CN115306424A - 一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法，属于大断面横通道马头门破除施工技术领域，作业平台包括竖井结构、平台结构和横通道初支结构；平台结构包括临时仰拱、临时中隔壁、预埋件、支撑件和连接件；临时仰拱设置在横通道内；临时中隔壁顶部与临时仰拱连接；预埋件设置在待破除部分两侧的二衬井壁上；支撑件的两端分别与预埋件固连；连接件两端分别与临时仰拱和支撑件连接；横通道初支结构包括间隔设置的格栅。本发明为竖井结构的破除和横通道初支结构的安装提供作业平台，有效保障施工安全，且平台结构能够及时与横通道初支结构形成闭环，有效阻止横通道初支结构的水平收敛，减少横通道隧道变形，降低施工风险。

Description

一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法

技术领域

本发明属于大断面横通道马头门破除施工技术领域，特别涉及一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法。

背景技术

暗挖施工的做法为先施工竖井和横通道，再由横通道开挖进入正线，大多数竖井结构为矩形且横通道马头门断面较小，通常采用台阶法进行施工，回填土方至下台阶，直接开挖横通道上台阶，横通道初支格栅可直接连接竖井初支格栅，进尺3-5m后清空竖井回填土方，继续开挖下台阶，土方回填量较小，横通道初支格栅可快速封闭成环。但在特殊地形情况下，车站设计埋深较大，结构受力复杂，需要通过大圆竖井开挖进入大断面横通道，采用CRD法施工时，横通道格栅与竖井结构的初支格栅连接存在一定数量外置密排负环，因横通道断面大，负环安装施工风险高且不易快速封闭成环。现有技术方案中，通常采用搭设施工脚手架方法进行施工，但是马头门断面较大，架体搭设高度较高，施工风险较大，且破除的初支井壁及喷锚料容易掩埋架体，后期清理困难施工安全风险高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法，以解决大断面横通道马头门破除时，负环安装施工风险高且不易快速封闭成环，脚手架搭设高度高、施工风险较大且后期清理困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大断面横通道马头门破除作业平台，包括竖井结构、平台结构和横通道初支结构；

所述竖井结构包括初支井壁、二衬井壁，所述二衬井壁设置在初支井壁内；

所述平台结构包括临时仰拱、临时中隔壁、预埋件、支撑件和连接件；所述临时仰拱设置在横通道内；所述临时中隔壁顶部与临时仰拱连接；所述预埋件设置在待破除部分两侧的二衬井壁上；所述支撑件两端分别与预埋件固连；所述连接件两端分别与临时仰拱和支撑件连接；

所述横通道初支结构包括间隔设置的格栅，每榀格栅包括竖向格栅、底部初支格栅和顶部初支格栅，所述竖向格栅与临时仰拱连接。

进一步地，所述平台结构上设有防护围栏和脚手架。

进一步地，所述预埋件设置高度与临时仰拱设置高度相对应。

进一步地，所述竖井结构还包括梯笼和爬梯；所述梯笼设置在二衬井壁内；所述爬梯一端与梯笼连接，另一端与支撑件连接。

进一步地，所述预埋件为预埋钢板；所述支撑件为工字钢；所述连接件包括沿支撑件长度方向间隔设置的钢筋。

进一步地，所述横通道包括四层八个导洞；所述平台结构对应设置三层；所述竖向格栅自上而下依次包括上台阶格栅、中一台阶格栅、中二台阶格栅和下台阶格栅，所述下台阶格栅包括下台阶上部格栅和下台阶下部格栅。

一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在待破除部分两侧的二衬井壁上设置预埋件，将支撑件两端分别与预埋件连接；

