CN114233302A - 一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，属于轨道交通工程领域，其通过将暗挖车站拱盖的施工区域划分为竖向上依次施工的多层，再先后开挖各层的导洞和核心土，利用各层中初期支护单元的先后设置，最终形成环向上完整的初期支护结构，同时，通过优选各导洞、核心土的纵向开挖深度，保证了各施工区域中掌子面的结构稳定性。本发明适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其步骤简单，施工简便，将传统较厚且施工困难的拱盖优化为单层钢架拱盖，能够实现暗挖车站拱盖中初期支护结构的分段式先后施工，充分保证了各部位初期支护结构施工的安全性，优化了暗挖车站拱盖的施工工序，提升了拱盖施工的效率和安全性，具有较好的应用前景和实用价值。

Description

一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法

技术领域

本发明属于轨道交通工程领域，具体涉及一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，特别适用于地铁暗挖车站施工。

背景技术

随着我国城市建设的不断推进，对于城市轨道交通的需求越来越大，地铁轨道交通的设计与建设也越来越普遍。在地铁工程的设计与建设中，地铁车站的建设与运营通常是必不可少的。

在地铁车站的设计与施工过程中，暗挖法施工是一种最为常见的方式。在传统的暗挖法施工过程中，拱盖法施工工法是暗挖法施工中最常用的工法之一。然而，由于车站断面跨度较大，导致在地铁车站的施工过程中，传统拱盖法施工工法施工的拱盖往往较厚且需要设置较大的拱脚，导致整个施工过程复杂，施工成本也较高。而且，现有的拱盖施工大多采用模注或者喷射混凝土施工的方式进行，前者的施工工期往往较长且施工困难，后者施工过程中的喷射混凝土厚度往往过厚(通常会超过500mm)，导致地铁车站的施工质量难以保证，一定程度上影响了暗挖车站的施工难度、施工效率及安全性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，能够快速、安全地实现暗挖车站的拱盖施工，保证拱盖施工过程中的安全性和结构稳定性，简化暗挖车站的施工工序，提升暗挖车站的施工质量。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其包括如下步骤：

(1)在拱盖施工区域的断面上划分出位于上方的顶部施工层和位于该顶部施工层下方的底部施工层；

(2)在顶部施工层的两侧分别沿纵向开挖顶部导洞，并在两顶部导洞之间的顶部施工层中部形成沿纵向延伸的顶部核心土，并由顶部核心土的顶部支撑拱盖施工区域顶部的围岩及土层；

(3)在两所述顶部导洞的上方施工成型初期支护结构，形成两个纵向延伸的顶部初支单元；

(4)沿纵向开挖所述顶部核心土，并使得顶部核心土的纵向开挖深度小于所述顶部导洞的纵向开挖深度；

(5)在所述顶部核心土的顶部开挖位置施工初期支护结构，形成拱顶初支单元，并使得拱顶初支单元的横向两侧分别与顶部初支单元的顶端连接，在顶部施工层的上方形成整体式的拱顶结构；

(6)在底部施工层的两侧分别沿纵向开挖底部导洞，纵向开挖的深度小于上一层核心土的纵向开挖深度，并在两底部导洞之间形成底部核心土；

(7)在两底部导洞背离底部核心土的一侧施工侧向的初期支护结构，形成侧向初支单元，使得侧向初支单元的顶部与位于该侧的上一层初支单元的底部连接成整体结构；

(8)沿纵向开挖所述底部核心土，其开挖深度小于两侧底部导洞的开挖深度；此后，在底部核心土的开挖区域施工仰拱结构，形成仰拱单元，使得仰拱单元的横向两端分别与侧向初支单元的底部连接，在环向上形成完整的初期支护；

(9)在初期支护的内侧施工二期支护，完成该施工区域内的拱盖施工。

作为本发明的进一步改进，在顶部施工层与底部施工层之间，还设置有至少一个中部施工层，其在完成步骤(5)中的施工后开始施工，并在完成所有中部施工层的施工后进行步骤(6)的施工；

中部施工层的施工过程如下：

首先，在中部施工层的横向两侧分别沿纵向开挖中部导洞，两中部导洞的纵向开挖深度小于其上一层的核心土开挖深度，并在两中部导洞之间形成中部核心土；其次，在两中部导洞背离中部核心土的一侧施工初期支护结构，形成中部初支单元；所述中部初支单元的顶部与上一层的初支单元底部连接；之后，沿纵向开挖中部核心土，并使得中部核心土的开挖深度小于两侧中部导洞的开挖深度。

