專利名稱：一種地下工程暗挖施工方法及地下車站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道及地下工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于埋深淺、圍巖軟弱條件下的地下工程暗挖施工方法及地下車站。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)許多大中城市都已開始了大規(guī)模的地鐵建設(shè)和地下空間開發(fā)。對(duì)于地下工程施工，通常采用明挖法，然而市中心區(qū)商業(yè)、企業(yè)、金融、民居等樓宇密集、交通繁忙、地價(jià)昂貴、加之密集的地下管線及地下構(gòu)筑物的制約，使部分工程難以采用明挖施工，因此，國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)中，暗挖地鐵工程的比例呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。由于地質(zhì)條件不同，暗挖地鐵工程的結(jié)構(gòu)形式和所采用的施工方法差異較大，因此我國(guó)地下空間建設(shè)中的結(jié)構(gòu)形式和暗挖工法也呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的暗挖工法包括中洞法、PBA工法、洞樁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，CRD法等，這些方法的共同特點(diǎn)是開挖過程超前支護(hù)短或剛度不足，需要掌子面有一定的自穩(wěn)能力，如果掌子面自穩(wěn)能力不足，需要對(duì)掌子面地層進(jìn)行加固，即增加工期，又增加造價(jià)，同時(shí)施工質(zhì)量也很難保證，常發(fā)生坍塌事故。因此目前常用暗挖施工方法在南方圍巖特別軟弱地區(qū)很少采用。同時(shí)這些方法施工過程需要先開挖土體再支護(hù)，因此即使采取各種輔助措施，仍然存在地面沉降大、安全風(fēng)險(xiǎn)高、難于滿足上部管線及重要建筑物變形等問題，對(duì)于降水困難地區(qū)甚至無法暗挖施工。同時(shí)現(xiàn)有暗挖工法的作業(yè)空間狹窄，不適合采用機(jī)械施工，施工過程依賴操作工人經(jīng)驗(yàn)成分大，因此施工過程常有人員傷亡及突發(fā)事故發(fā)生。由上可知，有必要提供一種地下工程暗挖施工方法及地下車站，其可應(yīng)用于任何軟弱地層，尤其在埋深淺、跨度大、地下水位高的軟弱地層內(nèi)可以很好地控制沉降，且具有施工過程安全度高、機(jī)械化程度 高的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供了一種可應(yīng)用于任何軟弱地層，尤其在埋深淺、跨度大、地下水位高的軟弱地層內(nèi)可以很好地控制沉降，且具有施工過程安全度高、機(jī)械化程度高的地下工程暗挖施工方法及地下車站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于埋深淺、圍巖軟弱條件下的地下工程暗挖施工方法，包括:在地下工程外側(cè)的工作坑內(nèi)沿所述地下工程結(jié)構(gòu)的頂部及兩側(cè)邊的外圍縱向頂進(jìn)若干均勻排列、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管；頂進(jìn)過程中及時(shí)挖除鋼管內(nèi)及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)的土體，并采用連接件將相鄰鋼管橫向連接；封閉鋼管兩端及相鄰鋼管翼板所包范圍的兩端，并向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土，使相互咬合的鋼管形成整體受力的板墻，即超前模筑初期支護(hù)；分步開挖地下工程內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位土體，并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)的梁、柱結(jié)構(gòu)；以及隨土體開挖的同時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)各層板、墻結(jié)構(gòu)。