CN216077128U - 一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，为了实现新建车站与既有车站的换乘功能，在已建车站两侧或单侧设置冻结暗挖区，在冻结暗挖区单侧设置冻结施工工作井，通过冻结暗挖区连接冻结施工工作井和既有车站，通过冻结施工工作井连接冻结暗挖区和新建车站，先期各连接处设置混凝土传力带，后期完成对接，使新建车站与既有车站连成整体。依据冻结施工工艺要求、工程筹划和车站设计技术要求，设计冻结施工工作井和冻结暗挖区的结构。本实用新型能够解决换乘车站顶部管线难以迁移改排和二次回迁的麻烦，避免对周边地块日常运营和市政道路交通造成不利影响，有效缓解和避免了很多社会和民生问题。

Description

一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构

技术领域

本实用新型属于地下空间技术领域，具体涉及一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构。

背景技术

目前城市交通拥堵问题日益严重，地铁建设正加速发展，伴随着线路立体交叉规划的增多，换乘车站的数量也不断增加。地铁建设因为周期长、施工量大、涉及区域广，施工期间会加剧城市的交通拥堵状况。如何有效的疏解城市交通，保障地铁施工期间交通的有序化进行，减轻地铁施工对道路交通造成的不利影响，成为一个亟待解决的问题。换乘站作为衔接两条甚至多条线路的节点，换乘段一般设置在十字路口交通要道处，乘客流量大，交通环境复杂，管线错综复杂，管线迁改对周边环境、道路交通、车站运营及居民出行效率影响重大，这就对集散功能提出了更高要求，明挖的施工方法对周边环境及交通影响较大，所以地铁工程施工中冷冻暗挖法的应用将越来越多。冷冻暗挖法目前主要应用于地铁区间隧道的连通道和车站小断面暗挖施工，开挖断面较小，冻结壁体量较小。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构型式，以解决换乘车站顶部管线难以迁移改排和二次回迁的麻烦，避免对周边地块日常运营和市政道路交通造成不利影响，能够有效缓解和避免很多社会和民生问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，包括：既有换乘车站、布设于既有换乘车站两侧或单侧的冻结暗挖区、布设于冻结暗挖区单侧的冻结施工工作井，新建换乘车站。

本实用新型提供的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征是：所述冻结暗挖区连接既有换乘车站和冻结施工工作井，所述冻结施工工作井连接冻结暗挖区和新建车站。所述冻结暗挖区与既有换乘车站和冻结施工工作井连接处均各层布设混凝土传力带，所述冻结施工工作井与冻结暗挖区和新建车站连接处均各层布设混凝土传力带，冻结施工工作井和冻结暗挖区先期施工时需预留好后期与两侧各层结构对接的钢筋连接器。

本实用新型提供的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征是：所述既有换乘车站，先期施工车站时，已将后期换乘节点结构施作完成，已预留好后期各层结构对接的钢筋连接器，后期施工过程只需将接口位置结构对接即可。

本实用新型提供的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征是：所述冻结施工工作井为地下三层，负三层的净高不低于3.0m,负三层的高度从冻结暗挖区负二层底板为起始端，工作井内衬墙内边线以与暗挖区相连接的一端的侧墙边界向外最小尺寸为2.0m，工作井内围檩边界需避开管棚和冻结管距离0.5m以上。

进一步地，所述冻结施工工作井顶板和负一层板内设置最小为3.5m×6.0m的施工吊装出土孔，冻结施工工作井靠近冻结暗挖区5m范围内预留施工空间，上述范围内的上翻梁和柱需后浇筑，工作井负二层板及底板上翻梁后浇筑。所述冻结施工工作井与冻结暗挖区和新建车站底板连接处均设置反牛腿，连接处防水构造采用钢板止水带和遇水膨胀止水胶相结合，并配合预埋注浆管；两侧底板反牛腿钢筋采用植筋植入工作井的地连墙内，新旧混凝土结合面充分凿毛并与底板反牛腿同步浇筑混凝土。