作为本发明的进一步改进，在所述顶部初支单元和/或所述中部初支单元的底部设置有微型桩；

所述微型桩为纵向间隔设置的多个，其一端与对应初支单元的底部连接，另一端斜向下打入土层中。

作为本发明的进一步改进，所述微型桩与其设置位置处后续形成的初期支护之间的夹角为10°～60°。

作为本发明的进一步改进，所述微型桩打入土层中的长度为3m～10m；和/或纵向相邻的两所述微型桩之间的间距为0.5m～1.5m。

作为本发明的进一步改进，在开挖所述顶部导洞和/或所述中部导洞时，在其背离相应核心土的一侧预留有纵向延伸的反压土。

作为本发明的进一步改进，所述初期支护结构的施工过程包括：

在各层导洞背离该层核心土的一侧沿纵向间隔布设钢架段和系统锚杆，各钢架段分别沿环向延伸，并在相邻两钢架段之间设置钢板和/或钢筋网，最后再浇筑混凝土，形成钢架、系统锚杆、混凝土组合而成的初期支护结构。

作为本发明的进一步改进，所述钢架段的纵向布置间隔为3m～10m；且当所述初期支护结构的底部设置有微型桩时，所述钢架段与所述微型桩的设置位置一一对应。

作为本发明的进一步改进，对于顶部导洞上方的钢架段架设，在顶部核心土的顶部设置有斜支撑；所述斜支撑的一端支撑在顶部核心土一侧的端面上，另一端连接顶部导洞上方的钢架段端部；

和/或

将顶部导洞上方的钢架段端部伸入顶部核心土的顶部内，且所述钢架段伸入的长度不小于250mm。

作为本发明的进一步改进，在进行顶部核心土的开挖前，先在该顶部核心土的顶部沿纵向开挖钢架安装槽，并在纵向开挖的过程中依次架设顶部核心土上方的钢架段，使得顶部核心土上方的钢架段两端分别与顶部初支单元中的钢架段顶部连接；完成纵向上各位置钢架段的连接设置后，再整体挖除顶部核心土。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其通过将暗挖车站拱盖的施工区域划分为竖向上依次施工的多层，再先后开挖各层的导洞和核心土，利用各层中初期支护单元的先后设置，最终形成环向上完整的初期支护结构，继而在其内侧施工二期支护，从而快速完成拱盖结构的施工；同时，通过优选各导洞、核心土的纵向开挖深度，使得各施工区域的掌子面在纵向上分别间隔一定距离，在纵向、横向上分别形成台阶式施工断面，充分保证各部位开挖施工的安全性和可靠性，提升拱盖结构的施工质量。

(2)本发明的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其通过针对顶部施工层和/或中部施工层中的初期支护结构设置微型桩，由其为相应部位的初支单元提供可靠的支撑，将上部拱盖承担的围岩压力分散、转化到下部岩体中，减小对应导洞处初支单元设置时的侧向压力，确保施工区域岩体的稳定性；同时，微型桩作为支座还减小了拱盖跨度，使得将传统拱盖设置为单层钢架的形式便可确保拱盖结构的安全，相对于传统拱盖更节省工程费用，施工也更方便，也减少了拱盖结构施工的成本。

(3)本发明的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其通过在顶部施工层和/或中部施工层的导洞一侧预留纵向延伸的反压土，可以为开挖导洞的拱脚岩体起到保护作用，为施工区域的侧向土体提供额外的支撑，进一步提升施工区域的墙体稳定性。

(4)本发明的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其通过在开挖顶部核心土之前在其顶部沿纵向开挖钢架安装槽，并在开挖过程中依次连接设置各顶部区域的钢架，使得顶部钢架可与两侧的顶部初支单元中的钢架连接形成整体结构，避免因顶部核心土开挖而导致的顶部区域支撑不足，进一步保证顶部施工层中初期支护结构施工的安全性和稳定性，提升拱盖施工的质量。

(5)本发明的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其步骤简单，施工简便，通过将施工区域分割为竖向依次施工的多层，并将各层的施工分割为横向两侧的施工和中部的施工，再利用各层、各部位纵向施工深度的优选设置，以及两侧微型桩的对应设置，可以实现初期支护结构的分段式先后施工，充分保证各部位初期支护结构施工的准确性和可靠性，进而简化了暗挖车站拱盖的施工工序，提升了施工的效率和安全性，具有较好的应用前景和实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中拱盖施工工法施工隧道时的隧道断面结构示意图；

