CN112780299A - 一种防水的地铁车站出入口通道结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水的地铁车站出入口通道结构及其施工方法，该通道结构包括：若干个支撑装置，其沿地铁出入口通道的长度方向间隔设置，每个支撑装置包括两个立柱和拱梁；大管棚，其设置于地铁出入口通道的顶部；初期支护，其设置于支撑装置的内侧；防排水结构，其包括排水管道、外防水层、第一排水板和内防水层，排水管道设置于地铁出入口通道的底部；初期支护的外侧设有外防水层，内侧设有第一排水板；第一排水板的内侧设有内防水层；第一排水板与排水管道连通；以及二次衬砌；还包括该通道结构的施工方法。采用本发明的通道结构和施工方法，能够减小施工对上部既有管线影响，实现微扰动施工，提高地铁出入口通道的防排水性能。

Description

一种防水的地铁车站出入口通道结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及地铁工程技术领域，特别涉及一种防水的地铁车站出入口通道结构及其施工方法。

背景技术

城市地铁的建设一般在城市中心繁华地区，建设过程必然会遇到城市“生命线”——市政管线，而管线的使用功能、埋设年代、材质、构造、接头形式等众多因素会影响管线的受力和变形。且管线种类繁多，分管的各个部门不明确，一般难以改迁，情况极其复杂。隧道的开挖会使得围岩产生变形，进而对各类管线产生影响，严重者甚至会影响到管线的正常使用甚至造成灾难性后果，例如因管线变形过大易造成煤气泄漏、爆炸，水管、石油管线爆裂、电缆断裂等工程事故，还会造成经济损失，危及人民生命财产安全，若军事电缆断裂，甚至会被依法追究刑事责任。此外，诸多城市(特别是沿海、沿江发达城市)地下水含量丰富，会严重影响地铁出入口的耐久性与实用性，甚至导致严重渗漏水问题，引起地铁出入口停用，因此需要一种地铁出入口防排水体系来保证其正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防水的地铁车站出入口通道结构及其施工方法，从而克服现有地铁出入口通道施工容易造成既有管线断裂以及容易漏水的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种防水的地铁车站出入口通道结构，包括：若干个支撑装置，所有的该支撑装置沿着地铁出入口通道的长度方向间隔设置，每个所述支撑装置包括两个立柱和拱梁，两个所述立柱分别设置于所述地铁出入口通道的左右两侧，所述拱梁横跨于两个所述立柱的顶部，且所述拱梁呈开口朝下的拱形状；大管棚，其设置于所述地铁出入口通道的顶部，该大管棚的长度沿着所述地铁出入口通道的长度方向分布，且该大管棚也呈开口朝下的拱形状；初期支护，其设置于所述支撑装置的内侧，并与每个所述支撑装置浇筑为一体；防排水结构，其包括排水管道、外防水层、第一排水板和内防水层，所述排水管道设置于所述地铁出入口通道的底部，且所述排水管道的长度沿所述地铁出入口通道的长度方向分布；所述初期支护的外侧设有所述外防水层，内侧设有所述第一排水板；所述第一排水板的内侧设有所述内防水层；所述第一排水板上设有排水通道，且所述排水通道与所述排水管道连通；以及二次衬砌，其设置于所述内防水层的内侧。

优选地，上述技术方案中，所述排水管道包括第一排水管和两个第二排水管，所述第一排水管设置于所述地铁出入口通道的中部，两个所述第二排水管分别设置于所述地铁出入口通道的左右两侧，每个所述第二排水管与所述第一排水管之间通过第二排水板连通。

优选地，上述技术方案中，每个所述第二排水板自外至内向下倾斜。

优选地，上述技术方案中，所述第一排水板的外侧面上沿所述地铁出入口通道的长度方向设有若干个间隔设置的隔水带。

优选地，上述技术方案中，所述第一排水板的外侧面凸设有若干个均匀分布的导流凸起，所述导流凸起呈矩阵状分布，且相邻两排所述导流凸起之间围成所述排水通道。

优选地，上述技术方案中，所述大管棚中所有的钢管穿设于每个所述拱梁内且沿着所述拱梁的长度方向间隔分布，相邻两个所述钢管之间设有至少一个超前小导管。

优选地，上述技术方案中，每个所述立柱的底部设有底座，每个所述拱梁两端的横截面由上往下逐渐增大。

优选地，上述技术方案中，在每个所述支撑装置中，两个所述立柱的顶部设有位于所述拱梁下方的横梁，所述横梁上设有承重板。

优选地，上述技术方案中，每个所述立柱的内侧预留有与所述初期支护连接的连接钢筋，且每个所述立柱的顶部也预留有与所述拱梁连接的连接钢筋。

一种防水的地铁车站出入口通道结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)施工准备：进行超前地质勘探与既有管线探测，探明地质信息，并确定既有管线的准确定位；

