CN202707075U - 基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，包括开挖形成的车站内部主体结构、多根由前至后布设在车站内部主体结构纵向中心线上的中柱、搭设在中柱中部的中板和布设在车站内部主体结构正上方的主体拱部，车站内部主体结构底部上设置有底纵梁，且主体拱部中部设置有顶纵梁；前后相邻两根中柱的中部之间设置有一根与底纵梁呈平行布设的中纵梁，车站内部主体结构的底板和侧墙上均设置有车站主体结构二次衬砌结构。本实用新型结构设计合理、结构稳固、使用效果好且施工步骤简单、施工难度小、施工进度快，能解决现有地铁车站施工方法存在的开挖导洞多、工序多、支护复杂、废弃工程量大、施工质量较难保证等多种实际问题。

Description

基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构

技术领域

本实用新型属于地铁车站施工技术领域，尤其是涉及一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构。

背景技术

自1860年以来，经过一百多年地铁施工的实践，在不断吸取先进科技成果的基础上，创造了适应各种围岩条件和环境要求的施工方法，主要有明挖法、盖挖法、钻爆法、浅埋暗挖法、盾构法、沉管法、TBA法和顶进法，上述几种施工工法虽均能有效适用于地铁车站施工并分别具有各自的优点，但实际施工过程中均不同程度地存在一定的缺陷和不足。

其中，明挖法所适用的施工场地要开阔，附近建筑物较少，地层为软岩或土体；但实际施工时，破坏环境生态，影响交通，同时会带来尘土和噪声污染。盖挖法所适用的施工地段交通繁忙，要求阻断交通时间短，多用于浅埋地铁车站；但实际施工时，施工工序复杂，交叉作业，施工条件差。钻爆法的施工地段为岩石或坚硬土体，该施工方法在软质岩中适应性差。浅埋暗挖法适用于软弱地层，有时需对地层进行超前预支护或预加固；但实际施工时，机械化程度底，劳动强度高，环境恶劣，风险大。盾构法所适用的施工地段为城市软弱地层；但实际施工时，机械设备复杂，价格昂贵，施工工艺繁琐，需专业施工队伍。沉管法适用于跨越江河湖海的施工场合，软地基；但是实际施工时，占用航道，要有专门的驳船、下沉、对接机具、水下作业，风险大。TBA法（掘进机法）所适用的施工地段为坚硬岩石地质；但是实际施工时，造价高，技术复杂，刀具易磨损。顶进法适用于传统交通繁忙道路、地面铁路、地下管网等障碍物地区；但实际施工时，需较大场地。

目前，城市地铁车站施工中主要采用“中洞法”、“侧洞法”和“PBA洞桩法”三种施工方法。其中，“中洞法”的施工工序是先进行中洞施工并相应建立起梁、柱支撑体系，然后再施作左右两个侧洞。具体施工时，“中洞法”的施工工序包括以下几个步骤：第一步、采用台阶法由上至下开挖中洞，并在开挖完成的中洞内施工支护结构，中洞拱部采用砂浆锚杆加固地层，并采用全断面格栅，进行网喷混凝土支护；第二步、施作中洞中的底板和底纵梁，并在施工完成的底纵梁预留接茬钢筋及防水板接头；再吊装钢管柱，灌注钢管混凝土；之后，铺设中洞的顶部防水板，并浇筑顶纵梁；随后，再用混凝土回填拱顶空隙；第三步、采用台阶法由上至下开挖左右两侧边跨，并在开挖完成的边跨内施工支护结构，此时所施工的支护结构与中洞中所采用的支护结构相同；第四步、施作底板及两侧边墙下部，同时预留接茬钢筋及防水板接头；第五步、铺设边墙防水板，浇筑中纵梁，并施工中层板及边墙；第六步、拆除剩余的临时支护结构，并浇筑二衬混凝土；第七步、车站附属结构施作及内部装修。“侧洞法”是先对两个侧洞进行施工，然后再施作中洞。而“PBA洞桩法”是利用小导洞施作桩梁形成主要传力结构，在暗挖拱盖下进行内坑开挖，常规采用“PBA洞桩法”施工地铁车站时，一般均经过八个主要步骤。