其中，所述分步開挖地下工程內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位土體，并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)的梁、柱結(jié)構(gòu)；以及隨土體開挖的同時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)各層板、墻結(jié)構(gòu)，具體包括:在主體結(jié)構(gòu)一根底梁的部位先縱向開挖第一下導(dǎo)洞，并在第一下導(dǎo)洞內(nèi)施作底梁下防水板和底縱梁；在第一下導(dǎo)洞上方且與所述底梁對(duì)應(yīng)的頂縱梁部位縱向開挖第一小基坑，并在第一小基坑內(nèi)施作頂縱梁頂防水板及頂縱梁；以及在第一下導(dǎo)洞和第一小基坑之間開挖第一下導(dǎo)洞上方中柱處的孔洞；并在所述孔洞內(nèi)施作連接所述底縱梁和所述頂縱梁的第一立柱；按同樣順序施做主體結(jié)構(gòu)中其他一組或多組底縱梁、立柱、頂縱梁結(jié)構(gòu)；待主體結(jié)構(gòu)中的多組底縱梁、立柱、頂縱梁施工完畢后，縱向分段開挖站廳層中板以上土體，并施做中縱梁、中板的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；待中縱梁、中板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，開挖中跨土體至所述地下工程底部，施做中跨底板防水層及澆筑中跨底板混凝土；待中跨底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，縱向分段開挖邊跨土體至所述地下工程底部，每段長(zhǎng)度不大于邊跨跨度，施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土。待底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，縱向開挖下一段邊跨土體至所述地下工程底部，施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土。優(yōu)選地，所述地 下工程的主體結(jié)構(gòu)包括兩組底縱梁、立柱、頂縱梁結(jié)構(gòu)，所述其他一組底縱梁、立柱、頂縱梁分別在開挖第二下導(dǎo)洞、第二小基坑和第二孔洞后施作；其中，第二下導(dǎo)洞內(nèi)的底縱梁與第二小基坑內(nèi)的頂縱梁之間的立柱為第二立柱；在第一小基坑和第二小基坑內(nèi)分別施做完成頂縱梁后，將第一小基坑和第二小基坑之間的土體挖除以使第一小基坑和第二小基坑連通，并施作中跨頂板。其中，第一下導(dǎo)洞和第二下導(dǎo)洞通過格柵和噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)，以及第一小基坑和第二小基坑的側(cè)墻及底板均采用格柵和噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。其中，所述每根鋼管上均設(shè)有預(yù)留孔，所述利用連接件將相鄰鋼管橫向連接具體為:在所述一根鋼管內(nèi)將所述連接件從該鋼管的預(yù)留孔穿出，并穿入相鄰鋼管的預(yù)留孔，并在所述連接件的兩端安裝加強(qiáng)螺栓，其中，所述連接件為短鋼筋或錨栓。進(jìn)一步地，在所述開挖中跨土體至所述地下工程底部過程中，在挖除一部分中跨土體后，在所述中板下方架設(shè)用于支撐所述中板的臨時(shí)牛腿支撐，所述臨時(shí)牛腿支撐固定于所述超前模筑初期支護(hù)的鋼管上。優(yōu)選地，所述鋼管兩端及相鄰鋼管翼板所包范圍的兩端利用封堵板進(jìn)行封閉；以及向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土具體為:在鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍的一端插入混凝土澆灌管，另一端插入排氣管，并由所述澆灌管向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種地下車站，包括頂板、底板和站廳層的兩側(cè)墻，所述頂板、站廳層的兩側(cè)墻和底板圍成所述地下車站的主支架，所述地下車站還包括鋼管支護(hù)架、中板、第一鋼管立柱和第二鋼管立柱，其中，所述頂板上設(shè)有第一頂縱梁和第二頂縱梁，所述底板設(shè)有第一底縱梁和第二底縱梁，第一鋼管立柱設(shè)置于第一頂縱梁和第一底縱梁之間；第二鋼管立柱設(shè)置于第二頂縱梁和第二底縱梁之間；站廳層的兩側(cè)墻上分別設(shè)有中縱梁，中板設(shè)置于兩側(cè)墻的中縱梁之間；所述鋼管支護(hù)架設(shè)置于所述主支架的外圍。