(2)注浆加固地层：根据已探明的地质信息确定注浆加固方案，注浆加固地层；

(3)施工大管棚：在待开挖的地铁出入口通道的顶部施作大管棚；

(4)安装第一个支撑装置：先施作左右两个立柱，再施作拱梁；

(5)开挖地铁出入口通道：采用CD法或CRD法开挖一段地铁出入口通道,然后依次施作外防水层、初期支护、第一排水板、内防水层和二次衬砌，并在地铁出入口通道的底部施作排水管道，将第一排水板上的排水通道与排水管道连通；

(6)重复至施工完成：重复步骤(4)和步骤(5)，直至整个地铁出入口通道施工完毕。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的地铁出入口通道设有若干个支撑装置，将支撑装置与大管棚结合起来使用，能够提高整体稳定性和整体刚度，且能够将暗挖地铁出入口通道下部要开挖的土体与上部的既有管线隔离，减小暗挖区域施工对上方土体的影响，从而将其对上部既有管线影响减到最小，实现微扰动施工，安全性高，可靠性大；且该地铁出入口通道的防排水结构能够将防水与排水有机的结合于一体，提高地铁出入口通道的防排水性能，避免漏水。

2.本发明的排水管道包括两个左右设置的第二排水管、以及设置于两个第二排水管中间的第一排水管，便于渗透水的排出。

3.本发明的第一排水板上设有若干个间隔分布的隔水带，以将第一排水板分隔成多个排水区域，若后期某个排水区域出现渗漏水，可以专门针对其所在的渗漏区域进行维修即可，不涉及其他区域，便于分区治理。

4.本发明的大管棚和超前小导管均能够与拱梁浇筑于一体，共同支撑上部土体，且大管棚中的钢管与超前小导管间隔分布，进一步提高其支撑的稳定性。

5.本发明的地铁车站出入口通道结构的施工方法简单方便，能够减少施工时对上部土体中既有管线的影响，并能够提高地铁出入口通道的防排水性能。

附图说明

图1是根据本发明的防水的地铁车站出入口通道结构的结构示意图。

图2是根据本发明的图1的主视示意图。

图3是根据本发明的第一排水板的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-拱梁，2-立柱，3-承重板，4-生活用水给水管，5-设备用水给水管，6-通风管道，7-强电桥架，8-弱电桥架，9-既有管线，10-大管棚，11-超前小导管，12-横梁，13-第一排水板，131-隔水带，132-导流凸起，14-内防水层，15-初期支护，16-外防水层，17-二次衬砌，18-底座，19-第一排水管，20-第二排水板，21-第二排水管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1至图3显示了根据本发明优选实施方式的一种防水的地铁车站出入口通道结构的结构示意图，该通道结构包括若干个支撑装置、大管棚10、初期支护15、防排水结构以及二次衬砌17。参考图1至图3，所有的支撑装置沿着地铁出入口通道的长度方向间隔设置，每个支撑装置包括两个立柱2和拱梁1，两个立柱2分别设置于地铁出入口通道的左右两侧，拱梁1横跨于两个立柱2的顶部，且拱梁1呈开口朝下的拱形状，以充分发挥围岩的“土拱效应”和围岩的自稳能力，充分利用通道内的空间。大管棚10设置于地铁出入口通道的顶部，大管棚10的长度沿着地铁出入口通道的长度方向分布，且大管棚10也呈开口朝下的拱形状。初期支护15设置于支撑装置的内侧，并与每个支撑装置浇筑为一体，形成永久支护结构，不需要拆除支撑装置，简化工序。防排水结构包括排水管道、外防水层16、第一排水板13和内防水层14，排水管道设置于地铁出入口通道的底部，且排水管道的长度沿地铁出入口通道的长度方向分布，便于水分的排出；初期支护15的外侧设有外防水层16，以进行初步防水；初期支护15的内侧设有第一排水板13，当外防水层16漏水时，能够通过第一排水板13将初期支护15的渗漏水排出；第一排水板13的内侧设有内防水层14，进行进一步防水，避免第一排水板13的渗漏水渗入地铁出入口通道内；第一排水板13上设有排水通道，且第一排水板13上的排水通道与排水管道连通，能够收集并排出渗入第一排水板13上的渗漏水，提高防排水性能。二次衬砌17设置于内防水层14的内侧。采用本发明的地铁出入口通道设有若干个支撑装置，将支撑装置与大管棚10结合起来使用，能够提高支撑的整体稳定性和整体刚度，且能够将暗挖地铁出入口通道下部要开挖的土体与上部的既有管线9隔离，减小暗挖区域施工对上方土体的影响，从而将其对上部既有管线9影响减到最小，实现微扰动施工，安全性高，可靠性大；且该地铁出入口通道的防排水结构能够将防水与排水有机的结合于一体，提高地铁出入口通道的防排水性能，避免漏水。