综上，实际施工过程中，上述“侧洞法”、“中洞法”和“PBA洞桩法”均不同程度存在以下缺陷和不足：①所开挖导洞多，工序多，爆破次数多，因而扰动地层次数多，存在诸多不安全因素；②支护复杂，初支拆除多，且废弃工程量大；③导洞与导洞之间的连接点多，支护体系比较薄弱；④进度慢，成本大，浪费严重，成本高；⑤“PBA洞桩法”对围护桩及中柱的垂直度难以保证，影响结构受力及外观质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其设计合理、结构稳固、使用效果好且施工步骤简单、施工难度小、施工进度快，能解决现有地铁车站施工方法存在的开挖导洞多、工序多、支护复杂、废弃工程量大、施工质量较难保证等多种实际问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：包括开挖形成的车站内部主体结构、多根由前至后布设在所述车站内部主体结构的纵向中心线上且呈竖直向布设的中柱、搭设在中柱中部且呈水平向布设的中板和布设在所述车站内部主体结构正上方的主体拱部，所述车站内部主体结构的底部纵向中心线上设置有一道底纵梁，且所述主体拱部的纵向中心线上设置有一道顶纵梁，所述顶纵梁与底纵梁呈平行布设且其位于底纵梁的正上方；多根所述中柱的底部均支撑在底纵梁上，且多根所述中柱的顶部均支顶在顶纵梁上；前后相邻两根所述中柱的中部之间均设置有一根与底纵梁呈平行布设的中纵梁，所述中纵梁位于底纵梁的正上方；所述中板的左右端部分别支撑固定在所述车站内部主体结构的左右两侧内侧壁上，且中板的中部布设在所述中纵梁上，所述车站内部主体结构的底板和侧墙上均设置有车站主体结构二次衬砌结构；所述主体拱部的左右两侧拱脚分别支撑在左侧冠梁和右侧冠梁上，所述左侧冠梁和右侧冠梁呈平行布设且二者均呈水平向布设；所述主体拱部包括两个呈左右对称布设的主体拱段，两个所述主体拱段分别为支撑于多根所述中柱顶部与左侧冠梁之间的左侧拱段和支撑于多根所述中柱顶部与右侧冠梁之间的右侧拱段；所述左侧冠梁布设于预先开挖形成的左侧导洞的外侧边墙底部，右侧冠梁布设于预先开挖形成的右侧导洞的外侧边墙底部，所述左侧导洞和右侧导洞呈左右对称布设；所述顶纵梁布设于预先开挖形成的中部主洞的内侧上部，且顶纵梁位于中部主洞的纵向中心线上；所述底纵梁布设于预先开挖形成的下侧主洞的内侧下部，且底纵梁位于下侧主洞的纵向中心线上；所述左侧导洞和右侧导洞对称布设在中部主洞的左右两侧，下侧主洞位于中部主洞的正下方；所述左侧导洞内位于所述左侧拱段上方的区域和右侧导洞为内位于所述右侧拱段上方的区域均为混凝土回填区一，所述左侧拱段和右侧拱段的结构相同且二者均包括初支扣拱和布设在初支扣拱下方的车站主体扣拱二次衬砌结构，所述车站主体结构二次衬砌结构和车站主体扣拱二次衬砌结构连接组成一个整体式二次衬砌结构。

上述基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征是：所述左侧导洞、右侧导洞、中部主洞和下侧主洞的拱部均设置有超前小导管注浆稳固层。

上述基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征是：所述左侧拱段和右侧拱段上方均设置有超前小导管注浆稳固层。

上述基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征是：所述左侧导洞和右侧导洞的外侧洞壁上均设置有多道砂浆锚杆，且左侧导洞和右侧导洞的外侧拱脚处均设置有锁脚锚管，所述左侧导洞的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆锚进左侧冠梁内并与左侧冠梁连接为一体，所述右侧导洞的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆锚进右侧冠梁内并与右侧冠梁连接为一体。

上述基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征是：所述车站内部主体结构的侧墙上由上至下设置有多道锚索。

上述基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征是：所述底纵梁的底部设置有两个混凝土回填区二。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理、整体结构稳固、造价低且使用效果好，防水质量优良。

