CN116816396B - 地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下交通工程技术领域，具体涉及地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法，利用暗挖中部横通道空间，在施工横通道范围的车站外侧施作一种新的U型结构，以及将横通道拱顶加高后施作轨顶排热风道夹层，车站左右两侧的轨顶风道通过两侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，然后通过竖井与附属之间的连接通道，接入附属风道结构，本发明合理利用施工横通道空间，提出在车站外侧施作一种新的U型结构，以及横通道拱顶加高后施作轨顶排热风道夹层，解决了暗挖车站端部条件受限时的轨顶排热风道横跨车站接入附属风道的难题，实现功能需求，施工临时结构的再利用，加快工期，取得良好的经济效益。

Description

地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法

技术领域

本发明属于地下交通工程技术领域，具体涉及地铁暗挖车站，且结合中部竖井横通道设置轨顶排热风道结构及方法。

背景技术

当地铁车站建设面临市政管线诸多、迁改难度大，或交通疏解困难等问题时，在地层条件允许时可采用暗挖法施工。

暗挖地铁车站埋深较大，且地铁车站有空间限制，例如车站为L型换乘站，车站端部为换乘大厅，导致车站一侧的排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道。

针对以上情况，提出一种地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法，具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法，利用竖井横通道施作U型结构及轨顶风道排热夹层，解决车站一侧的排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的问题，且同时能够利用临时的竖井及横通道结构，施工临时结构的再利用，加快工期，降低工程造价。

本发明的第一个发明目的在于：提供一种地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构，包括：

轨顶风道排热夹层，其施作在横通道拱顶和横通道中板之间，所述横通道横跨车站，横通道拱顶高出暗挖车站拱顶，所述轨顶风道排热夹层连通附属风道；

U型结构，其成对施作，一侧的U型结构由横通道侧墙、竖井范围内站厅层侧墙、托梁以及孔边梁组成，另一侧的U型结构由竖井范围内站厅层侧墙、横通道端墙、托梁以及孔边梁组成，所述U型结构的上端连通轨顶风道排热夹层；

轨顶排热风道，其包括分别施作在站台层的上方的左线轨顶排热风道和右线轨顶排热风道，所述左线轨顶排热风道、右线轨顶排热风道分别与同侧的U型结构连通。

在本实施例中，轨顶排热风道靠近侧墙位置，一般情况下是封闭的，为了连接至U型结构，需要在横通道范围内的轨道排热风道侧壁开洞，开洞上方施作孔边梁。

车站工程地质条件良好，适合暗挖施工。暗挖车站中部具备场地条件，在车站外侧设置竖井，施作施工横通道，向两侧暗挖施工车站主体，通过暗挖施工地铁车站主体，后利用车站竖井横通道设置排热风道的方法，能够有效解决车站一侧排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的难题。

本发明的第二个发明目的在于：还提供了一种地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，包括以下步骤：

S1：开挖竖井及横通道，施工横通道初支结构，要求横通道顶部高出车站拱顶的顶部约2m，目的是做轨顶风道排热夹层；

横通道采用拱形断面，拱顶位于车站拱顶上方约2m，横通道底板位于车站中板标高。横通道断面开挖时，竖向设置两道支撑结构，第一道支撑（A撑）设置于横通道拱顶与车站拱顶之间，第二道支撑（B撑）设置于车站拱顶与车站中板之间，竖井平面布置见图1。

S2：横通道初支结构全部施工完成后，由横通道向车站两侧方向破除马头门，采用CRD等方法开挖车站主体站厅层。开马头门时，车站站厅层范围内的B撑随之拆除，横通道处横剖面见图2。

S3：施工横通道两侧的车站主体站厅层及站台层结构，包括车站拱顶、车站中板、车站底板、车站中柱、车站侧墙以及车站主体防水；

S4：待横通道两侧的车站主体站厅层及站台层结构，包括车站拱顶、车站中板、车站底板、车站中柱、车站侧墙以及车站主体防水均施工完成以后，施工位于横通道下方的车站站台层，由横通道两侧向中间开挖，并施工横通道范围内车站底板、车站中柱、车站侧墙、车站中板，在站台层的上方分别施作左线轨顶排热风道、右线轨顶排热风道。

S5：在车站主体结构的外侧，由横通道向下挖至托梁位置，施作托梁，拆除横通道内部分的支撑结构，施作除托梁外的U型结构，所述U型结构由托梁、横通道侧墙、孔边梁、竖井范围内站厅层侧墙以及底段横通道端墙组成，然后施作车站范围内的横通道中板和横通道底板。