参考图1和图2，排水管道的排水管可为一个或多个。优选地，排水管道包括第一排水管19和两个第二排水管21，第一排水管19设置于地铁出入口通道底部的中部，两个第二排水管21分别设置于地铁出入口通道底部的左右两侧，每个第二排水管21与第一排水管19之间通过第二排水板20连通；且第一排水板13的排水通道分别与第一排水管19和每个第二排水管21连通，便于渗透水的排出，以使该防排水结构具有防水-排水-防水的功能，避免地铁出入口通道出现漏水现象。进一步优选地，每个第二排水板20自外至内向下倾斜，即左侧第二排水板20自左至右向下倾斜，右侧第二排水板20自右至左向下倾斜，便于水的导流和排出。其中，每个第一排水管19和第二排水管21均为半圆形的PVC管结构，外防水层16和内防水层14均可由防水土工布或防水卷材构成。

参考图3，优选地，第一排水板13的外侧面上沿地铁出入口通道的长度方向设有若干个间隔设置的隔水带131，隔水带131为凸起结构，以将第一排水板13分隔成多个排水区域，若后期某个排水区域出现渗漏水，可以专门针对其所在的渗漏区域进行维修即可，不涉及其他区域，便于分区治理。

参考图3，优选地，第一排水板13的外侧面凸设有若干个均匀分布的导流凸起132，导流凸起132呈矩阵状分布，相邻两排导流凸起132之间围成排水通道，便于水体的导流，将渗入第一排水板13上的水引导至底部的排水管道上。

参考图1和图2，优选地，大管棚10中所有的钢管均穿设于每个拱梁1内且沿着拱梁1的长度方向间隔分布，相邻两个钢管之间设有至少一个超前小导管11，以使大管棚10和超前小导管11均能够与拱梁1浇筑于一体，整体形成开口朝下的拱形状，共同支撑上部土体，且大管棚10中的钢管与超前小导管11间隔分布，进一步提高其支撑的稳定性。

参考图1和图2，优选地，每个立柱2的底部设有底座18，用于支撑上部土体荷载，减少暗挖施工对既有管线9的影响，实现微扰动施工效果；每个拱梁1两端的横截面由上往下逐渐增大，减少应力集中。

参考图1和图2，优选地，在每个支撑装置中，两个立柱2的顶部设有位于拱梁1下方的横梁12，横梁12上设有承重板3，且承重板3与地铁出入口通道的顶部之间围成安装腔，生活用水给水管4、设备用水给水管5、通风管道6、强电桥架7、弱电桥架8等设备均可设置于该安装腔内。其中，初期支护15、二次衬砌17、拱梁1、立柱2、横梁12、底座18均为钢筋混凝土结构。

参考图1和图2，优选地，每个立柱2的内侧预留有与初期支护15连接的连接钢筋，且每个立柱2的顶部也预留有与拱梁1和横梁12连接的连接钢筋，提高连接的稳固性。

参考图1至图3，一种防水的地铁车站出入口通道结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)施工准备：进行详细的超前地质勘探与既有管线9探测，探明地质信息，并确定既有管线9的准确定位。

(2)注浆加固地层：根据已探明的地质信息确定注浆加固方案，注浆加固地层；即根据围岩等级、软弱程度和破碎程度等地质信息，确定注浆加固方案；其中，注浆加固方案为地面袖阀管注浆、深孔注浆和超前小导管11注浆中的一种或几种结合；以对地铁出入口通道中暗挖施工区域上方的土体进行注浆加固，用于减少暗挖施工对围岩的扰动。

(3)施工大管棚10：在待开挖的地铁出入口通道的顶部施作大管棚10和超前小导管11，大管棚10的钢管和与其相邻的超前小导管11之间的间距大小可根据围岩等级、软弱程度、破碎程度和既有管线9的情况进行灵活设置；施工时，首先将大管棚10的钢管施工完成，再施工超前小导管11，最后进行注浆，注浆采用跳序工艺，先全部进行大管棚10注浆，再进行超前小导管11注浆。

(4)安装第一个支撑装置：先施作左右两个立柱2和底座18，再施作拱梁1和横梁12；首先在设置立柱2和底座18的位置上开挖桩槽、架设钢筋和模板，再浇筑混凝土，待过了养护期后，拆除模板即可；其中，在架设和浇筑立柱2的钢筋时，每个立柱2中面向地铁出入口通道的内侧面上预留有与初期支护15的连接钢筋，且每个立柱2的顶部均预留有与拱梁1和横梁12连接的连接钢筋；接着在设置横梁12和拱梁1的位置上开挖凹槽、架设钢筋和模板，并将横梁12的钢筋和拱梁1的钢筋分别与立柱2顶部预留的连接钢筋连接，再浇筑混凝土，待过了养护期后，拆除模板即可形成横梁12和拱梁1结构。