本实用新型提供的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征是：所述冻结暗挖区设置测温孔和卸压孔，以监测冻结壁发展状况以及控制内部冻胀压力。待冻结壁有效壁厚、平均温度和承载力均达到设计要求，安全防护门安装完成，满足开挖条件方可进行冻结暗挖区开挖。

进一步地，所述冻结暗挖区为地下二层，暗挖区采用分区域、分台阶开挖，随挖随支型钢支架。冻结暗挖区与冻结施工工作井和既有换乘车站底板连接处均设置反牛腿，连接处防水构造采用钢板止水带和遇水膨胀止水胶相结合，并配合预埋注浆管；两侧底板反牛腿采用植筋植入连接的地连墙内，新旧混凝土结合面充分凿毛并与底板反牛腿同步浇筑混凝土。

所述冻结施工工作井封堵墙和既有换乘车站的地连墙凿除时，按照至上而下分层凿除。所述冻结施工工作井和冻结暗挖区对接两侧结构时，按照从下至上依次对接。

进一步地，所述冻结暗挖区停止冻结，冻结孔封孔的时间为：冻结暗挖区主体结构全部完成达到设计强度后。

作为本实用新型的进一步完善，所述冻结施工工作井的负二层板与冻结暗挖区的负二层底板厚度相同，所述冻结施工工作井与冻结暗挖区底板连接处布设暗梁，以加强冻结施工工作井与冻结暗挖区的整体刚度。

作为本实用新型的进一步完善，所述既有换乘车站与冻结暗挖区连接的地连墙凿除后各层布设钢筋混凝土梁，所述既有换乘车站的原各层板筋需锚入连接处新建梁内，以加强既有换乘车站与冻结暗挖区的整体刚度。

作为本实用新型的进一步完善，所述冻结暗挖区在冻结之前对开挖面和冻结加固区进行水平MJS改良，以减少冻胀融沉，维持开挖期间掌子面稳定。

作为本实用新型的进一步完善，所述冻结暗挖区采用卷材全包防水，初衬型钢支架与主体结构连接处防水构造采用止水钢板、遇水膨胀止水胶与防水涂料相结合。止水钢板与型钢支架呈垂直布设，遇水膨胀止水胶与防水涂料环绕型钢支架兜通布设。

作为本实用新型的进一步完善，所述冻结暗挖区各层主体结构在满足型钢支架侧向稳定的前提下，在型钢支架翼缘和腹板面局部开孔，使侧墙、梁、板的钢筋尽量穿过型钢支架，不能穿过型钢支架的钢筋弯折满焊，以保证结构安全及整体刚度。

作为本实用新型的进一步完善，所述冻结暗挖区主体结构采用自密实混凝土浇筑。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型提出了一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，解决了换乘车站顶部管线难以迁移改排和二次回迁的麻烦，避免对周边地块日常运营和市政道路交通造成不利影响，有效缓解和避免了很多社会和民生问题。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中一种双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构的总平面图；

图2是本实用新型的实施例中一种双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构的纵剖面图；

图3是本实用新型的实施例中冻结施工工作井施工阶段的横剖面图；

图4是本实用新型的实施例中冻结施工工作井使用阶段的横剖面图。

附图中，10-既有换乘车站，20-南冻结暗挖区，30-北冻结暗挖区，40-南冻结施工工作井，50-北冻结施工工作井，60-新建换乘车站；41-冻结施工工作井负三层底板，42-冻结施工工作井负一层板，43-冻结施工工作井顶板，44-冻结施工工作井负一层板吊装出土孔，45-冻结施工工作井顶板吊装出土孔，46-冻结施工工作井临时格构柱，47-冻结施工工作井顶板下翻梁，48-冻结施工工作井负三层底板上翻梁，49-冻结施工工作井负二层板，51-冻结施工工作井钢筋混凝土柱。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型涉及的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构型式作具体阐述。

