JP3243682U - 地下鉄大スパントンネル本体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】アーチ蓋全体の安定性を向上させ、小段面掘削支保護構造の安定性を確保する地下鉄大スパントンネル本体構造を提供する。【解決手段】パイプルーフビーム１と、ガイドホールモジュールと、予約岩盤８と、アンカーアセンブリと、フットレストビーム１４と、二層初期支持と、ライニングとを含み、ガイドホールモジュールは、第一、二、三、四、五、六のガイドホール２～６を含み、ガイドホールモジュールは、パイプルーフビームの内側壁に沿って開設され、パイプルーフビームの両端部には、いずれもフットレストビームが設けられ、予約岩盤は、大スパントンネルの内部に設けられ、アンカーアセンブリは、モルタルアンカー９と、先行小ダクト１０とを含み、モルタルアンカーは、側壁部に取り付けられ、先行小ダクトは、第三、四のガイドホール４、５の外側アーチ足に設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は、トンネル施工技術分野に関し、特に地下鉄大スパントンネル本体構造に関する。

大スパン施工工事の特徴、地質水文条件と周辺環境分析によると、大スパン掘削中においては、トンネル崩壊、突泥の湧水、地下管線の破壊、周辺の建築物の沈降・開裂、道路の沈降又は陥没などの危険源が存在している。しかし、地下鉄駅は、一般的には、暗掘法を採用して施工され、暗掘法を採用して地下鉄駅を施工する場合、一般的には採用される施工方法には、「中穴法」、「側穴法」と「ＰＢＡ穴杭法」があり、その実際の施工中、上記「側穴法」、「中穴法」と「ＰＢＡ穴杭法」には、掘削されるガイドホールが多く、工程が多く、発破回数が多いため、地層を乱す回数が多く、多くの不安全要因が存在し、ガイドホールとガイドホールとの間の接続点が多く、支保護システムが比較的に弱く、及び進捗が遅く、コストが多いなどの欠陥と不足が存在する。

中国特許ＣＮ１１２９２２６４６Ａ開示は、暗掘駅建設方法分野に関する重ね合わせアーチ-壁一体型片スパン支保護大断面掘削暗掘駅建設方法に関し、この方法は、サイドガイドホールを掘削し、一対のサイドガイドホールを掘った後に、それぞれ外側アーチの初期支保護に抱き鉄骨を取り付け、抱き型築コンクリートを打設し、中心ガイドホールを掘削し、それぞれ中心ガイドホールの上部及び一対のサイドガイドホールの対向側面に内アーチ初期支保護を施し、第一対のガイド坑を掘削し、第一対のガイド坑の対向側面に内アーチの初期支保護を順接し、仮中仕切壁を取り外し、残りの空間を段階的に掘削する。本開示の技術案は、両側壁ガイド坑法の施工空間が限られ、効率が低いという不足を解決し、軟岩地層がアーチ蓋法を採用して岩層の基本的な耐荷力が高くないという特徴に適応したが、この特許のガイドホールとガイドホールとの間の接続点が多く、進捗が遅く、コストが大きい。

本考案で採用される技術案は、以下の通りである。

地下鉄大スパントンネル本体構造であって、パイプルーフビームと、ガイドホールモジュールと、予約岩盤と、アンカーアセンブリとを含み、前記ガイドホールモジュールは、第一のガイドホールと、第二のガイドホールと、第三のガイドホールと、第四のガイドホールと、第五のガイドホールと、第六のガイドホールとを含み、前記ガイドホールモジュールは、パイプルーフビームの内側壁に沿って開設され、且つトンネル中線を中心線とする左右両側にそれぞれ三つのガイドホールが対称に設置され、
前記パイプルーフビームの両端部には、いずれもフットレストビームが設けられ、前記予約岩盤は、大スパントンネルの内部に設けられ、
前記アンカーアセンブリは、モルタルアンカーと、先行小ダクトとを含み、モルタルアンカーは、フットレストビームに取り付けられ、先行小ダクトは、第三のガイドホールと第四のガイドホールの外側アーチ足に設けられる。

さらに、前記パイプルーフビームは、アーチ構造を呈し、且つアーチ構造の突起領域には、第一のガイドホールと第二のガイドホールが設置され、且つ第一のガイドホールと第二のガイドホールは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈する。