S6：分段拆除A撑，施作顶段横通道端墙和横通道拱顶，见图3，将横通道拱顶加高，高出暗挖车站拱顶，施作夹层结构，该夹层结构作为轨顶风道排热夹层；

S7：回填竖井，凿除地面以下3m竖井结构，施工完成后，横通道部位剖面图见图4，剖面位置见图3。

S8：施工附属风道，将横跨车站的一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，另一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，轨顶风道排热夹层穿过连接通道接入附属风道。

在本实施例中，将施工横通道加高，高出暗挖车站拱顶，施作夹层结构，利用该夹层结构作为排热风道路径，解决轨顶排热风道无法横跨车站接入附属的难题。

在本实施例中，施工竖井邻接车站附属风道设置，并相连通，将横跨车站的一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，另一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，轨顶风道排热夹层穿过连接通道接入附属风道。

在本实施例中，所述竖井横通道设置于地铁车站中部附近，并由横通道向车站两侧开挖。

在本实施例中，所述横通道拱顶采用拱形断面，横通道拱顶位于车站拱顶上方约2m。

在本实施例中，所述U型结构沿车站纵向的长度范围与横通道的宽度相同，所述U型结构的净宽满足过风面积需求。

在本实施例中，横通道底板位于车站中板标高。

在本实施例中，在横通道断面开挖时，竖向设置两道支撑结构，第一道支撑设置于横通道拱顶与车站拱顶之间，第二道支撑设置于车站拱顶与车站中板之间。

在本实施例中，若工程地质条件良好，且地下水位埋深大，车站适用于暗挖法施工，可采用超前小导管或管棚等作为超前支护。

在本实施例中，暗挖车站埋深较大，具备条件将施工横通道加高，高出暗挖车站拱顶，横通道暗挖施工时，有相对安全的暗挖覆土厚度，且不与上方的市政管线等产生冲突，一般不小于5m覆土。

在本实施例中，横通道采用台阶法施工，初支可采用格栅支护，挂网喷混凝土。内部临时支撑可采用型钢，其水平间距按工程实际需要确定。

在本实施例中，所述车站主体的施工顺序为：先期施工横通道两侧车站底板、车站侧墙、车站中柱、车站中板、车站拱顶，然后施工横通道范围的车站底板、车站中板、车站侧墙、车站中柱、竖井范围内站厅层侧墙、横通道中板、横通道端墙、横通道底板、横通道拱顶。

在本实施例中，车站主体结构、横通道范围车站主体结构以及横通道采用全包防水施工并衔接。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：车站为两层暗挖车站，其端部为换乘厅或其他限制条件时，导致车站一侧的轨顶排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道。暗挖车站在其中部施工竖井后，暗挖施作横通道，再通过横通道向两侧暗挖施工车站主体，提供两个施工作业面，相比单个作业面能节省工期。一般来说，横通道的顶部与车站拱顶位于相同高度即可。为了解决上述技术难题，本发明将施工横通道进行加高，超出暗挖车站拱顶范围，施作夹层结构，后期将该夹层作为横跨车站的排热风道路径，利用车站中部临时竖井横通道设置排热风道，有效解决了车站一侧排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的难题。

与现有技术相比，本发明提供的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道结构及方法具有以下优点：

1.本发明利用暗挖中部横通道空间，在施工横通道范围的车站外侧施作一种新的U型结构，以及横通道拱顶加高后施作轨顶排热风道夹层，车站左右两侧的轨顶风道通过两侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，然后通过竖井与附属之间的连接通道，接入附属风道结构，合理利用施工横通道空间，解决了暗挖车站端部条件受限时的轨顶排热风道横跨车站接入附属风道的难题，实现功能需求，施工临时结构的再利用，加快工期，取得良好的经济效益。

2.本发明中，竖井横通道设置于地铁车站中部附近，由横通道向车站两侧开挖，增加了施工面，可大幅度加快工程进度。

3.本发明中，利用车站中部临时竖井横通道设置排风道，施工临时结构的再利用，加快了工期，降低工程造价。

4.另外，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：本发明解决了目前存在的车站一侧的排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的风道跨越问题，填补了国内外业内技术空白。

附图说明

图1为暗挖车站平面布置示意图，暗挖车站中部附近具备场地条件，在车站外侧设置竖井。

图2为本发明的竖井横通道支撑布置剖面示意图，横通道设置两道支撑，第一道支撑（A撑）设置于横通道拱顶与车站拱顶之间，第二道支撑（B撑）设置于车站拱顶与车站中板之间。