如图1、图2所示，一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构包括：既有换乘车站10、南冻结暗挖区20、北冻结暗挖区30、南冻结施工工作井40、北冻结施工工作井50，新建换乘车站60。其中南冻结暗挖区20连接既有换乘车站10和南冻结施工工作井40，北冻结暗挖区30连接既有换乘车站10和北冻结施工工作井50，南冻结施工工作井40连接南冻结暗挖区20和新建换乘车站60，北冻结施工工作井50连接北冻结暗挖区30和区间隧道。

本实施例中，南冻结施工工作井40和北冻结施工工作井50与两侧结构连接处均各层布设混凝土传力带，先期施作冻结施工工作井时已预留好后期各层结构对接的钢筋连接器。南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30与两侧结构连接处均各层布设混凝土传力带，先期施工冻结暗挖区时已预留好后期各层结构对接的钢筋连接器。冻结施工工作井和冻结暗挖区与两侧结构底板连接处均设置反牛腿，连接处防水构造采用钢板止水带和遇水膨胀止水胶相结合，并配合预埋注浆管。

本实施例中，既有换乘车站10连接南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30，先期施工换乘车站10时，已将后期换乘节点结构施作完成，已预留好后期各层结构对接的钢筋连接器。

本实施例中，南冻结施工工作井40和北冻结施工工作井50为地下三层，负三层的净高均为3.0m,工作井两侧内衬墙内边线与暗挖区侧墙最小距离2.0m。工作井的顶板43和负一层板42内分别设置3.5m×6.0m的施工吊装出土孔45和44，工作井的顶板梁47为下翻梁，工作井的负二层板49及底板上翻梁48后浇筑，钢筋混凝土柱51后浇筑。

本实施例中，南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30在冻结之前均对开挖面和冻结加固区进行水平MJS改良，冻结暗挖区均设置测温孔和卸压孔。

进一步地，南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30均采用分区域、分台阶开挖，随挖随支型钢支架，空帮距离不大于2.0m。底板初期支护均采用“HW400*400钢支架+Φ22@500连接钢筋+400mm现浇混凝土”，侧墙和顶板初期支护均采用“HW400*400钢支架+Φ22@500连接钢筋+Φ8@100×100钢筋网+喷射C25早强混凝土支护”。

进一步地，南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30均采用卷材全包防水，初衬型钢支架与主体结构连接处防水构造采用止水钢板、遇水膨胀止水胶与防水涂料相结合。止水钢板与型钢支架呈垂直布设，遇水膨胀止水胶与防水涂料环绕型钢支架兜通布设。

进一步地，南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30各层主体结构在型钢支架的翼缘和腹板面局部开孔，侧墙、梁、板的钢筋至少1根穿过型钢支架，不能穿过型钢支架的钢筋弯折满焊。

进一步地，南冻结暗挖区20和北冻结暗挖区30主体结构均采用C40自密实混凝土浇筑。

本实施例中，南冻结暗挖区20或北冻结暗挖区30主体结构全部完成达到设计强度后，至上而下分层切除既有换乘车站10的地连墙，地连墙凿除后各层布设钢筋混凝土梁，既有换乘车站10的原各层板筋锚入新建梁内。至上而下分层切除南冻结施工工作井40或北冻结施工工作井50的封堵墙，从下至上依次对接南冻结暗挖区20或北冻结暗挖区30的各层结构。

本实施例中，南冻结施工工作井40的负二层板49与南冻结暗挖区20的负二层底板厚度相同，南冻结施工工作井40与南冻结暗挖区20底板连接处布设暗梁。北冻结施工工作井50的负二层板49与北冻结暗挖区30的负二层底板厚度相同，北冻结施工工作井50与北冻结暗挖区30底板连接处布设暗梁。