進(jìn)一步地，所述鋼管支護(hù)架與主支架之間還設(shè)有防水層。其中，所述鋼管支護(hù)架由若干間距相等、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管構(gòu)成，所述相鄰鋼管翼板所包范圍構(gòu)成封閉空間，所述鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)內(nèi)灌注混凝土。由上可知，本發(fā)明中的施工方法在土體開挖之前，首先進(jìn)行超前模筑初期支護(hù)。由于超前模筑初期支護(hù)對(duì)整個(gè)暗挖施工工作面進(jìn)行支撐，對(duì)土體本身強(qiáng)度無要求且開挖過程對(duì)地面影響小，即使處于埋深淺、跨度大、地下水位高等惡劣條件的軟弱地層中，采用本發(fā)明的暗挖施工方法依然能夠順利施工并很好的控制地面沉降。因此本發(fā)明具有地面沉降小、施工過程安全度高、機(jī)械化程度高的優(yōu)點(diǎn)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。圖1示出了本發(fā)明中地下工程暗挖施工方法的步驟流程圖；圖2示出了本發(fā)明中相互咬合的鋼管的截面圖；圖3示出了底縱梁、第一立柱、頂縱梁施工完成后結(jié)構(gòu)示意圖；圖4不出了中跨頂板施工完畢后的結(jié)構(gòu)不意圖；圖5示出了中跨底板施工完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了邊跨底板混凝土澆筑完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7示出了地下車站的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8示出了鋼管支護(hù)架中相互咬合的鋼管的截面圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。圖1示出了本發(fā)明中地下工程暗挖施工方法的步驟流程圖，如圖1所示，包括以下步驟:
SlOl:在地下工程外側(cè)的工作坑內(nèi)沿地下工程結(jié)構(gòu)的頂部及兩側(cè)邊外圍縱向頂進(jìn)若干均勻排列、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管，相鄰鋼管之間的翼板使相鄰鋼管之間的空間實(shí)現(xiàn)封閉。圖2示出了本發(fā)明中相互咬合的鋼管的截面圖。如圖2所示，本發(fā)明中鋼管I的左右兩側(cè)分別焊接有兩塊翼板11，兩塊翼板11關(guān)于鋼管橫向軸線對(duì)稱且兩者之間的距離小于鋼管的直徑，左右兩側(cè)的翼板11關(guān)于鋼管縱向軸線對(duì)稱。同時(shí)，鋼管I的一側(cè)、兩塊翼板11之間還焊接有槽鋼12、另一側(cè)的兩塊翼板11之間還焊接有” T”型咬合件13。槽鋼12底部中間開有缺口，” T”型咬合件13的上端寬度大于槽鋼12的缺口的寬度。當(dāng)一根鋼管I頂進(jìn)后，另一根鋼管的”T”型咬合件13通過已頂進(jìn)鋼管的槽鋼12的缺口穿入槽鋼12內(nèi)后頂進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)相鄰鋼管之間的咬合。。相鄰鋼管之間的翼板11相互搭接，從而使相鄰鋼管之間的空間封閉。本發(fā)明中，鋼管I采用頂進(jìn)法施工，鋼管I頂進(jìn)施工時(shí)要控制好方向，不得偏轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，本發(fā)明中相鄰鋼管I之間平行頂進(jìn)且間距相等，其間距的長(zhǎng)度由施工要求確定。本實(shí)施例中使用的鋼管直徑為0.8 1.0m。S102:頂進(jìn)過程中及時(shí)挖除鋼管內(nèi)及相鄰鋼管翼 板11所包范圍內(nèi)的土體，并利用連接件將相鄰鋼管橫向連接。本發(fā)明實(shí)施例中的每個(gè)鋼管I上均開有若干預(yù)留孔(圖中未示出)。利用連接件14將相鄰鋼管橫向連接具體為:在一根鋼管內(nèi)將連接件14由該鋼管的預(yù)留孔穿出，并穿入相鄰鋼管的預(yù)留孔，并在連接件的兩端安裝加強(qiáng)螺栓，從而將相鄰的兩根鋼管連接。