2、施工步骤简单、施工方便且实现方便，投入成本低，在浅埋暗挖地铁车站中，先开挖两侧边导洞（即左侧导洞和右侧导洞）及中洞（即中间导洞），边导洞贯通后施做边导洞内冠梁，同时施做顶中洞与底中洞（即下侧导洞）间的挖孔护筒，然后施做底纵梁、钢管柱与顶纵梁二衬，使之形成一个有效的柱支撑体系，再施做顶中洞与两侧边导洞间的扣拱，形成“柱拱法”的主体受力体系。

3、所施工的导洞少，施工工序转换少，且爆破次数少，扰动次数少。

4、适用范围广，能有效适用于跨度为30米以下的地铁车站施工，能适用于浅埋地层和上软下硬地层。

5、防水施工面较大，施工质量好控制。

6、支护体系简单，拆除工程量较少且废弃工程量小，施工难度较小。

7、导洞与导洞之间的连接点少，支护体系的稳固性能得到有效保证。

8、施工进度相对较快，可分两步对主体结构内部进行大面积作业，施工效率高，施工方便且施工工期大幅缩短。同时，由于在边导洞内施做冠梁，与扣拱二衬形成一个整体，稳定性好，主体结构下部施工利用边墙锚索加固边墙岩体，保证冠梁稳定，减少冠梁下部打桩带来的难度和工期影响。另外，中柱与扣拱二衬形成拱盖后，下部施工作业空间较大，施工效率高，可工期缩短。

9、地面沉降较小，施工过程便于控制。

10、废弃工程量较小，成本节约。

11、本实用新型在浅埋暗挖地铁车站施工过程中，由于柱拱受力体系提前形成，后续施工在其安全保护下施工，安全风险小。

综上所述，本实用新型结构设计合理、结构稳固、使用效果好且施工步骤简单、施工难度小、施工进度快，能解决现有地铁车站施工方法存在的开挖导洞多、工序多、支护复杂、废弃工程量大、施工质量较难保证等多种实际问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的施工方法流程框图。

图3为对本实用新型进行导洞开挖及初期支护时的施工状态参考图。

图4为对本实用新型进行冠梁与挖孔护筒施工时的施工状态参考图。

图5为对本实用新型进行底纵梁、中柱及顶纵梁施工时的施工状态参考图。

图6为对本实用新型进行初支扣拱施工与土方回填时的施工状态参考图。

图7为对本实用新型进行车站主体扣拱二次衬砌结构施工时的施工状态参考图。

图8为对本实用新型进行车站内部主体结构上部开挖及上部侧墙初期支护施工时的施工状态参考图。

图9为对本实用新型进行中纵梁、中板与上部侧墙二次衬砌施工时的施工状态参考图。

图10为对本实用新型进行车站内部主体结构下部土方开挖及下部侧墙初期支护施工时的施工状态参考图。

附图标记说明:

1—中柱；         2—中板；          3—底纵梁；

4—顶纵梁；       5—车站主体结构二次衬砌结构；

6—左侧冠梁；     7—右侧冠梁；       8—混凝土回填区一；

9—初支扣拱；     10—左侧导洞；      11—右侧导洞；

12—车站主体扣拱二次衬砌结构；        13—中部主洞；

14—下侧主洞；    15—初期支护结构；

17—超前小导管注浆稳固层；            18—砂浆锚杆；

19—锁脚锚管；    20—锚索；          21—挖孔护筒；

22—防水层；      23—混凝土回填区二。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括开挖形成的车站内部主体结构、多根由前至后布设在所述车站内部主体结构的纵向中心线上且呈竖直向布设的中柱1、搭设在中柱1中部且呈水平向布设的中板2和布设在所述车站内部主体结构正上方的主体拱部，所述车站内部主体结构的底部纵向中心线上设置有一道底纵梁3，且所述主体拱部的纵向中心线上设置有一道顶纵梁4，所述顶纵梁4与底纵梁3呈平行布设且其位于底纵梁3的正上方。多根所述中柱1的底部均支撑在底纵梁3上，且多根所述中柱1的顶部均支顶在顶纵梁4上。前后相邻两根所述中柱1的中部之间均设置有一根与底纵梁3呈平行布设的中纵梁，所述中纵梁位于底纵梁3的正上方。所述中板2的左右端部分别支撑固定在所述车站内部主体结构的左右两侧内侧壁上，且中板2的中部布设在所述中纵梁上，所述车站内部主体结构的底板和侧墙上均设置有车站主体结构二次衬砌结构5。