具体应用实例，既有换乘车站10为地下三层岛式站台车站，新建换乘车站60为地下二层岛式站台车站，南冻结暗挖区20的顶板22覆土约3.2m，底板21埋深约15.4m。北冻结暗挖区30的顶板32覆土约3.1m，底板31埋深约15.2m。新建换乘车站60与已建换乘车站10“十”字换乘。

南冻结暗挖区20的冻结暗挖段纵向长度约16m，北冻结暗挖区30的冻结暗挖段纵向长度约10m。冻结暗挖区开挖断面最大23.7m×12.9m，开挖断面大，跨度长，体积是常规隧道连通道的55倍之多。自2020年1月5日打设南根冻结管开始，至2021年2月5日负一层结构顶板封顶结束，历时399天，挖土达到了8200方。为全国地铁车站首例双层全断面、首次在浅覆土(杂填土)车站进行整体冻结暗挖施工。

上述实施方式仅为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

包括既有换乘车站、布设于既有换乘车站两侧或单侧的冻结暗挖区、布设于冻结暗挖区单侧的冻结施工工作井，新建换乘车站，所述冻结暗挖区连接既有换乘车站和冻结施工工作井，所述冻结施工工作井连接冻结暗挖区和新建车站，所述冻结暗挖区与既有换乘车站和冻结施工工作井连接处均各层布设混凝土传力带，所述冻结施工工作井与冻结暗挖区和新建车站连接处均各层布设混凝土传力带，所述冻结施工工作井和冻结暗挖区先期施工时需预留好后期与两侧各层结构对接的钢筋连接器。

2.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述既有换乘车站，先期施工车站时，已将后期换乘节点结构施作完成，已预留好后期各层结构对接的钢筋连接器，后期施工过程只需将接口位置结构对接即可。

3.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结施工工作井为地下三层，负三层的净高不低于3.0m,负三层的高度从冻结暗挖区负二层底板为起始端，工作井内衬墙内边线以与暗挖区相连接的一端的侧墙边界向外最小尺寸为2.0m，工作井内围檩边界需避开管棚和冻结管距离0.5m以上。

4.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结施工工作井的顶板和负一层板内设置最小为3.5m×6.0m的施工吊装出土孔，冻结施工工作井靠近冻结暗挖区5m范围内预留施工空间，上述范围内的上翻梁和柱需后浇筑，冻结施工工作井负二层板及底板上翻梁后浇筑，所述冻结施工工作井与冻结暗挖区和新建车站底板连接处均设置反牛腿，连接处防水构造采用钢板止水带和遇水膨胀止水胶相结合，并配合预埋注浆管；两侧底板反牛腿钢筋采用植筋植入工作井的地连墙内，新旧混凝土结合面充分凿毛并与底板反牛腿同步浇筑混凝土。

5.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结暗挖区设置测温孔和卸压孔，以监测冻结壁发展状况以及控制内部冻胀压力，待冻结壁有效壁厚、平均温度和承载力均达到设计要求，安全防护门安装完成，满足开挖条件后进行冻结暗挖区开挖。

6.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结暗挖区为地下二层，暗挖区进行分区域、分台阶开挖，随挖随支初衬型钢支架，冻结暗挖区与冻结施工工作井和既有换乘车站底板连接处均设置反牛腿，连接处防水构造采用钢板止水带和遇水膨胀止水胶相结合，并配合预埋注浆管；两侧底板反牛腿钢筋采用植筋植入连接的地连墙内，新旧混凝土结合面充分凿毛并与底板反牛腿同步浇筑混凝土。

7.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结施工工作井封堵墙和既有换乘车站的地连墙凿除时，按照至上而下分层凿除，所述冻结施工工作井和冻结暗挖区对接两侧结构时，按照从下至上依次对接。

8.根据权利要求1所述的一种地铁双层全断面冷冻暗挖换乘车站结构，其特征在于：

所述冻结暗挖区停止冻结，冻结孔封孔的时间为：冻结暗挖区主体结构全部完成达到设计强度后。

Images