第一支架A1-1的高度小于第一支架B1-3的高度；外层进洞门架2还包括多个与框架2-1对应连接的支撑杆2-2；第二内层格栅钢架3-2靠近风道右半幅初支8一端还连接有支架3-3，包括以下步骤：
步骤1、如图4所示，对风道左半幅岩柱14进行开挖，保留距离接口段6m范围内的风道右半幅岩柱13，暂不开挖风道右半幅岩柱13，得到风道左半幅初支1；
步骤2、在风道左半幅初支1出口端沿车站主体方向开始施工外层进洞门架2，并在外层进洞门架2内层预留锚筋，完成接口段左半幅的开挖；
步骤3、在外层进洞门架2下方施工第一内层格栅钢架3-1，然后在第一内层格栅钢架3-1下方靠近风道左半幅初支1一端架设进洞支撑门架5，同时在第一内层格栅钢架3-1下方中部架设内层型钢中隔壁门架4，第一内层格栅钢架3-1与内层型钢中隔壁门架4通过钢板螺栓连接，完成外层进洞门架2向内层格栅钢架3-1的受力转换；
步骤4、破除支撑杆2-2，沿车站主体方向进行接口段右半幅开挖，并施工第二内层格栅钢架3-2(包括支架3-3)及其下方中隔壁，并使第一内层格栅钢架3-1、第二内层格栅钢架3-2连接，形成钢架3；
步骤5、进行标准段初支6的施工，在标准段初支6下方完成标准段拱盖二衬12的施工，拆除第一内层格栅钢架3-1下方的内层型钢中隔壁门架4及第二内层格栅钢架3-2下方的中隔壁，在钢架3下方施工第一接口段拱盖二衬7，同时在第一接口段拱盖二衬7入口处施工第二接口段拱盖二衬，并在第一接口段拱盖二衬7靠近车站一侧底部设置拱脚错台10，在第一接口段拱盖二衬7远离风道左半幅初支1一端底部设置拱脚托梁11，第一接口段拱盖二衬7承托于拱脚错台10、拱脚托梁11下方的基岩之上，完成钢架向拱部二衬的受力转换；
步骤6、破除支架3-3，然后进行风道右半幅岩柱13的开挖，在第二接口段拱盖二衬另一侧外表面施工风道右半幅初支8，并拆除第一支架B1-3，使风道右半幅初支8与风道左半幅初支1闭合形成整体；
步骤7、在标准段拱盖二衬12、第一接口段拱盖二衬7下方进行车站下半断面的开挖，开挖完成后顺做车站下部二衬结构9及风道结构。
本发明的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，接口段采用拱盖二衬形式，实现由外层初支～内层初支～拱盖二衬的三级受力转换，车站端部上半断面外放500mm宽拱脚错台，作为拱部二衬的支撑点，具备提前施工条件，解决了传统接口段二衬施工严重滞后，初支暴露时间过长的问题。本发明的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置的施工方法，采用半幅挑顶进洞施工，有效降低门架施工风险；采用预留风道右半幅岩柱的形式，使接口段右半幅开挖方向沿车站纵向，受力清晰，待接口段二衬施工完成后再向风道方向施工剩余岩柱，保证施工安全；保证接口段下部开挖在拱盖二衬保护下完成，有效降低了下断面开挖风险。
本实施例中，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，其特征在于，包括第一接口段拱盖二衬，所述第一接口段拱盖二衬外表面自内而外依次覆盖有钢架、外层进洞门架，所述钢架包括并排设置且结构相同的第一内层格栅钢架、第二内层格栅钢架，所述外层进洞门架位于第一内层格栅钢架上方，且外层进洞门架宽度与第一内层格栅钢架相同；所述第一接口段拱盖二衬入口处连接有第二接口段拱盖二衬，所述第二接口段拱盖二衬外对称覆盖有风道左半幅初支、风道右半幅初支，所述风道左半幅初支与外层进洞门架连接，所述第一内层格栅钢架下方架设有内层进洞支撑门架；所述第一接口段拱盖二衬连接有标准段拱盖二衬，所述标准段拱盖二衬外层设置有标准段初支；
所述第一接口段拱盖二衬靠近车站一侧底部设置有拱脚错台，所述第一接口段拱盖二衬远离风道左半幅初支一端底部设置有拱脚托梁。
2.根据权利要求1所述的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，其特征在于，所述第一内层格栅钢架的形状为弧形，所述第一内层格栅钢架靠近风道左半幅初支一端的高度大于另一端高度。
3.根据权利要求1所述的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，其特征在于，所述风道右半幅初支与风道左半幅初支互为对称结构，且风道右半幅初支与风道左半幅初支连接形成n型。
4.根据权利要求3所述的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，其特征在于，所述风道左半幅初支包括第一支架A，所述第一支架A一端连接有弧形连杆。
5.根据权利要求4所述的暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置，其特征在于，所述外层进洞门架包括多榀高度不同的倒L型框架，多榀所述框架依次排列形成拱形，且靠近风道左半幅初支一端的框架高度大于另一端框架高度。
6.暗挖车站大跨风道半幅挑顶进主体装置的施工方法，其特征在于，采用权利要求5所述的装置，还包括有第一支架B，所述第一支架B与弧形连杆另一端连接，且第一支架A的高度小于第一支架B的高度；所述外层进洞门架还包括多个与框架对应连接的支撑杆；所述第二内层格栅钢架靠近风道右半幅初支一端还连接有支架，包括以下步骤：
步骤1、对风道左半幅岩柱进行开挖，保留距离接口段6m范围内的风道右半幅岩柱，得到风道左半幅初支；
步骤2、在所述风道左半幅初支出口端沿车站主体方向开始施工外层进洞门架，完成接口段左半幅的开挖；
步骤3、在所述外层进洞门架下方施工第一内层格栅钢架，并在所述第一内层格栅钢架下方架设内层型钢中隔壁门架、内层进洞支撑门架，所述内层进洞支撑门架连接在第一内层格栅钢架靠近风道左半幅初支一端下方；
步骤4、破除所述支撑杆，沿车站主体方向进行接口段右半幅开挖，并施工第二内层格栅钢架；
步骤5、进行标准段初支的施工，在所述标准段初支下方完成标准段拱盖二衬的施工，拆除所述内层型钢中隔壁门架，在所述钢架下方施工第一接口段拱盖二衬，同时在所述第一接口段拱盖二衬入口处施工第二接口段拱盖二衬；
步骤6、破除所述支架，然后进行风道右半幅岩柱的开挖，在第二接口段拱盖二衬另一侧外表面施工风道右半幅初支，使所述风道右半幅初支与风道左半幅初支连接形成整体；
步骤7、在所述标准段拱盖二衬、第一接口段拱盖二衬下方进行车站下部二衬、风道结构的施工；
步骤5还包括，在第一接口段拱盖二衬靠近车站一侧底部设置拱脚错台，在所述第一接口段拱盖二衬远离风道左半幅初支一端底部设置拱脚托梁。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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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