所述主体拱部的左右两侧拱脚分别支撑在左侧冠梁6和右侧冠梁7上，所述左侧冠梁6和右侧冠梁7呈平行布设且二者均呈水平向布设。所述主体拱部包括两个呈左右对称布设的主体拱段，两个所述主体拱段分别为支撑于多根所述中柱1顶部与左侧冠梁6之间的左侧拱段和支撑于多根所述中柱1顶部与右侧冠梁7之间的右侧拱段。所述左侧冠梁6布设于预先开挖形成的左侧导洞10的外侧边墙底部，右侧冠梁7布设于预先开挖形成的右侧导洞11的外侧边墙底部，所述左侧导洞10和右侧导洞11呈左右对称布设。

所述顶纵梁4布设于预先开挖形成的中部主洞13的内侧上部，且顶纵梁4位于中部主洞13的纵向中心线上。所述底纵梁3布设于预先开挖形成的下侧主洞14的内侧下部，且底纵梁3位于下侧主洞14的纵向中心线上。所述左侧导洞10和右侧导洞11对称布设在中部主洞13的左右两侧，下侧主洞14位于中部主洞13的正下方。所述左侧导洞10内位于所述左侧拱段上方的区域和右侧导洞11为内位于所述右侧拱段上方的区域均为混凝土回填区一8，所述左侧拱段和右侧拱段的结构相同且二者均包括初支扣拱9和布设在初支扣拱9下方的车站主体扣拱二次衬砌结构12，所述车站主体结构二次衬砌结构5和车站主体扣拱二次衬砌结构12连接组成一个整体式二次衬砌结构。

本实施例中，所述左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14的拱部均设置有超前小导管注浆稳固层17。

同时，所述左侧拱段和右侧拱段上方均设置有超前小导管注浆稳固层17。

本实施例中，所述左侧导洞10和右侧导洞11的外侧洞壁上均设置有多道砂浆锚杆18，且左侧导洞10和右侧导洞11的外侧拱脚处均设置有锁脚锚管19，所述左侧导洞10的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆18锚进左侧冠梁6内并与左侧冠梁6连接为一体，所述右侧导洞11的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆18锚进右侧冠梁7内并与右侧冠梁7连接为一体。

实际施工时，所述车站内部主体结构的侧墙上由上至下设置有多道锚索20。

本实施例中，所述底纵梁3的底部设置有两个混凝土回填区二23。

如图2所示，本实用新型的施工过程包括以下步骤：

步骤一、前期准备工作：具体是拟定测设方案且所拟定的测设方案如下：首先，采用常规施工测量方法且按设计图纸在施工现场进行施工测量，测设出所述主体拱部的外围边线和竖向中心线以及所述主体拱部左右两侧拱脚的布设位置，并在所述主体拱部的中心线上测设出顶纵梁4的外围边线；其次，在顶纵梁4的正下方测设出底纵梁3的外围边线；之后，在两个拱脚的布设位置处分别测设出左侧冠梁6和右侧冠梁7的外围边线，并相应测设出左侧导洞10和右侧导洞11的中心线以及各自在进洞口处的外围边线，同时分别测设出中部主洞13和下侧主洞14的中心线以及各自在进洞口处的外围边线；然后，分别测设出所述左侧拱段和右侧拱段中的初支扣拱9和车站主体扣拱二次衬砌结构12的外围边线。

由上述内容可见，本实用新型前期准备工作中，只需按照设计图纸且根据常规施工测量方法进行放线测量即可，而不需进行其它准备工作。并且本实用新型所采用的如图2所示的柱拱法施工方法能满足大跨度地铁车站的施工需求，实际施工时只需根据需施工大跨度车站的跨度对所述主体拱部的跨度进行相应调整，所述主体拱部的跨度与需施工大跨度车站的跨度一致。同时，根据调整后所述主体拱部的跨度，对左侧导洞10和右侧导洞11的布设位置以及二者之间的间距进行相应调整。因而，本实用新型能简单、方便满足任何尺寸大跨度地铁车站的施工需求，并且施工过程安全，不存在不安全因素，实现非常方便，且施工进度快，施工过程安全。