本發(fā)明實(shí)施例中，連接件14為短鋼筋或錨栓。S103:封閉鋼管兩端及相鄰鋼管翼板11所包范圍的兩端，并向鋼管及相鄰鋼管翼板11所包范圍內(nèi)澆筑混凝土，使相互咬合的鋼管形成整體受力的板墻，即形成超前模筑初期支護(hù)。相鄰鋼管I依次連接后，利用封堵板封閉鋼管及相鄰鋼管翼板11所包范圍的兩端。待鋼管及相鄰鋼管翼板11所包范圍封閉后，在一端插入混凝土澆灌管，另一端插入排氣管，并由澆灌管向鋼管及相鄰鋼管翼板11所包范圍內(nèi)澆灌混凝土，使獨(dú)立的鋼管形成整體受力的板墻，即超前模筑初期支護(hù)。S104:待超前模筑初期支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，分步開挖地下工程內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位的土體，并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)中的梁、柱結(jié)構(gòu)，以形成對(duì)初期支護(hù)的支撐；以及隨土體開挖的同時(shí)施作主體結(jié)構(gòu)的各層板、墻結(jié)構(gòu)，完成地下工程暗挖施工。其中，分步開挖地下工程內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位的土體，并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)中的梁、柱結(jié)構(gòu)，以形成對(duì)初期支護(hù)的支撐；以及隨土體開挖的同時(shí)施作主體結(jié)構(gòu)的各層板、墻結(jié)構(gòu)，包括如下具體步驟:第一步，在主體結(jié)構(gòu)的一根底縱梁對(duì)應(yīng)的部位縱向開挖第一下導(dǎo)洞2，之后在底縱梁上部且與所述底梁對(duì)應(yīng)的頂縱梁部位縱向開挖第一小基坑3，以及在第一下導(dǎo)洞2和第一小基坑3之間開挖第一下導(dǎo)洞2上方中柱處的第一孔洞。在所述開挖的第一下導(dǎo)洞2內(nèi)施作底縱梁下防水板4和底縱梁5，在第一孔洞內(nèi)施作第一立柱6，以及在所述第一小基坑3內(nèi)施作頂縱梁頂防水板及頂縱梁7。圖3示出了底縱梁、第一立柱、頂縱梁施工完成后結(jié)構(gòu)示意圖。待主體結(jié)構(gòu)中的一根底縱梁、第一立柱6、頂縱梁7施工完成后，按同樣順序施做一組或多組梁、柱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，本發(fā)明中的主體結(jié)構(gòu)包括兩組梁、柱結(jié)構(gòu)。其中，另一組梁、柱結(jié)構(gòu)通過開挖第二下導(dǎo)洞、第二小基坑及第二下導(dǎo)洞上方中柱處的第二孔洞以分別施作底縱梁、頂縱梁7和第二立柱。本發(fā)明實(shí)施例中，第一下導(dǎo)洞2和第二下導(dǎo)洞利用臺(tái)階法縱向分段開挖，且開挖后的第一下導(dǎo)洞2和第二下導(dǎo)洞通過格柵和噴射混凝土進(jìn)行初期支護(hù)。優(yōu)選地，第一下導(dǎo)洞2和第二下導(dǎo)洞的初支格柵上預(yù)留節(jié)點(diǎn)板，便于后續(xù)導(dǎo)洞間封底格柵連接。第一小基坑和第二小基坑的側(cè)墻及底板采用格柵和噴射混凝土進(jìn)行初期支護(hù)，且格柵頂部與超前模筑初期支護(hù)的鋼管焊接。進(jìn)一步地，挖除第一小基坑3和第二小基坑之間的土體，并在第一小基坑3的頂縱梁頂縱梁75和第二小基坑內(nèi)的頂縱梁頂縱梁7之間灌注鋼筋混凝土，使兩個(gè)頂縱梁7連接以形成中跨頂板8。圖4不出了中跨頂板施工完畢后的結(jié)構(gòu)不意圖。第二步:縱向分段開挖站廳層中板以上土體，并施做中縱梁9、中板10的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 第三步:待中縱梁9、中板10達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，開挖中跨土體至地下工程底部，施做中跨底板防水層及澆筑中跨底板混凝土 11。圖5示出了中跨底板施工完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖。優(yōu)選地，在所述開挖中跨土體至所述地下工程底部過程中，在挖除一部分中跨土體后，在中板下方架設(shè)用于支撐中板的臨時(shí)牛腿支撐12，以提高施工的安全性。