(5)开挖地铁出入口通道：采用CD法或CRD法开挖一段地铁出入口通道,然后依次施作外防水层16、初期支护15、第一排水板13、内防水层14和二次衬砌17，并在地铁出入口通道的底部施作排水管道，将第一排水板13的排水通道与排水管道连通；其中，在施作初期支护15时，初期支护15的钢筋与立柱2内侧预留的连接钢筋连接；在施工初期支护15的底板时，将排水管道置于底板顶部，使排水管道与底板的混凝土浇筑于一体。

(7)重复至施工完成：以步骤(4)和步骤(5)为一段掘进，重复步骤(4)和步骤(5)，依次安装第二个支撑装置、第三个支撑装置、……、第n个支撑装置，直至整个隧道施工完毕。

采用本发明的地铁车站出入口通道结构和施工方法，能够减小施工对上部既有管线9影响，实现微扰动施工，安全性高，可靠性大；且能够将防水与排水有机的结合于一体，提高地铁出入口通道的防排水性能，避免漏水。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，包括：

若干个支撑装置，所有的该支撑装置沿着地铁出入口通道的长度方向间隔设置，每个所述支撑装置包括两个立柱和拱梁，两个所述立柱分别设置于所述地铁出入口通道的左右两侧，所述拱梁横跨于两个所述立柱的顶部，且所述拱梁呈开口朝下的拱形状；

大管棚，其设置于所述地铁出入口通道的顶部，该大管棚的长度沿着所述地铁出入口通道的长度方向分布，且该大管棚也呈开口朝下的拱形状；

初期支护，其设置于所述支撑装置的内侧，并与每个所述支撑装置浇筑为一体；

防排水结构，其包括排水管道、外防水层、第一排水板和内防水层，所述排水管道设置于所述地铁出入口通道的底部，且所述排水管道的长度沿所述地铁出入口通道的长度方向分布；所述初期支护的外侧设有所述外防水层，内侧设有所述第一排水板；所述第一排水板的内侧设有所述内防水层；所述第一排水板上设有排水通道，且所述排水通道与所述排水管道连通；以及

二次衬砌，其设置于所述内防水层的内侧。

2.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，所述排水管道包括第一排水管和两个第二排水管，所述第一排水管设置于所述地铁出入口通道的中部，两个所述第二排水管分别设置于所述地铁出入口通道的左右两侧，每个所述第二排水管与所述第一排水管之间通过第二排水板连通。

3.根据权利要求2所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，每个所述第二排水板自外至内向下倾斜。

4.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，所述第一排水板的外侧面上沿所述地铁出入口通道的长度方向设有若干个间隔设置的隔水带。

5.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，所述第一排水板的外侧面凸设有若干个均匀分布的导流凸起，所述导流凸起呈矩阵状分布，且相邻两排所述导流凸起之间围成所述排水通道。

6.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，所述大管棚中所有的钢管穿设于每个所述拱梁内且沿着所述拱梁的长度方向间隔分布，相邻两个所述钢管之间设有至少一个超前小导管。

7.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，每个所述立柱的底部设有底座，每个所述拱梁两端的横截面由上往下逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，在每个所述支撑装置中，两个所述立柱的顶部设有位于所述拱梁下方的横梁，所述横梁上设有承重板。

9.根据权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构，其特征在于，每个所述立柱的内侧预留有与所述初期支护连接的连接钢筋，且每个所述立柱的顶部也预留有与所述拱梁连接的连接钢筋。

10.一种如权利要求1所述的防水的地铁车站出入口通道结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)施工准备：进行超前地质勘探与既有管线探测，探明地质信息，并确定既有管线的准确定位；

(2)注浆加固地层：根据已探明的地质信息确定注浆加固方案，注浆加固地层；

(3)施工大管棚：在待开挖的地铁出入口通道的顶部施作大管棚；

(4)安装第一个支撑装置：先施作左右两个立柱，再施作拱梁；

(5)开挖地铁出入口通道：采用CD法或CRD法开挖一段地铁出入口通道,然后依次施作外防水层、初期支护、第一排水板、内防水层和二次衬砌，并在地铁出入口通道的底部施作排水管道，将第一排水板上的排水通道与排水管道连通；

(6)重复至施工完成：重复步骤(4)和步骤(5)，直至整个地铁出入口通道施工完毕。

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