さらに、前記パイプルーフビームの両端に設置されたフットレストビームは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈し、且つフットレストビームに近づく位置には、それぞれ第三のガイドホールと第四のガイドホールが設置され、ここで、第三のガイドホールと第四のガイドホールは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈する。

さらに、前記トンネル本体の側壁には、複数のモルタルアンカーが均一に設置され、且つ複数のモルタルアンカーの一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方間のなす角は、１５°である。

さらに、複数の前記モルタルアンカー間は、互いに平行である。

さらに、前記先行小ダクトの一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方の間の鋭角のなす角は、３０°である。

さらに、前記トンネル本体の側壁には、コンクリートを段階的に打設するための二ライニング縦方向側壁二ライニングが設けられ、間隔の範囲は、段階ごとに６ｍである。

さらに、前記側壁外側には、厚さが２００ｍｍであるコンクリートマット層が設けられる。

さらに、前記予約岩盤と側壁二ライニングとの間には、仮支保護のための掘削された作業空間が設けられる。

さらに、前記予約岩盤は、右線線路中心線と左線線路中心線との間に設置され、且つ予約岩盤破面には、直径が８ｍｍであり、隣接ピッチが１５０ｍｍ×１５０ｍｍである鉄筋メッシュ片が張設され、且つ１５ｃｍ厚さＣ２５コンクリートが噴射され、予約岩盤の頂部に３０ｃｍ厚さＣ３５コンクリートを打設する。

従来の技術と比べて、本考案の有益な効果は、具体的には、以下に体現される。

本考案による地下鉄大スパントンネル本体構造に設置された予約岩盤は、トンネル内の岩盤安定条件を効果的に改善し、穴室掘削量を減らしており、アーチ応急支頂のために条件を提供し、且つこの構造に設置されたアンカーアセンブリ及びアンカーワイヤなどは、施工の安全を効果的に保証することができ、先行支保護と初期支保護品質を補強し、岩盤の変形を制御・低減し、初期支持背後グラウトをタイムリーに行い、初期支持背後の密実を確保し、且つ本考案は、二重初期支持を採用し、ガイドホール側壁を破って二ライニングを施すことを保証し、アーチ蓋全体の安定性を向上させ、アーチ掘削を六つのガイドホールに分けることで、小段面掘削支保護構造の安定性を確保した。

本考案の一実施例による地下鉄大スパントンネル本体構造の全体構造概略図の一例である。 予約岩盤の施工概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ１の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ２の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ３の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ４の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ５の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ６の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ７の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ８の構造概略図の一例である。 本考案の一実施例におけるトンネル大スパン掘削前後施工ステップにおけるステップ９の構造概略図の一例である。

＜実施例１＞
図１から図２に示す地下鉄大スパントンネル本体構造に基づき、パイプルーフビーム１と、ガイドホールモジュールと、予約岩盤８と、アンカーアセンブリとを含み、二層初期支持１５と、ライニングとをさらに含み、前記ガイドホールモジュールは、第一のガイドホール２と、第二のガイドホール３と、第三のガイドホール４と、第四のガイドホール５と、第五のガイドホール６と、第六のガイドホール７とを含み、前記パイプルーフビーム１は、横チャンネル内に位置し、型鋼鉄骨と鉄筋結束パイプルーフを採用し、コンクリートを噴射した後に連立して一体となり、穴門掘削に安全条件を提供する。