步骤二、从待破除部分的两端开始破除初支井壁底部；

步骤三、依次安装下台阶下部格栅和底部初支格栅，并在二者上挂网喷射混凝土；

步骤四、安装临时中隔壁；

步骤五、破除下台阶下部格栅对应的高处初支井壁；

步骤六、安装下台阶上部格栅；

步骤七、安装临时仰拱，并预埋连接件，通过连接件将支撑件与临时仰拱连接为整体；

步骤八、在临时仰拱、下台阶上部格栅和临时中隔壁上挂网喷射混凝土；

步骤九、拆除中二台阶格栅对应初支井壁；

步骤十、依次安装中二台阶格栅和临时中隔壁；

步骤十一、重复步骤七至十，直至完成所有竖向格栅的安装；

步骤十二、安装顶部初支格栅，并在顶部初支格栅、竖向格栅和临时中隔壁上挂网喷射混凝土；

步骤十三、重复步骤二至十二，完成后续格栅的安装。

进一步地，还包括步骤十四、每个导洞掌子面闭合后，依次挂网喷射混凝土，临时封闭掌子面。

进一步地，所述横通道初支结构共包括六榀格栅，由内至外依次包括第一施工段和第二施工段，每个施工段包括三榀格栅。

进一步地，所述步骤二中，初支井壁的破除高度与下台阶下部格栅的高度相适应，破除宽度与第一施工段的宽度相同。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法，临时仰拱作通过连接件与支撑件连接，增强临时仰拱的强度，为竖井结构的破除和横通道初支结构的安装提供作业平台，避免脚手架搭设过高，有效保障施工安全，且平台结构能够及时与横通道初支结构形成闭环，有效阻止横通道初支结构的水平收敛，减少横通道隧道变形，降低施工风险。

2、本发明提供的一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法，平台结构搭建快捷，且破除作业产生的建筑废料可以直接倒入平台下方渣坑，破除的初支井壁通过垂直运输吊往地面，施工便捷，整体布置美观且安全高效。

3、本发明提供的一种大断面横通道马头门破除作业平台及施工方法，下台阶下部格栅对应的高处初支井壁破除完成后，可以拆除底部初支格栅上的脚手架，投入后续施工阶段周转使用，破除过程安全高效，缩短施工工期，减少后续不必要的清理作业，便于后续施工。

附图说明

图1为本发明涉及的作业平台的结构示意图；

图2为本发明涉及的横通道初支结构安装完成示意图；

图3为本发明涉及的支撑件和预埋件的安装示意图；

图4为本发明涉及的底部初支格栅的安装示意图；

图5为本发明涉及的临时仰拱的安装示意图；

图6为本发明涉及的防护围栏的安装示意图；

图7为本发明涉及的中二台阶格栅的安装示意图；

图8为本发明涉及的中一台阶格栅的安装示意图。

图中：1-竖井结构、11-初支井壁、12-二衬井壁、13-梯笼、14-爬梯；

2-平台结构、21-临时仰拱、22-临时中隔壁、23-预埋件、24-支撑件、25-连接件、26-防护围栏、27-脚手架；

3-横通道初支结构、31-竖向格栅、32-底部初支格栅、33-顶部初支格栅。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本发明提供的一种大断面横通道马头门破除作业平台，用于竖井开挖多台阶横通道连接位置的竖井结构1破除施工和横通道初支结构3安装施工，包括竖井结构1、平台结构2和横通道初支结构3。

竖井结构1包括初支井壁11、二衬井壁12、梯笼13和爬梯14，二衬井壁12设置在初支井壁11内，梯笼13设置在二衬井壁12内，爬梯14与梯笼13连接。

平台结构2在横通道内自上而下间隔设置，包括临时仰拱21、临时中隔壁22、预埋件23、支撑件24、连接件25和防护围栏26，临时仰拱21对应施工需要高度设置在横通道内；临时中隔壁22设置在横通道内，其顶部与临时仰拱21连接；预埋件23设置在待破除部分两侧的二衬井壁12上，其设置高度与临时仰拱21的高度相对应；支撑件24两端分别与预埋件23固连，并与爬梯14连接；连接件25两端分别与临时仰拱21、支撑件24连接，将临时仰拱21和支撑件24连为一体，增强结构的稳定性；防护围栏26设置在临时仰拱21上；优选的，临时仰拱21上还设置脚手架27，便于较高处的破除施工作业。

横通道初支结构3包括间隔设置的格栅，每榀格栅包括竖向格栅31、顶部初支格栅33和底部初支格栅32，竖向格栅31沿横通道的长度方向间隔设置在横通道两侧；顶部初支格栅33和底部初支格栅32分别设置在横通道的顶底两端，顶部初支格栅33与竖向格栅31顶部连接，底部初支格栅32与竖向格栅31底部连接，三者连为一体，共同形成横通道初支结构3。