图2是本发明实施例中拱盖施工工法施工各层区域时的断面示意图；

图3是本发明实施例中拱盖施工工法施工隧道时的纵剖结构示意图；

图4是本发明一个具体实施例中施工顶部核心土上方钢架时的结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、顶部施工层；2、中部施工层；3、底部施工层；4、初期支护；5、微型桩；6、系统锚杆；7、二期支护；

101、顶部导洞；102、顶部核心土；103、顶部反压土；104、钢架安装槽；105、斜支撑；201、中部导洞；202、中部核心土；203、中部反压土；301、底部导洞；302、底部核心土。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～图3，本发明优选实施例中适用于暗挖车站的拱盖施工工法通过将拱盖施工区域划分为竖向分层设置的多层，分层完成不同高度处的拱盖施工，最终完成整个环向区域上拱盖施工。

在优选实施例中，拱盖施工区域被划分为竖向依次设置的顶部施工层1、中部施工层2和底部施工层3，依次进行各层的施工。可以理解的是，根据实际施工条件的不同和拱盖设计参数的不同，施工区域的划分可以仅只有顶部和底部两层，也可以包含多个中部层，继而通过不少于三层的施工层来完成整个施工区域的施工。

在优选实施例中，优选以图1中所示的三层施工为例进行介绍，其施工步骤包括如下过程：

(1)进行顶部施工层1的开挖及施工，实现拱盖顶部的初期支护施工；

具体施工过程如下：

(1.1)沿纵向开挖顶部施工层1横向两侧的顶部导洞101，并在顶部施工层1的中部形成纵向延伸的顶部核心土102，由其对顶部的围岩、土层进行支撑；

在实际施工时，优选在两顶部导洞101背离顶部核心土102的一侧沿纵向形成有顶部反压土103，以此减少因顶部导洞101开设而悬空漏出的内壁宽度。而且，顶部反压土103的存在，也能更好地完成两侧土层、围岩的支撑。优选地，顶部反压土103形成的坡面夹角优选为30°～60°，进一步优选为45°。

当然，根据地质条件的不同，上述顶部反压土103的设置也可以取消，例如，当围岩稳定性较高时，对应开挖的顶部导洞101，其底面直接延伸至拱盖内壁的设计位置。

(1.2)进行顶部导洞101上方钢架的设置，并在钢架的两端分别设置有后续连接的预留结构，方便后续两端的连接。此时，钢架为对应顶部导洞101顶部环向长度的钢架段，其进一步优选为工字钢，例如工18～工32型号的工字钢。

为了实现钢架段两端的固定，对应其底部设置有微型桩5，其优选设置在顶部反压土103的顶部位置，以斜向下的方式打入土层中。在优选实施例中，微型桩5与后续形成的初期支护4之间的夹角优选为10°～60°，进一步优选为15°～35°。

在实际施工时，微型桩5优选为钢管，并进一步优选注浆加固，相应地，微型桩5的内径尺寸可以根据需要进行优选，且其长度优选为3m～10m。

更具体地，钢架的拱脚采用微型桩5锁脚，即钢架段的底部连接微型桩5的端部；相应地，钢架段的顶部伸入顶部核心土102中，且其伸入顶部核心土102顶部的长度优选不少于250mm。此外，为了进一步提升顶部导洞101上方钢架段的设置可靠性，优选在顶部核心土102的两侧分别设置斜支撑105，其一端支撑在顶部核心土102的两侧壁面上，另一端支撑在钢架段的顶部下方。

进一步地，在顶部导洞101的顶部设置钢架段前，在其内周壁面上沿环向间隔设置系统锚杆6，该系统锚杆6可以为砂浆锚杆，也可以为中空注浆锚杆；在完成系统锚杆6和钢架段设置后，优选将两者焊接在一起。当然，根据实际施工的需要，也可以先设置钢架，再对应设置系统锚杆6，这可以根据需要进行具体优选，此时，系统锚杆6贴着钢架壁打设或者与钢架间隔设置。

(1.3)进行两顶部导洞101上方初期支护结构的对应施工。

在(1.2)中，顶部导洞101上方的钢架段为纵向间隔设置的多个，且相邻两钢架段之间的间距优选为0.5m～1.5m，实际设置时，相邻两钢架段之间的纵向间距不超过1.0m。同时，在优选实施例中，系统锚杆6的纵向间隔与钢架段的纵向间隔相同，彼此对应设置。此外，在优选实施例中，纵向上相邻的两组系统锚杆6错位设置，即呈梅花型布置。