前記ガイドホールモジュールは、パイプルーフビーム１の内側壁に沿って開設され、且つトンネル中線を中心線とする左右両側にそれぞれ三つのガイドホールが対称に設置され、品字型掘削ステップを採用し、掘削プロセスにおいてドーム岩盤には、もとの基岩の支持があり、全体の安定を保証し、具体的には、前記パイプルーフビーム１は、アーチ構造を呈し、且つアーチ構造の突起領域には、第一のガイドホール２と第二のガイドホール３が設置され、且つ第一のガイドホール２と第二のガイドホール３は、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈し、第二のガイドホール３に基づく側には、第六のガイドホール７が設けられ、トンネル中線に沿って第六のガイドホール７と鏡像対称を呈するのは、第五のガイドホール６であり、第六のガイドホール７の一方側には、第四のガイドホール５が設けられ、トンネル中線に沿って第四のガイドホール５と鏡像対称を呈するのは、第三のガイドホール４であり、前記パイプルーフビーム１の両端部には、いずれもフットレストビーム１４が設けられ、品字型掘削ステップを採用し、掘削プロセスにおいてドーム岩盤にもとの基岩の支持があり、全体の安定を保証し、前記パイプルーフビーム１の両端に設置されたフットレストビーム１４は、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈し、大スパントンネルの初層初期支持、二層初期支持１５及び二次ライニング構造は、いずれもフットレストビーム１４の上方に位置し、且つフットレストビーム１４に基づく位置には、それぞれ第三のガイドホール４と第四のガイドホール５が設置され、ここで、第三のガイドホール４と第四のガイドホール５は、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈し、
前記予約岩盤８は、大スパントンネルの内部に設けられ、前記アンカーアセンブリは、モルタルアンカー９と、先行小ダクト１０とを含み、モルタルアンカー９は、フットレストビーム１４箇所に取り付けられ、このときの側壁掘削の背後岩層は、補強され、アーチ角の下部に力を受ける条件で岩層が安定していることを保証し、自進式中空アンカー１１と先行小ダクト１０は、第三のガイドホール４と第四のガイドホール５の外側アーチ足に設けられ、掘削プロセスの支保護構造の収束変形を防止し、連立アーチ段階で抱きが力を受けて変位することを防止する。前記トンネル本体の側壁には、複数のモルタルアンカー９が均一に設置され、前記複数のモルタルアンカー９間は、互いに平行であり、且つ複数のモルタルアンカー９の一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方間のなす角は、１５°である。前記先行小ダクト１０の一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方間のなす角は、３０°である。前記トンネル本体の側壁には、コンクリートを段階的に打設するための二ライニング縦方向側壁二ライニング１２が設けられ、間隔の範囲は、６ｍである。前記側壁外側には、厚さが２００ｍｍであるコンクリートマット層１３が設けられる。前記予約岩盤８と側壁二ライニング１２との間には、掘削の、仮支保護のためのアースワーク層が設けられる。前記予約岩盤８は、右線線路中心線と左線線路中心線との間に設置され、且つ予約岩盤８の破面には、直径が８ｍｍであり、隣接ピッチが１５０ｍｍ×１５０ｍｍである鉄筋メッシュ片が張設される。ここで、設置される予約岩盤８は、アーチ下部の大体量の掘削トンネル内の岩盤安定条件を効果的に改善し、ドーム沈降を防止するために応急支頂条件を提供し、アーチ下部穴室の一度の掘削体量を減らし、抱き下部の側壁のタイムリーな成形を保証し、掘削の安全を保証し、支保護の安全性を向上させ、応急条件を提供し、側壁及び仰向けアーチコンクリートを平らにした後に、直接に二ライニング施工を行い、鉄骨取り付け及び網掛け練り工程を節約し、コストを節約すると同時に、施効率率を向上させた。

具体的には、図３－図１１に示すように、トンネル大スパン掘削前後施工のステップは、以下の通りである。

ステップ１：左右シールド掘削が完了した後に、２＃横チャンネルから先行φ１５９ｍｍパイプルーフ及び水に遭遇した場合の先行グラウトを行い、グラウトが完了した後にパイプルーフビーム１を施す。

ステップ２：第四のガイドホール５は、掘削され、初期支持及び仮支持をタイムリーに施し、第三のガイドホール４は、４＃横チャンネルを介して掘削され、第三のガイドホール４と第四のガイドホール５は、貫通された後に地盤耐荷力、岩石強度試験を行い、試験が要求を満たした後に抱き足場梁を施す。

ステップ３：第一のガイドホール２は、第三のガイドホール４に対して５ｍ遅れて掘削され、初期支持及び仮支持をタイムリーに施し、第二のガイドホール３は、第一のガイドホール２に対して５ｍ遅れて掘削され、初期支持及び仮支持をタイムリーに施す。