临时仰拱21通过连接件25与支撑件24连接，增强临时仰拱21的强度，为竖井结构1的破除和横通道初支结构3的安装提供作业平台，避免脚手架搭设过高，有效保障施工安全。平台结构2搭建快捷，且破除作业产生的建筑废料可以直接倒入平台下方渣坑，破除的初支井壁11通过垂直运输吊往地面，施工便捷，整体布置美观且安全高效；平台结构2能够及时与横通道初支结构3形成闭环，有效阻止横通道初支结构3的水平收敛，减少横通道隧道变形，降低施工风险。

预埋件23为预埋钢板；支撑件24为工字钢；连接件25包括沿支撑件24长度方向间隔设置的一系列钢筋。

首层爬梯14顶部设置防砸棚。

脚手架27为双排脚手架，其立杆下方铺脚手板，脚手架27间距900*800mm，步距800mm，主楞采用10*10木方，顶部满铺脚手板，架体外侧搭设临时防护栏。

防护围栏26的高度不低于1.2m，中间和右侧均设置开合门，中间的开合门方便倒渣，右侧的开合门作为人行通道，并与爬梯14外侧栏杆封闭。

在一种实施方式中，横通道划分为四层八个导洞，导洞自上而下、自右至左依次标号为一至八导洞，平台结构2对应设置三层，横通道初支结构3间隔设置6排，竖向格栅31自上而下依次包括上台阶格栅、中一台阶格栅、中二台阶格栅和下台阶格栅，其中，下台阶格栅包括下台阶上部格栅和下台阶下部格栅。

具体地，以超深大断面圆形竖井横通道为例，横通道采用四台阶八导洞CRD方法施工。

一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在待破除部分两侧的二衬井壁12上分别设置预埋件23，预埋件23的高度与临时仰拱21的高度相对应，然后将支撑件24两端分别与预埋件23焊接牢固，再通过螺栓固定爬梯14支架，安装梯笼13与支撑件24之间的爬梯14，并在底层爬梯14上安装防砸棚；

步骤二、从待破除部分的两侧开始破除初支井壁11底部，以靠近竖井结构1的方向为内侧，将横通道初支结构3由内至外划分为多个施工段，首次破除高度与下台阶下部格栅高度相适应，破除宽度与第一施工段宽度相同，其中，横通道初支结构3共包括六榀格栅，由内至外依次包括第一施工段和第二施工段，每个施工段包括三榀格栅；

步骤三、依次安装两侧的下台阶下部格栅和底部初支格栅32，安装第一施工段的下台阶下部格栅，然后在横通道底部对应竖向格栅31安装底部初支格栅32，随后在下台阶下部格栅和底部初支格栅32上挂网喷射混凝土；

步骤四、在两侧的下台阶下部格栅的中间位置安装临时中隔壁22，临时中隔壁22的宽度与第一施工段的宽度相同，高度与下台阶格栅相同，临时中隔壁22底部采用土方回填找平；

步骤五、在底层导洞内搭设脚手架27，破除下台阶下部格栅对应的高处初支井壁11；

步骤六、安装下台阶上部格栅，下台阶下部格栅对应的高处初支井壁11破除完成后，可以拆除底部初支格栅32上的脚手架27，投入后续施工阶段周转使用；

步骤七、安装临时仰拱21，将临时仰拱21分别与下台阶上部格栅、临时中隔壁22连接，在临时仰拱21内预埋连接件25，通过连接件25将支撑件24与临时仰拱21连接为整体；

步骤八、在临时仰拱21、下台阶上部格栅和临时中隔壁22上挂网喷射混凝土，完成第一施工段下台阶竖向格栅31的闭合，然后在临时仰拱21上安装防护围栏26；

步骤九、拆除中二台阶格栅对应初支井壁11，当破除高度较高不易施做时，搭设脚手架27继续破除高处初支井壁11；

步骤十、安装中二台阶格栅和临时中隔壁22；

步骤十一、重复步骤七至十，直至完成所有第一施工段竖向格栅31的安装；

步骤十二、在横通道顶部安装顶部初支格栅33，将顶部初支格栅33两端与竖向格栅31连接，并在顶部初支格栅33、竖向格栅31和临时中隔壁22上挂网喷射混凝土，完成第一施工段横通道初支结构3的安装；