步骤二、导洞开挖及初期支护与冠梁施工：根据步骤一中的测设结果且采用常规隧道开挖施工方法，对左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14分别进行开挖，且左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14开挖过程中均同步对开挖完成的导洞洞壁进行初期支护，并相应获得初期支护结构15，其施工状态详见图3。所述左侧导洞10和右侧导洞11开挖过程中，分别在已开挖完成的左侧导洞10和右侧导洞11内施工左侧冠梁6和右侧冠梁7，其施工状态详见图4。

本实施例中，步骤二中对左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14分别进行开挖之前，采用常规隧道超前小导管注浆方法，在左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14的拱部分别进行超前小导管注浆施工，并相应形成超前小导管注浆稳固层17。

实际进行导洞开挖之前，采用超前小导管注浆施工方法对左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14进行超前稳固后，不仅施工简便，并且加固效果非常好，能有效保证施工过程的安全性，并能确保整个施工工艺顺利进行以及最终施工完成大跨度地铁车站的稳固性，为后续施工提供了一个稳固的地基基础。同时，使得本实用新型的适用范围进一步拓宽，能有效适用于土质与石质地层的地铁车站施工。

本实施例中，对左侧导洞10、右侧导洞11、中部主洞13和下侧主洞14分别进行开挖时，左侧导洞10和右侧导洞11之间的开挖进度相差不小于5米，左侧导洞10和右侧导洞11中开挖进度迟的导洞为迟开挖导洞。所述中部主洞13的开挖进度比所述迟开挖导洞的开挖进度迟且二者之间的开挖进度相差不小于5米，所述下侧主洞14的开挖进度比中部主洞13的开挖进度迟且二者之间的开挖进度相差不小于30米。具体施工时，下侧主洞14滞后中部主洞13约30米。这样，在保证施工安全的同时，也能有效保证施工进度。

本实施例中，对左侧冠梁6和右侧冠梁7进行施工时，待左侧导洞10和右侧导洞11均开挖至前后贯通后再进行施工。也就是说，直至左侧导洞10和右侧导洞11均开挖完成后，再分别在左侧导洞10和右侧导洞11中施工左侧冠梁6和右侧冠梁7，这样使得左侧冠梁6和右侧冠梁7的施工过程与左侧导洞10和右侧导洞11的开挖施工过程分期进行，互不影响。

另外，为增加整体结构的稳固性，对左侧导洞10和右侧导洞11分别进行开挖过程中，还需施工多道分别对左侧导洞10的外侧洞壁和右侧导洞11的外侧洞壁进行稳固的砂浆锚杆18，同时还需在左侧导洞10和右侧导洞11的外侧拱脚处施工锁脚锚管19。

本实施例中，多道所述砂浆锚杆18由上至下进行布设且均呈水平向布设，所述锁脚锚管19由左侧导洞10或右侧导洞11的外侧拱脚斜向下布设。这样，通过砂浆锚杆18和锁脚锚管19能对左侧导洞10和右侧导洞11拱脚处的围岩进行进一步加固，因而为后续施工提供一个安全的施工作业环境。

同时，在左侧导洞10和右侧导洞11内打设砂浆锚杆18时，所述砂浆锚杆18还锚进左侧冠梁6和右侧冠梁7内，并与左侧冠梁6和右侧冠梁7形成一个整体，这样通过砂浆锚杆18使得左侧冠梁6和右侧冠梁7均与洞壁紧固为一体。

步骤三、底纵梁、中柱及顶纵梁施工：根据步骤一中的测设结果，沿下侧主洞14的纵向中心线，由前至后在已开挖完成的下侧主洞14的内侧下部施工底纵梁3，其施工状态详见图5。

本实施例中，多根所述中柱1均为钢管柱；步骤三中对底纵梁3进行施工之前，先在已开挖完成的中部主洞13和下侧主洞14之间开挖孔洞并施工所述钢管桩的挖孔护筒21，具体是在中部主洞13的初期支护结构15和下侧主洞14的初期支护结构15之间开挖孔洞并及时施工挖孔护筒21。待多根所述中柱1施工用的挖孔护筒21均施工完成后，再由前至后施工底纵梁3。

实际施工时，所述挖孔护筒21由上至下随开挖过程逐层进行施工。

本实施例中，实际对所述底纵梁3进行施工过程中，需先在底纵梁3底部施做防水层22。并且，所述底纵梁3施工完成后，还需直接在已施工完成的底纵梁3上部施工车站主体结构二次衬砌结构5。同时，还应完成所述底纵梁3底部的两个混凝土回填区23的施工过程。