完成顶部导洞101顶部钢架段和系统锚杆6在纵向上的对应设置后，在相邻两钢架段之间设置钢板和/或钢筋网，并在此基础上施工喷射混凝土，形成钢架+系统锚杆6+喷射混凝土组合而成的初期支护结构。

(1.4)进行顶部核心土102的开挖以及顶部核心土102顶部初期支护结构的施工。

待顶部导洞101上方初期支护结构成型且强度达到一定范围时，沿纵向挖除顶部核心土102，完成施工区段内拱盖顶部区域的完全开挖。若顶部核心土102的两侧设置有斜支撑105，则在开挖顶部核心土102之前，需要提前拆除斜支撑105。

进一步地，在开挖顶部核心土102时，其纵向开挖的长度小于顶部导洞101的开挖长度，使得在两顶部导洞101的掌子面处，可以在中部形成一定长度的顶部支撑结构，如图3中所示。

完成顶部核心土102的挖除后，在开挖区域的顶部依次设置系统锚杆6并设置钢架段，使得钢架段的两端与两顶部导洞101上方初期支护结构的钢架段连接；相应地，在相邻两顶部钢架段之间设置钢板和/或钢筋网，在此基础上喷射混凝土，形成顶部核心土102上方的初期支护结构，并使得其与两顶部导洞101上方的初期支护结构连接整体结构，进而完成顶部施工层1的开挖施工。

不过，在另一个优选实施例中，为了保证顶部核心土102开挖后顶部土层、围岩的支撑强度，在开挖顶部核心土102之前，先在顶部核心土102的顶部沿纵向开挖一定深度的钢架安装槽104，如图4中所示。同时，随着其纵向开挖，依次在钢架安装槽104中设置钢架段，使得钢架段的两端分别与两侧已经成型的初期支护结构中的钢架段端部连接，在拱盖的顶部形成圆弧形支撑结构。显然，在钢架安装槽104开设时，顶部核心土102两侧的斜支撑105依然可对顶部导洞101上方的钢架段(初期支护结构)端部进行支撑。如此，可以充分保证顶部核心土102开挖时拱盖顶部的支撑稳定性，避免局部塌方的出现。

(2)进行中部施工层2的开挖施工，并进行两侧初期支护结构的施工。

(2.1)进行中部导洞201的开挖。

参照步骤(1.1)在中部施工层2的横向两侧分别沿纵向开挖中部导洞201，并在先前顶部核心土102的下方形成中部核心土202。相应地，在中部导洞201背离中部核心土202的一侧优选沿纵向形成有中部反压土203，如图1中所示。

利用中部反压土203的对应设置，可以为拱盖设置断面两侧的土层提供额外的支撑，确保两侧围岩、土层的支撑可靠性。与顶部反压土103的设置理由一样，根据地质环境的不同，中部反压土203可以设置，也可以取消设置，且中部反压土203的设置坡度也优选为30°～60°。

进一步地，在开挖中部导洞201时，其纵向开挖的深度优选小于步骤(1.4)中顶部核心土102的开挖深度，在开挖区域形成竖向台阶结构，如图3中所示。通过上述设置，可以保证形成于顶部施工层1中的初期支护结构一端仍可以支撑在土层上，配合顶部施工层1中微型桩5的对应设置，充分保证拱盖顶部的支撑可靠性。

(2.2)进行中部导洞201背离中部核心土202一侧初期支护结构的施工。

在中部导洞201背离中部核心土202的一侧沿纵向依次间隔设置中部钢架段，其设置位于与顶部初期支护结构中的钢架位置对应。同时，中部施工层2中的钢架段底部支撑在中部反压土203顶部的土层中，另一端连接在顶部初期支护中的钢架段端部。

实际设置时，在顶部钢架段的端部设置有预留连接结构，方便中部钢架段的端部连接；相应地，在中部钢架段的底部也预留有连接结构，方便后续底部钢架段的连接。

进一步地，对应中部钢架段的拱脚位置打设有微型桩5，使得而中部钢架段的底部支撑连接在微型桩5的一端，而微型桩5的另一端斜向下打入土层中，其设置形式与顶部施工层1中的微型桩5施工方式相同，在此不做赘述。另外，在钢架段施工前，优选在两侧的导洞壁面上打设系统锚杆6，其设置位置优选与钢架段的设置位置对应。