其中，臨時(shí)牛腿支撐固定于超前模筑初期支護(hù)的鋼管上。第四步:待中跨底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，縱向分段開挖邊跨土體至地下工程底部，且每段邊跨土體的長(zhǎng)度不大于邊跨跨度，待邊跨土體開挖至地下工程底部后施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土。本發(fā)明實(shí)施例中，每段邊跨底板混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到80%后，即可開挖下一段邊跨土體并施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土 13。圖6示出了邊跨底板混凝土澆筑完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖。第五步:施作站廳層剩余側(cè)墻及頂板防水層，澆筑側(cè)墻與頂板剩余結(jié)構(gòu)。S105:待主體結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，地下工程施工完畢。由上述方案可知，本發(fā)明中的施工方法在土體開挖之前，首先進(jìn)行超前模筑初期支護(hù)。超前模筑初期支護(hù)為在相互咬合的鋼管內(nèi)及鋼管之間的縫隙灌注混凝土形成的整體受力的板墻。由于本發(fā)明中的超前模筑初期支護(hù)對(duì)整個(gè)暗挖施工工作面進(jìn)行支撐，對(duì)土體本身強(qiáng)度無要求且開挖過程對(duì)地面影響小，即使處于埋深淺、跨度大、地下水位高等惡劣條件的軟弱地層中，采用本發(fā)明的暗挖施工方法依然能夠順利施工并很好的控制地面沉降。因此本發(fā)明具有地面沉降小、施工過程安全度高、機(jī)械化程度高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種地下車站。圖7示出了地下車站的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，地下車站包括鋼管支護(hù)架701、頂板702、中板703、底板704、第一鋼管立柱705、第二鋼管立柱706和站廳層的兩側(cè)墻707，其中，鋼管支護(hù)架701包括相互咬合的鋼管801。圖8示出了鋼管支護(hù)架中相互咬合的鋼管的截面圖。如圖8所示，鋼管801的左右兩側(cè)分別焊接有兩塊翼板802，兩塊翼板802關(guān)于鋼管橫向軸線對(duì)稱且兩者之間的距離小于鋼管的直徑，左右兩側(cè)的翼板802關(guān)于鋼管縱向軸線對(duì)稱。相鄰鋼管801之間的翼板802相互搭接，使相鄰鋼管之間的空間封閉。同時(shí)，鋼管801的一側(cè)、兩塊翼板802之間還焊接有槽鋼803、另一側(cè)的兩塊翼板802之間還焊接有“T”型咬合件804?！癟”型咬合件804的上端寬度大于槽鋼803的缺口的覽度。進(jìn)一步地，每個(gè)鋼管801上還開有若干預(yù)留孔(圖中未示出)。相鄰鋼管之間通過在預(yù)留孔內(nèi)穿入連接件805實(shí)現(xiàn)橫向連接，其中，連接件805的兩端安裝加強(qiáng)螺栓。本發(fā)明實(shí)施例中，連接件805為短鋼筋或錨栓。頂板702、站廳層的兩側(cè)墻707和底板704圍成地下車站的主支架；頂板702設(shè)有第一頂縱梁708和第二頂縱梁709，底板704設(shè)有第一底縱梁710和第二底縱梁711，第一鋼管立柱705設(shè)置于第一頂縱梁708和第一底縱梁710之間；第二鋼管立柱706設(shè)置于第二頂縱梁709和第二底縱梁711之間；站廳層的兩側(cè)墻707上分別設(shè)有中縱梁712，中板703設(shè)置于兩側(cè)墻707的中縱梁712之間。鋼管支護(hù)架701設(shè)置于主支架的外圍，用于為地下車站暗挖施工時(shí)提供支護(hù)。進(jìn)一步地，鋼管支護(hù)架701與主支架之間設(shè)有防水層(圖中未顯示)。其中，所述防水層包括頂板702與鋼管支護(hù)架701之間的頂板702防水層、底板704下側(cè)的底板704防水層及站廳層兩側(cè)墻7 07與鋼管支護(hù)架701之間的側(cè)墻防水層。