所述底纵梁3施工过程中，由前至后在已施工完成的底纵梁3上施工多根所述中柱1。本实施例中，对中柱1进行施工时，具体是在已施工完成的挖孔护筒21内安装所述钢管柱，并浇筑所述钢管柱内的混凝土。

多根所述中柱1施工过程中，沿中部主洞13的纵向中心线，由前至后在已施工完成的前后相邻两根所述中柱1的顶部之间施工顶纵梁4。

本实施例中，实际对所述顶纵梁4进行施工过程中，需先在顶纵梁4顶部施做防水层22。并且，所述顶纵梁4施工完成后，还需直接在已施工完成的顶纵梁4底部施工车站主体扣拱二次衬砌结构12。

步骤四、初支扣拱施工与土方回填：根据步骤一中的测设结果且按常规隧道初支扣拱的施工方法，由前至后分别对左侧导洞10与中部主洞13之间以及中部主洞13与右侧导洞11之间的土体或岩体进行开挖，且开挖过程中同步对所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9进行施工。

所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9施工过程中，采用混凝土分别对左侧导洞10内位于所述左侧拱段上方的区域和右侧导洞11为内位于所述右侧拱段上方的区域进行回填，形成混凝土回填区一8，其施工状态详见图6。

本实施例中，回填所用的混凝土为素混凝土，具体为C20素混凝土。

具体来说，步骤四中对左侧导洞10与中部主洞13之间的土体或岩体进行开挖时，沿所述左侧拱段的纵向中心线由前至后进行开挖，且开挖过程中同步在多根所述中柱1顶部与左侧冠梁6之间施工所述左侧拱段的初支扣拱9。对中部主洞13与右侧导洞11之间的土体或岩体进行开挖时，沿所述右侧拱段的纵向中心线由前至后进行开挖，且开挖过程中同步在多根所述中柱1顶部与右侧冠梁7之间施工所述右侧拱段的初支扣拱9。

并且，所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9施工完成后，应及时对左侧导洞10内位于所述左侧拱段上方的区域和右侧导洞11为内位于所述右侧拱段上方的区域进行回填，以进一步加固初支扣拱9与左侧导洞10和右侧导洞11之间结构的稳固性，并且所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9连接组成所述主体拱部的整体式初期支护体系。

本实施例中，步骤四中对所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9进行施工过程中，所述左侧拱段的初支扣拱9的施工进度和所述右侧拱段的初支扣拱9的施工进度之间相差不小于6米。也就是说，所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9的施工进度错开纵向距离不小于6米。

本实施例中，对左侧导洞10与中部主洞13之间以及中部主洞13与右侧导洞11之间的土体或岩体进行开挖时，分别按照所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9的结构进行开挖。且实际开挖之前，需采用常规隧道超前小导管注浆方法，在左侧导洞10与中部主洞13之间以及中部主洞13与右侧导洞11之间的土体或岩体中对应位置分别进行超前小导管注浆施工，并相应形成超前小导管注浆稳固层17。

步骤五、车站主体扣拱二次衬砌结构施工：根据步骤一中的测设结果且按常规隧道二次衬砌施工方法，由前至后分别对所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12进行施工，且所述车站主体扣拱二次衬砌结构12布设于步骤四中已施工完成的初支扣拱9上；

所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12施工之前，由前至后对位于已施工完成的初支扣拱9下方的初期支护结构15进行拆除，其施工状态详见图7。

具体而言，步骤五中所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12施工之前，由前至后对位于已施工完成的初支扣拱9下方的所述左侧导洞10与中部主洞13的初期支护结构15进行拆除；且所述右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12施工之前，由前至后对位于已施工完成的初支扣拱9下方的所述中部主洞13与右侧导洞11的初期支护结构15进行拆除。也就是说，所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12施工之前，主要是对左侧导洞10、中部主洞13和右侧导洞11的初期支护结构15进行拆除。

本实施例中，步骤五中对所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12进行施工时，均由前至后分多段进行施工。相应地，对初支扣拱9下方的初期支护结构15进行拆除时，也均由前至后分多段进行施工。

