CN116556976A - 一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：步骤S1，在施工道路两端均施做侧向设置的明挖工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；步骤S2，在明挖工作井架设顶管设备，首先顶进完成道路下大断面顶管通道，其大断面顶管通道考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移、以及渣土及材料运输的空间需求；步骤S3，在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。本发明可满足短距离折线形地下空间的构筑需求。
Description
技术领域
本发明属于市政工程设计技术领域，具体地涉及一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法。
背景技术
目前城市道路“拉链式”反复挖掘已经成为各大城市的顽疾，给市民出行带来了很大困扰，但便捷的城市地铁已成为各大城市不可或缺配置，在城市道路下非明挖的建造方式更能突显城市的进步和以人为本的发展理念。
顶管法作为作为一种适合短距离施工机械开挖方法，以其安全、高效、非开挖的特点正在过街通道中越来越多应用。
目前地铁区间的施工主要是利用盾构进行机械化暗挖施工，该施工方法无需多地面开膛破肚，对地面影响较小，但是地铁车站缺乏较好的暗挖施工方法，往往还是依靠明挖法进行明挖施工；采用明挖法施工对地面交通、城市环境带来了严重的负面影响，是城市地铁建设的痛点所在；因此如何通过设备及其施工方法的创新实现地铁车站的机械化暗挖施工，有效的降低地铁车站施工对城市交通和地面环境的不利影响，满足安全高效的生产需求。中国专利CN 105840216 A公开了一种地下空间开发的暗挖构筑方法，在拟建的地下空间两侧施工工作井，并在工作井的一端设置升降平台，进行地下空间立体化开发；通过顶管法设置箱涵，在箱涵底板上开设若干取土孔，开挖土方的顺序为由中间向两侧开挖。但目前采用大断面顶管构筑的地下空间基都以直线型或大半径曲线为主，需要在顶管通道的两端设置明挖工作井以满足始发和接收需要，而通常复杂的场地条件大大限制了其应用范围。地铁建设环境通常很难满足路中设置端部明挖井的需求，采用暗挖法施工风险太高，盾构法也无法实现短距离折线形地下空间的构筑需求，因此迫切需要一种非明挖机械施工方法解决此难题。
发明内容
本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，完成机械法开挖由直线到折线的方法突破，满足短距离折线形地下空间的构筑需求，施工占地面积小，对地面交通影响低，具有较好的推广价值。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：
步骤S1，在地铁车站站位施做侧向设置的明挖工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；
步骤S2，在明挖工作井架设顶管设备，首先顶进完成道路下大断面顶管通道；
步骤S3，在大断面顶管通道内嵌套顶管完成小断面顶管顶进：在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。
进一步地，所述步骤S3中嵌套顶管的次数为两次及以上。
进一步地，所述明挖工作井可永久兼作车站风井、出入口及侧向站厅，或作为临时工作井。
进一步地，所述大断面顶管通道在开洞位置采用整体式管节，所述整体式管节根据重量和吊装条件选择井下预制或地面预制吊装的方式。
进一步地，大断面顶管通道需考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移以及渣土及材料运输的空间需求。
进一步地，所述大断面顶管可作为端部风道，所述小断面顶管可作为站厅隧道、站厅空间以及设备区。
进一步地，其顶进的方法为敞开式顶管、网格式顶管、机械式顶管中的一种。
进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的断面的形式为矩形、圆形、类矩形中的一种。
进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的管节材质为钢、铸铁、钢筋混凝土及其组合形式。
进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的接收方式为洞内接收或顶管机弃壳。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的技术方案解决了大断面顶管内始发或接收小顶管的开洞受力问题和并分散顶管始发时的后靠背受力，大断面顶管通道在开洞位置可采用整体式管节，其整体式管节选择井下预制或地面预制吊装的方式，有效地保证了施工效率，施工安全、高效，对场地限制的条件少，可实现短距离折线形地下空间的构筑需求。
附图说明
图1是本发明实施例二的平面示意图。
图2是本发明实施例二的断面示意图。
附图标记：1、明挖工作井；2、第一大断面顶管通道；3、小断面顶管通道；4、整体式管节；5、第二大断面顶管通道。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：