步骤十三、重复步骤二至十二，完成后续施工段格栅的安装；

步骤十四、每个导洞掌子面闭合后，依次挂网喷射混凝土，临时封闭掌子面，根据土质条件可进行适当小导管注浆加固；按照设计指导施工步序从上至下开挖施工进洞后的支护结构。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，包括竖井结构（1）、平台结构（2）和横通道初支结构（3）；

所述竖井结构（1）包括初支井壁（11）、二衬井壁（12），所述二衬井壁（12）设置在初支井壁（11）内；

所述平台结构（2）包括临时仰拱（21）、临时中隔壁（22）、预埋件（23）、支撑件（24）和连接件（25）；所述临时仰拱（21）设置在横通道内；所述临时中隔壁（22）顶部与临时仰拱（21）连接；所述预埋件（23）设置在待破除部分两侧的二衬井壁（12）上；所述支撑件（24）两端分别与预埋件（23）固连；所述连接件（25）两端分别与临时仰拱（21）和支撑件（24）连接；

所述横通道初支结构（3）包括间隔设置的格栅，每榀格栅包括竖向格栅（31）、底部初支格栅（32）和顶部初支格栅（33），所述竖向格栅（31）与临时仰拱（21）连接。

2.根据权利要求1所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，所述平台结构（2）上设有防护围栏（26）和脚手架（27）。

3.根据权利要求1所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，所述预埋件（23）设置高度与临时仰拱（21）设置高度相对应。

4.根据权利要求1所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，所述竖井结构（1）还包括梯笼（13）和爬梯（14）；所述梯笼（13）设置在二衬井壁（12）内；所述爬梯（14）一端与梯笼（13）连接，另一端与支撑件（24）连接。

5.根据权利要求1所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，所述预埋件（23）为预埋钢板；所述支撑件（24）为工字钢；所述连接件（25）包括沿支撑件（24）长度方向间隔设置的钢筋。

6.根据权利要求1所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台，其特征在于，所述横通道包括四层八个导洞；所述平台结构（2）对应设置三层；所述竖向格栅（31）自上而下依次包括上台阶格栅、中一台阶格栅、中二台阶格栅和下台阶格栅，所述下台阶格栅包括下台阶上部格栅和下台阶下部格栅。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在待破除部分两侧的二衬井壁（12）上设置预埋件（23），将支撑件（24）两端分别与预埋件（23）连接；

步骤二、从待破除部分的两端开始破除初支井壁（11）底部；

步骤三、依次安装下台阶下部格栅和底部初支格栅（32），并在二者上挂网喷射混凝土；

步骤四、安装临时中隔壁（22）；

步骤五、破除下台阶下部格栅对应的高处初支井壁（11）；

步骤六、安装下台阶上部格栅；

步骤七、安装临时仰拱（21），并预埋连接件（25），通过连接件（25）将支撑件（24）与临时仰拱（21）连接为整体；

步骤八、在临时仰拱（21）、下台阶上部格栅和临时中隔壁（22）上挂网喷射混凝土；

步骤九、拆除中二台阶格栅对应初支井壁（11）；

步骤十、依次安装中二台阶格栅和临时中隔壁（22）；

步骤十一、重复步骤七至十，直至完成所有竖向格栅（31）的安装；

步骤十二、安装顶部初支格栅（33），并在顶部初支格栅（33）、竖向格栅（31）和临时中隔壁（22）上挂网喷射混凝土；

步骤十三、重复步骤二至十二，完成后续格栅的安装。

8.根据权利要求7所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，其特征在于，还包括步骤十四、每个导洞掌子面闭合后，依次挂网喷射混凝土，临时封闭掌子面。

9.根据权利要求7所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，其特征在于，所述横通道初支结构（3）共包括六榀格栅，由内至外依次包括第一施工段和第二施工段，每个施工段包括三榀格栅。

10.根据权利要求9所述的一种大断面横通道马头门破除作业平台的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，初支井壁（11）的破除高度与下台阶下部格栅的高度相适应，破除宽度与第一施工段的宽度相同。

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