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地下工程暗挖施工方法，包括: 在地下工程外側(cè)的工作坑內(nèi)沿所述地下工程結(jié)構(gòu)的頂部及兩側(cè)邊的外圍縱向頂進(jìn)若干均勻排列、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管； 頂進(jìn)過程中及時(shí)挖除鋼管內(nèi)及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)的土體，并采用連接件將相鄰鋼管橫向連接； 封閉鋼管兩端及相鄰鋼管翼板所包范圍的兩端，并向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土，使相互咬合的鋼管形成整體受力的板墻，即超前模筑初期支護(hù)； 分步開挖地下工程內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位土體，并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)的梁、柱結(jié)構(gòu)，形成對(duì)初期支護(hù)的支撐；以及隨土體開挖的同時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)各層板、墻結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法,其中,所述分步開挖地下工程內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位土體,并在土體開挖后及時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)的梁、柱結(jié)構(gòu)；以及隨土體開挖的同時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)各層板、墻結(jié)構(gòu)，具體包括: 在主體結(jié)構(gòu)一根底梁的部位先縱向開挖第一下導(dǎo)洞，并在第一下導(dǎo)洞內(nèi)施作底梁下防水板和底縱梁； 在第一下導(dǎo)洞上方且與所述底梁對(duì)應(yīng)的頂縱梁部位縱向開挖第一小基坑，并在第一小基坑內(nèi)施作頂縱梁頂防水板及頂縱梁；以及 在第一下導(dǎo)洞和第一小基坑之間開挖第一下導(dǎo)洞上方中柱處的孔洞；并在所述孔洞內(nèi)施作連接所述底縱梁和所述頂縱梁的第一立柱； 按同樣順序施做主體結(jié)構(gòu)中其他一組或多組底縱梁、立柱、頂縱梁結(jié)構(gòu)； 待主體結(jié)構(gòu)中的多組底縱梁、立柱、頂縱梁施工完畢后，縱向分段開挖站廳層中板以上土體，并施做中縱梁、中板的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 待中縱梁、中板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，開挖中跨土體至所述地下工程底部，施做中跨底板防水層及澆筑中跨底板混凝土； 待中跨底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，縱向分段開挖邊跨土體至所述地下工程底部，每段長(zhǎng)度不大于邊跨跨度，施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土。待底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，縱向開挖下一段邊跨土體至所述地下工程底部，施做邊跨底板防水層及澆筑邊跨底板混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工方法，其中，所述地下工程的主體結(jié)構(gòu)包括兩組底縱梁、立柱、頂縱梁結(jié)構(gòu)，所述其他一組底縱梁、立柱、頂縱梁分別在開挖第二下導(dǎo)洞、第二小基坑和第二孔洞后施作；其中， 第二下導(dǎo)洞內(nèi)的底縱梁與第二小基坑內(nèi)的頂縱梁之間的立柱為第二立柱； 在第一小基坑和第二小基坑內(nèi)分別施做完成頂縱梁后，將第一小基坑和第二小基坑之間的土體挖除以使第一小基坑和第二小基坑連通，并施作中跨頂板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工方法，其中，第一下導(dǎo)洞和第二下導(dǎo)洞通過格柵和噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)，以及 