步骤S1，选定地铁车站位置，在地铁车站位置附近的施工道路两端均施做侧向设置的明挖工作井1作为大断面顶管的始发井或接收井；其明挖工作井1可结合车站风井、出入口、侧向站厅等永久功能设置，也可单独设置临时井。明挖工作井1需考虑大断面顶管始发或接收以及整体式管节4预制的空间需求，整体式管节4根据需要进行设置。大断面顶管通道在开洞位置采用整体式管节4，所述整体式管节4根据重量和吊装条件选择井下预制或地面预制吊装的方式。
步骤S2，在明挖工作井架设顶管设备，首先顶进完成道路下大断面顶管通道；主要是在车站的端部或中部结合车站风道、人行通道等设计要求布置大断面顶管通道；其中大断面顶管通道需要考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节的平移，以及渣土及材料运输等空间需求。
步骤S3，待大断面顶管通道顶进完成后，在大断面顶管通道内嵌套顶管完成小断面顶管顶进，在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道3，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。
其中，步骤S3中嵌套顶管的次数为两次及以上。
其中，大断面顶管通道作为端部风道，所述小断面顶管通道3作为站厅隧道、站厅空间以及设备区。
其中，其顶进的方法为敞开式顶管、网格式顶管、机械式顶管中的一种。
其中，大断面顶管通道及小断面顶管通道3的断面的形式为矩形、圆形、类矩形中的一种。
其中，所述大断面顶管及小断面顶管的管节材质为钢、铸铁、钢筋混凝土及其组合形式。
其中，所述大断面顶管及小断面顶管的接收方式为洞内接收或顶管机弃壳。
实施例二：
如图1-2，一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：
步骤S1，在施工道路两端均施做侧向设置的顶管工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；
步骤S2，在两个明挖工作井1架设顶管设备，预制整体式管节4，顶进完成道路下的第一大断面顶管通道2和在第二大断面顶管通道5，其大断面顶管通道2及第二大断面顶管通道5的截面方式选用矩形；
步骤S3，在第一大断面顶管通道2和在第二大断面顶管通道5之前形成两个小断面顶管通道，在第一大断面顶管通道2内及第二大断面顶管通道5内的小断面顶管3的顶进方向为相向而行，平移运输小断面顶管机及小断面顶管3的管节，其在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管3，侧向顶进小断面顶管，小断面顶管通道3的截面方式选用类矩形，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设；
步骤S4，完成地铁车站其他必要的连接、附属结构、机电安装等。
其中大断面顶管通道作为小断面顶管通道3的平移始发空间，可兼作地铁车站的风道或横通道使用。小断面顶管横通道3可作为地铁车站的站台隧道，也可作为站厅、设备房空间等。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，在地铁车站站位施做侧向设置的明挖工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；
步骤S2，首先顶进完成道路下大断面顶管通道；
步骤S3，在大断面顶管通道内嵌套顶管完成小断面顶管顶进：在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。
2.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述步骤S3中嵌套顶管的次数为两次及以上。
3.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述明挖工作井可永久兼作车站风井、出入口及侧向站厅，或作为临时工作井。
4.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管通道在开洞位置采用整体式管节，所述整体式管节根据重量和吊装条件选择井下预制或地面预制吊装的方式。
5.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，大断面顶管通道考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移以及渣土及材料运输的空间需求。
6.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管顶进的方法为敞开式顶管、网格式顶管、机械式顶管中的一种。
7.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的断面的形式为矩形、圆形、类矩形中的一种。
8.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的管节材质为钢、铸铁、钢筋混凝土及其组合形式。
9.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的接收方式为洞内接收或顶管机弃壳。
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