本实施例中，对所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12进行施工时，所述左侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12和右侧拱段的车站主体扣拱二次衬砌结构12的施工进度相同且二者对称进行施工。

本实施例中，待步骤四中所述左侧拱段的初支扣拱9和所述右侧拱段的初支扣拱9均施工完成后，向所施工大跨度车站的两端后退，沿所述车站内部主体结构的纵向中心线由前至后分多段对所述车站主体扣拱二次衬砌结构12进行施工，且在车站主体扣拱二次衬砌结构12施工之前，对已施工完成的初支扣拱9下方的初期支护结构15进行拆除。实际施工时，具体凿除初期支护结构15。对于车站主体扣拱二次衬砌结构12未施工部分，初期支护结构15不能拆除。

步骤六、车站内部主体结构上部开挖及上部侧墙初期支护施工：由上至下对所述车站内部主体结构上部的土体或岩体进行分层开挖，直至开挖至所述中柱1的中下部为止；且分层开挖过程中，按照常规隧道侧墙的初期支护方法，对已开挖完成的所述车站内部主体结构的上部侧墙进行初期支护，其施工状态详见图8。

本实施例中，对所述车站内部主体结构上部的土体或岩体进行分层开挖时，直至开挖至所述中柱1顶面下方1.5米处为止。

本实施例中，对所述车站内部主体结构上部的土体或岩体进行分层开挖时，对所述车站内部主体结构的侧墙区域预留部分（具体是侧墙2米范围内）均采用松动爆破法或非钻爆法进行开挖，以保证左侧冠梁6和右侧冠梁7下方岩石的完整性。

步骤七、中纵梁、中板与上部侧墙二次衬砌施工：由前至后对安装于前后相邻两根所述中柱1之间的所述中纵梁进行施工；且所述中纵梁施工过程中，由前至后在已施工完成的所述中纵梁上施工中板2；所述中板2施工过程中，按常规隧道二次衬砌施工方法，由前至后对所述上部侧墙进行二次衬砌施工，其施工状态详见图9。

步骤八、车站内部主体结构下部土方开挖及下部侧墙初期支护施工：由上至下对所述车站内部主体结构下部的土体或岩体进行分层开挖，直至开挖至底板；且分层开挖过程中，按照常规隧道侧墙的初期支护方法，对已开挖完成的所述车站内部主体结构的上部侧墙进行初期支护，其施工状态详见图10。

对所述车站内部主体结构下部的土体或岩体进行分层开挖过程中，同步对下侧主洞14的初期支护结构15进行拆除，获得开挖完成的所述车站内部主体结构。

本实施例中，所述中板2和所述上部侧墙均施工完成且达到强度要求后，再进行对所述车站内部主体结构下部的土体或岩体进行分层开挖。

本实施例中，开挖至底板后，还需在所述底板上施做一层底板垫层。

步骤九、底板与下部侧墙二次衬砌施工：按常规隧道二次衬砌施工方法，由前至后对所述车站内部主体结构的底板和下部侧墙进行二次衬砌施工，并获得施工完成的车站主体结构二次衬砌结构5，其施工状态详见图1。

本实施例中，待所述车站主体结构二次衬砌结构5施工完成后，再对车站站台板等内部结构进行施工，完成车站主体施工任务。

本实施例中，步骤六中对所述车站内部主体结构上部的土体或岩体进行分层开挖和步骤八中对所述车站内部主体结构下部的土体或岩体进行分层开挖时，均沿所述车站内部主体结构的纵向中心线，由前至后分多段进行分层开挖。

步骤六中对所述车站内部主体结构上部的土体或岩体进行分层开挖过程中，同步在已开挖完成的所述上部侧墙上施工一道锚索20；步骤七中对所述上部侧墙进行二次衬砌施工时，沿所述车站内部主体结构的纵向中心线由前至后分多段对所述上部侧墙进行施工；且对任一段所述上部侧墙进行二次衬砌施工之前，均先对该段上部侧墙上所布设的锚索锁头进行切除，并处理平整；

步骤八中对所述车站内部主体结构下部的土体或岩体进行分层开挖过程中，同步由上至下在已开挖完成的所述下部侧墙上施工两道锚索20；步骤九中对所述下部侧墙进行二次衬砌施工时，沿所述车站内部主体结构的纵向中心线由前至后分多段对所述下部侧墙进行施工；且对任一段所述下部侧墙进行二次衬砌施工之前，均先对该段下部侧墙上所布设的锚索锁头进行切除。