第一小基坑和第二小基坑的側(cè)墻及底板均采用格柵和噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其中，所述每根鋼管上均設(shè)有預(yù)留孔，所述利用連接件將相鄰鋼管橫向連接具體為:在所述一根鋼管內(nèi)將所述連接件從該鋼管的預(yù)留孔穿出，并穿入相鄰鋼管的預(yù)留孔，并在所述連接件的兩端安裝加強(qiáng)螺栓，其中， 所述連接件為短鋼筋或錨栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工方法，其中，在所述開挖中跨土體至所述地下工程底部過程中，在挖除一部分中跨土體后，在所述中板下方架設(shè)用于支撐所述中板的臨時(shí)牛腿支撐， 所述臨時(shí)牛腿支撐固定于所述超前模筑初期支護(hù)的鋼管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其中，所述鋼管兩端及相鄰鋼管翼板所包范圍的兩端利用封堵板進(jìn)行封閉；以及 向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍 內(nèi)澆灌混凝土具體為: 在鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍的一端插入混凝土澆灌管，另一端插入排氣管，并由所述澆灌管向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土。
8.—種地下車站，包括頂板、底板和站廳層的兩側(cè)墻，所述頂板、站廳層的兩側(cè)墻和底板圍成所述地下車站的主支架，其特征在于，所述地下車站還包括鋼管支護(hù)架、中板、第一鋼管立柱和第二鋼管立柱，其中， 所述頂板上設(shè)有第一頂縱梁和第二頂縱梁，所述底板設(shè)有第一底縱梁和第二底縱梁，第一鋼管立柱設(shè)置于第一頂縱梁和第一底縱梁之間；第二鋼管立柱設(shè)置于第二頂縱梁和第二底縱梁之間； 站廳層的兩側(cè)墻上分別設(shè)有中縱梁，中板設(shè)置于兩側(cè)墻的中縱梁之間； 所述鋼管支護(hù)架設(shè)置于所述主支架的外圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下車站，其特征在于，所述鋼管支護(hù)架與主支架之間還設(shè)有防水層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下車站，其中，所述鋼管支護(hù)架由若干間距相等、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管構(gòu)成，所述相鄰鋼管翼板所包范圍構(gòu)成封閉空間，所述鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)內(nèi)灌注混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下工程暗挖施工方法及地下車站。所述地下工程暗挖施工方法包括在地下工程外側(cè)的工作坑內(nèi)沿地下工程結(jié)構(gòu)的頂部及兩側(cè)邊的外圍縱向頂進(jìn)若干均勻排列、相互咬合且外圍焊接翼板的鋼管；頂進(jìn)過程中及時(shí)挖除鋼管內(nèi)及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)的土體，并采用連接件將相鄰鋼管橫向連接；封閉鋼管兩端及相鄰鋼管翼板所包范圍的兩端，向鋼管及相鄰鋼管翼板所包范圍內(nèi)澆灌混凝土，使相互咬合的鋼管形成整體受力的板墻；分步開挖地下工程主體結(jié)構(gòu)中梁、柱對(duì)應(yīng)部位土體，并在土體開挖后施做主體結(jié)構(gòu)的梁、柱結(jié)構(gòu)；以及隨土體開挖的同時(shí)施做主體結(jié)構(gòu)各層板墻結(jié)構(gòu)。本施工方法能夠較好地控制地面沉降、施工過程安全度高、機(jī)械化程度高。
文檔編號(hào)E21D11/10GK103244143SQ20131020154
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者譚富圣, 陳學(xué)峰, 石山, 呂剛, 劉建友, 宋月光, 陳達(dá), 馬福東, 趙巧蘭, 高玉蘭, 郭磊, 張礦三, 王婷, 李立, 王聰, 于晨昀 申請(qǐng)人:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司