图3为横通道范围的车站结构横剖面图。

图4为施工完成后横通道处车站纵剖面示意图，见图3剖面（A-A）位置。

图5为暗挖车站及施工横通道防水断面图。

图6为暗挖车站防水断面图。

图7为本发明中地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道的方法的流程图。

图中：1-轨顶风道排热夹层；2-横通道拱顶；3-横通道中板；4-车站拱顶；5-连接通道；6-横通道侧墙；7-竖井范围内站厅层侧墙；8-托梁；901-顶段横通道端墙；902-底段横通道端墙；10-左线轨顶排热风道；11-右线轨顶排热风道；12-车站中板；13-第一道支撑；14-第二道支撑；15-车站中柱；16-车站侧墙；17-横通道初支；18-车站底板；19-横通道底板；20-孔边梁。

具体实施方式

实施例1：地铁暗挖车站结合中部竖井横通道设置轨顶排热风道方法。

本实施例的具体实施步骤如下：

S1：开挖竖井及横通道，施工横通道初支结构，横通道采用拱形断面，横通道拱顶2位于车站拱顶4上方约2m，横通道底板19位于车站中板12标高。横通道断面开挖时，竖向设置两道支撑，第一道支撑13（A撑）设置于横通道拱顶2与车站拱顶4之间，第二道支撑14（B撑）设置于车站拱顶4与车站中板12之间，竖井平面布置见图1。

S2：横通道初支17全部施工完成后，由横通道向车站两侧方向破除马头门，采用CRD等方法开挖车站主体站厅层。开马头门时，车站站厅层范围内的B撑随之拆除，横通道处横剖面见图2。

S3：施工横通道两侧的车站主体结构，包括车站拱顶4、车站中板12、车站底板18、车站中柱15、车站侧墙16以及车站主体防水；

S4：待横通道两侧的车站主体站厅层及站台层结构，包括拱顶、中板、底板、中柱、侧墙，以及车站主体防水均施工完成以后，位于横通道下方的车站站台层，由横通道两侧向中间开挖，并施工横通道范围内车站底板、车站中柱、车站侧墙、车站中板。

S5：在车站主体站厅层及站台层结构的外侧，由横通道向下挖至托梁8位置，施作托梁8，拆除横通道内剩余B撑，施作除托梁8外的U型结构，所述U型结构由横通道侧墙6、孔边梁20、竖井范围内站厅层侧墙7以及底段横通道端墙902组成，施作横通道中板3和横通道底板19。具体的：依次施作右线的横通道侧墙6、竖井范围内站厅层侧墙7及孔边梁20，左线的竖井范围内站厅层侧墙7、底段横通道端墙902及孔边梁20，然后施作横通道中板3和横通道底板19。

S6：分段拆除A撑，施作顶段横通道端墙901和横通道拱顶2，见图3，将横通道拱顶2加高，高出暗挖车站拱顶，施作夹层结构，该夹层结构作为轨顶风道排热夹层；其中顶段横通道端墙901和底段横通道端墙902之间交界线为横通道中板3标高。

S7：回填竖井，凿除地面以下3m竖井结构，施工完成后，横通道部位剖面图见图4，剖面位置见图3。

S8：施工附属风道，将横跨车站的一侧右线轨顶排热风道11通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层1，左线轨顶排热风道10通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层1，轨顶风道排热夹层1穿过连接通道5接入附属风道。

本发明将施工横通道进行加高，超出暗挖车站拱顶范围，施作夹层结构，后期将该夹层作为横跨车站的排热风道路径，利用车站中部临时竖井横通道设置排热风道，有效解决了车站一侧排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的难题。通过合理利用施工横通道空间，解决了轨顶排热风道横跨车站接入附属的难题，实现功能需求，施工临时结构的再利用，加快工期，取得良好的经济效益。

实施例2：通过实施例1中的地铁暗挖车站结合中部竖井横通道设置轨顶排热风道方法施作的轨顶排热结构。

轨顶排热结构包括：

施作在横通道拱顶2和横通道中板3之间的轨顶风道排热夹层1，横通道横跨车站，横通道拱顶2高出暗挖车站拱顶4，轨顶风道排热夹层1通过连接通道5连通附属风道；

由横通道侧墙6、竖井范围内站厅层侧墙7、托梁8以及孔边梁20组成的U型结构；

此外，由竖井范围内站厅层侧墙7、底段横通道端墙902、托梁8以及孔边梁20组成的U型结构；

所述U型结构成对施作，所述U型结构的上端连通轨顶风道排热夹层1；

以及分别施作在站台层的上方的左线轨顶排热风道10和右线轨顶排热风道11，所述左线轨顶排热风道10、右线轨顶排热风道11分别与同侧的U型结构连通。

此轨顶排热结构将施工横通道进行加高，超出暗挖车站拱顶范围，施作夹层结构，后期将该夹层作为横跨车站的排热风道路径，利用车站中部临时竖井横通道设置排热风道，有效解决了车站一侧排热风道无法从车站端部横跨车站接入附属风道的难题。具体的：站台层中的热空气通过左线轨顶排热风道10和右线轨顶排热风道11、U型结构、轨顶风道排热夹层1排入附属风道。