(2.3)进行中部施工层2中两侧初期支护结构的施工。

在对应设置的钢架段之间设置钢板和/或钢筋网，并在此基础上喷射混凝土或者现浇混凝土，在中部施工层2的两侧分别形成初期支护结构，且上述两侧的初期支护结构与顶部的初期支护结构端部连接，形成整体结构。

(2.4)进行中部施工层2的中部核心土202开挖施工。

沿纵向挖除中部核心土202，使得中部核心土202区域的底面与中部导洞201的底面平齐，完成中部施工层2的施工。实际施工时，中部核心土202的纵向开挖深度小于其两侧的中部导洞201的纵向开挖深度，在施工区域的端部形成如图3中所示的中台阶结构。其中，中部导洞201掌子面与顶部核心土102掌子面之间的纵向间距优选为等于中部核心土202掌子面与中部导洞201掌子面之间的纵向间距，该纵向间距优选为5m～15m，进一步优选为10m。

(3)进行底部施工层3的开挖施工，完成底部施工层3两侧的初期支护结构成型。

(3.1)在底部施工层3的横向两侧分别沿纵向开挖底部导洞301，其纵向开挖的深度小于中部核心土202的纵向开挖深度，使得底部导洞301的掌子面处形成底部台阶结构。

在完成底部导洞301的开挖后，在底部施工层3的中部形成沿纵向延伸的底部核心土302，在此基础上，在底部导洞301背离底部核心土302的一侧沿纵向间隔布设底部钢架段，使得其顶部与中部钢架段的底部对应连接，进而在拱盖的施工断面上形成由多段式钢架形成的“倒U形”钢架支撑结构，在此基础上成型初期支护结构。相应地，在底部钢架段的底部预留有连接结构，方便后续横向钢架段的两端连接。

在底部导洞301侧壁上的钢架段完成设置后，对应架设钢板和/或钢筋网，并在此基础上喷射混凝土或者现浇混凝土，形成拱盖底部两侧初期支护结构的成型。当然，在设置钢板或者钢筋网前，优选在底部施工层3横向两侧的墙体上对应打设系统锚杆6，其设置位置与钢架段的设置位置对应，进而在拱盖的断面环向上形成如图2中所示的系统锚杆6，并最终形成由钢架段、系统锚杆6、混凝土组合而成的初期支护结构。

(3.2)开挖底部施工层3中部的底部核心土302，其纵向开挖深度小于底部导洞301的开挖深度，使得在两底部导洞301的掌子面之间形成由一定长度的底部核心土302构成，如图3中所示。

(3.3)在底部核心土302开挖区域施作仰拱结构，现在底部沿横向设置钢架段，使得其两端分别与两侧底部初期支护的钢架段底部连接，从而在施工断面上形成环形的钢架支撑结构，如图2中所示。

进一步地，施工区域的底浇筑混凝土，继而成型环形的初期支护结构。

显然，根据施工条件和隧道形式的不同，在实际施工时，中部施工层2的设置数量可以不局限与上述实施例中的一个，其可以为竖向依次施工的多个；当然，当隧道尺寸较小或者施工区域地质条件较好时，也可仅采用顶部施工层1与底部施工层3的组合施工形式，只要能保证拱盖施工的稳定性即可。

(4)在完成初期支护结构施工的施工区域进行二期支护7的施工。

对于优选实施例中的二期支护7而言，其施工方式采用模板台车浇筑而成，形成如图1中所示的拱盖结构，完成暗挖车站的拱盖施工。

可以理解，上述施工过程仅完成了纵向上一定长度的拱盖施工，待该区域的二期支护7成型，再在纵向上按照上述步骤完成剩余长度的拱盖施工，直至完成整个暗挖车站的拱盖施工。

在优选实施例中，顶部施工层1中顶部导洞101的施工掌子面距离完成施工的二期支护7的距离不超过50m，以此来保证拱盖施工的安全性和可靠性，确保拱盖施工时各位置处的结构受力稳定性。

本发明中的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其步骤简单，施工简便，通过将施工区域分割为竖向依次施工的多层，并将各层的施工分割为横向两侧的施工和中部的施工，再利用各层、各部位纵向施工深度的优选设置，以及两侧微型桩的对应设置，可以实现初期支护结构的分段式先后施工，充分保证各部位初期支护结构施工的准确性和可靠性，进而简化了暗挖车站拱盖的施工工序，提升了施工的效率和安全性，具有较好的应用前景和实用价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在拱盖施工区域的断面上划分出位于上方的顶部施工层和位于该顶部施工层下方的底部施工层；