ステップ４：第五のガイドホール６と第六のガイドホール７は、第四のガイドホール５に対して３－５ｍ遅れて掘削され、初期支持及び仮支持を施す。

ステップ５：各ガイドホールは、貫通された後に二層初期支持１５を施す。

ステップ６：すべてのガイドホールは、貫通された後に２回目の初期支持を施し、施工が完了した後に仮支持を外す。仮支持は、先サイドガイドホールの縦支持を取り外し、三つごとに１つ取り外し、後に１つごとに１つ取り外し、各段階のモニタリングが安定した後に次の取り外し作業を行うことができる。

ステップ７：各ガイドホール仮支持は、取り外された後に二ライニングを施し、例えば、施工空間が不足して、シールドが貫通された後に一部のチューブシートを取り外して、チューブシート内に埋め戻しを行った後に二ライニングを施す。

ステップ８：トンネル範囲シールドチューブシートを取り外し、下部構造は、跳溝掘削を行い、１段ごとに６ｍにアースワークを掘削し、側壁アンカースプレーなどの仮支保護をタイムリーに施し、防水を敷設し、側壁本体構造を施し、且つ予約岩盤８の破面には、直径が８ｍｍであり、隣接ピッチが１５０ｍｍ×１５０ｍｍである鉄筋メッシュ片が張設され、且つ１５ｃｍ厚さＣ２５コンクリートが噴射される。

ステップ９：残りのアースワークを掘削し、二ライニング仰向けアーチを施し、トンネル底部は、設計標高まで埋め戻される。

1 パイプルーフビーム
２ 第一のガイドホール
３ 第二のガイドホール
４ 第三のガイドホール
５ 第四のガイドホール
６ 第五のガイドホール
７ 第六のガイドホール
８ 予約岩盤
９ モルタルアンカー
１０ 先行小ダクト
１１ 自進式中空アンカー
１２ 側壁二ライニング
１３ コンクリートマット層
１４ フットレストビーム
１５ 二層初期支持

Claims (7)

1. 地下鉄大スパントンネル本体構造であって、パイプルーフビームと、ガイドホールモジュールと、予約岩盤と、アンカーアセンブリとを含み、
   前記ガイドホールモジュールは、第一のガイドホールと、第二のガイドホールと、第三のガイドホールと、第四のガイドホールと、第五のガイドホールと、第六のガイドホールとを含み、
   前記ガイドホールモジュールは、パイプルーフビームの内側壁に沿って開設され、且つトンネル中線を中心線とする左右両側にそれぞれ三つのガイドホールが対称に設置され、前記パイプルーフビームの両端部には、いずれもフットレストビームが設けられ、前記予約岩盤は、大スパントンネルの内部に設けられ、
   前記アンカーアセンブリは、モルタルアンカーと、先行小ダクトとを含み、モルタルアンカーは、フットレストビームに取り付けられ、先行小ダクトは、第三のガイドホールと第四のガイドホールの外側アーチ足に設けられる、ことを特徴とする地下鉄大スパントンネル本体構造。
2. 前記パイプルーフビームは、アーチ構造を呈し、且つアーチ構造の突起領域には、第一のガイドホールと第二のガイドホールが設置され、且つ第一のガイドホールと第二のガイドホールは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。
3. 前記パイプルーフビームの両端に設置されたフットレストビームは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈し、且つフットレストビームに近づく位置には、それぞれ第三のガイドホールと第四のガイドホールが設置され、ここで、第三のガイドホールと第四のガイドホールは、トンネル中線に沿って鏡像対称を呈する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。
4. 前記トンネル本体の側壁には、複数のモルタルアンカーが均一に設置され、且つ複数のモルタルアンカーの一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方間のなす角は、１５°である、ことを特徴とする請求項１に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。
5. 複数の前記モルタルアンカー間は、互いに平行である、ことを特徴とする請求項４に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。
6. 前記先行小ダクトの一端は、水平地面の水平線と交差するまで伸びており、且つ両方間のなす角は、３０°である、ことを特徴とする請求項１に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。
7. 前記トンネル本体の側壁には、コンクリートを段階的に打設するための二ライニング縦方向側壁二ライニングが設けられ、間隔の範囲は、段階ごとに６ｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の地下鉄大スパントンネル本体構造。