需要说明的是，本实施例中提及的左线轨顶排热风道10和右线轨顶排热风道11均属于横通道范围内的轨顶排热风道，对于横通道范围外的轨顶排热风道并非本申请中的创新点，并且结构已知，在此不再详述。

实施例3：车站主体结构、横通道范围车站主体结构以及横通道采用全包防水施工并衔接，暗挖车站及施工横通道防水断面图见图5和图6，包括初衬喷射混凝土、土工布缓冲层、夹层防水层以及二衬模筑混凝土，达到全方位防水作用。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施步骤，但本发明的保护范围不局限于此，本领域技术人员通过阅读本发明书，在此基础上采取的任何等效变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之类。

Claims (10)

1.一种地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：开挖竖井及横通道，施工横通道初支结构，要求横通道顶部高出车站拱顶，横通道断面开挖时，竖向设置多道支撑结构；

S2：横通道初支结构全部施工完成后，由横通道向车站两侧方向破除马头门，开挖车站主体站厅层，开马头门时，车站站厅层范围内的支撑结构随之拆除；

S3：施工横通道两侧的车站主体站厅层及站台层结构，包括车站拱顶、车站中板、车站底板、车站中柱、车站侧墙以及车站主体防水；

S4：待横通道两侧的车站主体站厅层及站台层结构施工完成后，位于横通道下方的车站站台层，由横通道两侧向中间开挖，并施工横通道范围内的车站底板、车站中柱、车站侧墙以及车站中板；

S5：在车站主体结构的外侧，由横通道向下挖至托梁位置，施作托梁，拆除横通道内部分的支撑结构，施作除托梁外的U型结构，所述U型结构由托梁、横通道侧墙、孔边梁、竖井范围内站厅层侧墙以及底段横通道端墙组成，然后施作车站范围内的横通道中板和横通道底板；

S6：分段拆除剩余支撑结构，施作顶段横通道端墙和横通道拱顶，横通道拱顶加高，高出暗挖车站拱顶，施作夹层结构，该夹层结构作为轨顶风道排热夹层；

S7：回填竖井，凿除地面以下3m竖井结构；

S8：施工附属风道，将横跨车站的一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，另一侧轨顶排热风道通过与其同侧的U型结构接入轨顶风道排热夹层，轨顶风道排热夹层穿过连接通道接入附属风道。

2.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：所述竖井及横通道设置于地铁车站中部附近，并由横通道向车站两侧开挖。

3.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：在步骤S1中，在横通道断面开挖时，竖向设置两道支撑结构，第一道支撑设置于横通道拱顶与车站拱顶之间，第二道支撑设置于车站拱顶与车站中板之间。

4.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：在步骤S1中，横通道采用台阶法施工，初支可采用格栅支护，挂网喷混凝土，内部临时支撑可采用型钢，其水平间距按工程实际需要确定。

5.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：在步骤S5中，所述U型结构沿车站纵向的长度范围与横通道的宽度相同，所述U型结构的净宽满足过风面积需求，横通道底板位于车站中板标高。

6.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：在步骤S6中，所述横通道拱顶采用拱形断面，横通道拱顶位于车站拱顶上方2m。

7.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：若工程地质条件良好，且地下水位埋深大，车站适用于暗挖法施工，可采用超前小导管或管棚作为超前支护。

8.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：暗挖车站埋深较大，具备条件将施工横通道加高，高出暗挖车站拱顶，横通道暗挖施工时，有相对安全的暗挖覆土厚度，且不与上方的市政管线产生冲突，一般不小于5m覆土。

9.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法，其特征在于：车站主体结构、横通道范围车站主体结构采用全包防水施工。

10.一种应用如权利要求1-9任一项所述的地铁暗挖车站结合横通道设置轨顶排热风道方法施作的轨顶排热风道结构，其特征在于：包括：

轨顶风道排热夹层，其施作在横通道拱顶和横通道中板之间，所述横通道横跨车站，横通道拱顶高出暗挖车站拱顶，所述轨顶风道排热夹层连通附属风道；

U型结构，其成对施作，一侧的U型结构由横通道侧墙、竖井范围内站厅层侧墙、托梁以及孔边梁组成，另一侧的U型结构由竖井范围内站厅层侧墙、底段横通道端墙、托梁以及孔边梁组成，所述U型结构的上端连通轨顶风道排热夹层；

轨顶排热风道，其包括分别施作在站台层的上方的左线轨顶排热风道和右线轨顶排热风道，所述左线轨顶排热风道、右线轨顶排热风道分别与同侧的U型结构连通。