(2)在顶部施工层的两侧分别沿纵向开挖顶部导洞，并在两顶部导洞之间的顶部施工层中部形成沿纵向延伸的顶部核心土，并由顶部核心土的顶部支撑拱盖施工区域顶部的围岩及土层；

(3)在两所述顶部导洞的上方施工成型初期支护结构，形成两个纵向延伸的顶部初支单元；

(4)沿纵向开挖所述顶部核心土，并使得顶部核心土的纵向开挖深度小于所述顶部导洞的纵向开挖深度；

(5)在所述顶部核心土的顶部开挖位置施工初期支护结构，形成拱顶初支单元，并使得拱顶初支单元的横向两侧分别与顶部初支单元的顶端连接，在顶部施工层的上方形成整体式的拱顶结构；

(6)在底部施工层的两侧分别沿纵向开挖底部导洞，纵向开挖的深度小于上一层核心土的纵向开挖深度，并在两底部导洞之间形成底部核心土；

(7)在两底部导洞背离底部核心土的一侧施工侧向的初期支护结构，形成侧向初支单元，使得侧向初支单元的顶部与位于该侧的上一层初支单元的底部连接成整体结构；

(8)沿纵向开挖所述底部核心土，其开挖深度小于两侧底部导洞的开挖深度；此后，在底部核心土的开挖区域施工仰拱结构，形成仰拱单元，使得仰拱单元的横向两端分别与侧向初支单元的底部连接，在环向上形成完整的初期支护；

(9)在初期支护的内侧施工二期支护，完成该施工区域内的拱盖施工。

2.根据权利要求1所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，在顶部施工层与底部施工层之间，还设置有至少一个中部施工层，其在完成步骤(5)中的施工后开始施工，并在完成所有中部施工层的施工后进行步骤(6)的施工；

中部施工层的施工过程如下：

首先，在中部施工层的横向两侧分别沿纵向开挖中部导洞，两中部导洞的纵向开挖深度小于其上一层的核心土开挖深度，并在两中部导洞之间形成中部核心土；其次，在两中部导洞背离中部核心土的一侧施工初期支护结构，形成中部初支单元；所述中部初支单元的顶部与上一层的初支单元底部连接；之后，沿纵向开挖中部核心土，并使得中部核心土的开挖深度小于两侧中部导洞的开挖深度。

3.根据权利要求2所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，在所述顶部初支单元和/或所述中部初支单元的底部设置有微型桩；

所述微型桩为纵向间隔设置的多个，其一端与对应初支单元的底部连接，另一端斜向下打入土层中。

4.根据权利要求3所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，所述微型桩与其设置位置处后续形成的初期支护之间的夹角为10°～60°。

5.根据权利要求3或4所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，所述微型桩打入土层中的长度为3m～10m；和/或纵向相邻的两所述微型桩之间的间距为0.5m～1.5m。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，在开挖所述顶部导洞和/或所述中部导洞时，在其背离相应核心土的一侧预留有纵向延伸的反压土。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，所述初期支护结构的施工过程包括：

在各层导洞背离该层核心土的一侧沿纵向间隔布设钢架段和系统锚杆，各钢架段分别沿环向延伸，并在相邻两钢架段之间设置钢板和/或钢筋网，最后再浇筑混凝土，形成钢架、系统锚杆、混凝土组合而成的初期支护结构。

8.根据权利要求7所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，所述钢架段的纵向布置间隔为3m～10m；且当所述初期支护结构的底部设置有微型桩时，所述钢架段与所述微型桩的设置位置一一对应。

9.根据权利要求7或8所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，对于顶部导洞上方的钢架段架设，在顶部核心土的顶部设置有斜支撑；所述斜支撑的一端支撑在顶部核心土一侧的端面上，另一端连接顶部导洞上方的钢架段端部；

和/或

将顶部导洞上方的钢架段端部伸入顶部核心土的顶部内，且所述钢架段伸入的长度不小于250mm。

10.根据权利要求9所述的适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其中，在进行顶部核心土的开挖前，先在该顶部核心土的顶部沿纵向开挖钢架安装槽，并在纵向开挖的过程中依次架设顶部核心土上方的钢架段，使得顶部核心土上方的钢架段两端分别与顶部初支单元中的钢架段顶部连接；完成纵向上各位置钢架段的连接设置后，再整体挖除顶部核心土。

Images