本实施例中，步骤三中多根所述中柱1呈均匀布设。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：包括开挖形成的车站内部主体结构、多根由前至后布设在所述车站内部主体结构的纵向中心线上且呈竖直向布设的中柱（1）、搭设在中柱（1）中部且呈水平向布设的中板（2）和布设在所述车站内部主体结构正上方的主体拱部，所述车站内部主体结构的底部纵向中心线上设置有一道底纵梁（3），且所述主体拱部的纵向中心线上设置有一道顶纵梁（4），所述顶纵梁（4）与底纵梁（3）呈平行布设且其位于底纵梁（3）的正上方；多根所述中柱（1）的底部均支撑在底纵梁（3）上，且多根所述中柱（1）的顶部均支顶在顶纵梁（4）上；前后相邻两根所述中柱（1）的中部之间均设置有一根与底纵梁（3）呈平行布设的中纵梁，所述中纵梁位于底纵梁（3）的正上方；所述中板（2）的左右端部分别支撑固定在所述车站内部主体结构的左右两侧内侧壁上，且中板（2）的中部布设在所述中纵梁上，所述车站内部主体结构的底板和侧墙上均设置有车站主体结构二次衬砌结构（5）；所述主体拱部的左右两侧拱脚分别支撑在左侧冠梁（6）和右侧冠梁（7）上，所述左侧冠梁（6）和右侧冠梁（7）呈平行布设且二者均呈水平向布设；所述主体拱部包括两个呈左右对称布设的主体拱段，两个所述主体拱段分别为支撑于多根所述中柱（1）顶部与左侧冠梁（6）之间的左侧拱段和支撑于多根所述中柱（1）顶部与右侧冠梁（7）之间的右侧拱段；所述左侧冠梁（6）布设于预先开挖形成的左侧导洞（10）的外侧边墙底部，右侧冠梁（7）布设于预先开挖形成的右侧导洞（11）的外侧边墙底部，所述左侧导洞（10）和右侧导洞（11）呈左右对称布设；所述顶纵梁（4）布设于预先开挖形成的中部主洞（13）的内侧上部，且顶纵梁（4）位于中部主洞（13）的纵向中心线上；所述底纵梁（3）布设于预先开挖形成的下侧主洞（14）的内侧下部，且底纵梁（3）位于下侧主洞（14）的纵向中心线上；所述左侧导洞（10）和右侧导洞（11）对称布设在中部主洞（13）的左右两侧，下侧主洞（14）位于中部主洞（13）的正下方；所述左侧导洞（10）内位于所述左侧拱段上方的区域和右侧导洞（11）为内位于所述右侧拱段上方的区域均为混凝土回填区一（8），所述左侧拱段和右侧拱段的结构相同且二者均包括初支扣拱（9）和布设在初支扣拱（9）下方的车站主体扣拱二次衬砌结构（12），所述车站主体结构二次衬砌结构（5）和车站主体扣拱二次衬砌结构（12）连接组成一个整体式二次衬砌结构。

2.按照权利要求1所述的基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：所述左侧导洞（10）、右侧导洞（11）、中部主洞（13）和下侧主洞（14）的拱部均设置有超前小导管注浆稳固层（17）。

3.按照权利要求1或2所述的基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：所述左侧拱段和右侧拱段上方均设置有超前小导管注浆稳固层（17）。

4.按照权利要求1或2所述的基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：所述左侧导洞（10）和右侧导洞（11）的外侧洞壁上均设置有多道砂浆锚杆（18），且左侧导洞（10）和右侧导洞（11）的外侧拱脚处均设置有锁脚锚管（19），所述左侧导洞（10）的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆（18）锚进左侧冠梁（6）内并与左侧冠梁（6）连接为一体，所述右侧导洞（11）的外侧洞壁上所设置的砂浆锚杆（18）锚进右侧冠梁（7）内并与右侧冠梁（7）连接为一体。

5.按照权利要求1或2所述的基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：所述车站内部主体结构的侧墙上由上至下设置有多道锚索（20）。

6.按照权利要求1或2所述的基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其特征在于：所述底纵梁（3）的底部设置有两个混凝土回填区二（23）。

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