一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，其包括以下步驟：先開挖主體車站與風(fēng)道的交叉點(diǎn)上臺階，進(jìn)行一定的荷載釋放；然后，由風(fēng)道向交叉點(diǎn)開挖下導(dǎo)洞，施工至端墻；由交叉點(diǎn)上臺階向下臺階開挖槽孔，施做接口圈梁結(jié)構(gòu)；開挖交叉點(diǎn)中臺階中間一定寬度土體，施做二襯結(jié)構(gòu)，使之與圈梁形成整體框架結(jié)構(gòu)；待二襯終凝后，開挖中臺階其它部分土體，完成全部結(jié)構(gòu)。本發(fā)明廣泛適用于覆蓋淺、巖體碎裂、沉降控制嚴(yán)的大斷面交叉隧道，先形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，能夠減小大斷面施工的跨度影響效應(yīng)，有效控制碎裂巖體的沉降變形，確保交叉洞室的施工安全和整體穩(wěn)定。
【專利說明】一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，城市地鐵已經(jīng)成為軌道交通發(fā)展中的主導(dǎo)。地鐵車站往往修建在繁華的鬧市區(qū)，該區(qū)域地表控制嚴(yán)、施工難度大、安全等級高，給地鐵工程的設(shè)計(jì)和施工帶來極大的挑戰(zhàn)。尤其在碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)處，其斷面形狀復(fù)雜、兩側(cè)臨空面大、拐角點(diǎn)易形成應(yīng)力集中、圍巖破碎節(jié)理發(fā)育、相鄰隧道施工易產(chǎn)生群洞效應(yīng)等特點(diǎn)，在施工過程中往往會產(chǎn)生臨空面失穩(wěn)破壞、施工工期延誤、地表大面積沉陷、上部建筑物開裂甚至傾斜等問題。
[0003]目前，國內(nèi)外對于隧道交叉點(diǎn)還沒有針對性的研究，一般采用臺階法或多導(dǎo)洞中隔墻法，為了控制地層變形往往加大支護(hù)剛度或增加支護(hù)措施，導(dǎo)致支護(hù)成本劇增，支護(hù)工序繁瑣，加劇了勞動力強(qiáng)度，延誤了施工工期。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供的一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，以控制碎裂巖體的沉降變形，提高施工效率，確保交叉洞室的施工安全。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括:
[0006]一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，其包括以下步驟:
[0007]步驟一，由主體車站向主體車站與風(fēng)道的交叉點(diǎn)上斷面開挖中導(dǎo)洞，逐榀支撐型鋼門架進(jìn)洞，施工至端墻，并完成初期支護(hù)；
[0008]步驟二，由中導(dǎo)洞向風(fēng)道的左導(dǎo)洞、右導(dǎo)洞開挖，及時(shí)架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐，直至使主體車站上斷面與風(fēng)道上斷面貫通，施作初期支護(hù)封閉圍巖；
[0009]步驟三，從風(fēng)道左導(dǎo)洞、右導(dǎo)洞開挖下臺階進(jìn)入上述交叉點(diǎn)，施作初期支護(hù)，開挖至端墻時(shí)，施作端墻支護(hù)；
[0010]步驟四，從主體車站中導(dǎo)洞向端墻方向開挖交叉點(diǎn)上臺階，架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐，開挖至端墻完成端墻支護(hù)；
[0011]步驟五，開挖風(fēng)道與主體車站接口處圈梁位置的中間土體，中臺階開挖槽孔，施作網(wǎng)噴支護(hù)；
[0012]步驟六，風(fēng)道挑高段下臺階右側(cè)底部外擴(kuò)開挖50cm，架立格柵拱架，每榀拱架打設(shè)四根注漿導(dǎo)管，并施作初期支護(hù)，初期支護(hù)完成后施作底部圈梁和側(cè)部圈梁，然后整體澆筑上部圈梁與主體車站剩余二襯；
[0013]步驟七，拆除交叉點(diǎn)下臺階中間的臨時(shí)支撐，然后施作仰拱襯砌和仰拱回填；
[0014]步驟八，對應(yīng)中間仰拱位置，開挖中臺階預(yù)留土體，并拆除上臺階相應(yīng)中隔壁的臨時(shí)支撐，完成初期支護(hù)，施作襯砌與圈梁順接；
[0015]步驟九，待中間二襯終凝后，開挖并施工靠近端墻方向的襯砌，然后施作靠近外側(cè)部分的襯砌，施工步序同上；完成風(fēng)道與主體車站交叉點(diǎn)處的施工。
[0016]所述的施工方法，其中，所述步驟一中支撐型鋼門架采用熱軋型鋼制造。
[0017]所述的施工方法，其中，所述步驟一中的初期支護(hù)采用錨桿和網(wǎng)噴混凝土。
[0018]所述的施工方法，其中，所述步驟二中的中隔壁臨時(shí)支撐采用熱軋型鋼。
[0019]所述的施工方法，其中，所述步驟三中的端墻支護(hù)采用格柵鋼架、注漿小導(dǎo)管和網(wǎng)噴混凝土組成。
[0020]所述的施工方法，其中，所述步驟六中的圈梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其斷面形狀為矩形。
[0021]所述的施工方法，其中，所述步驟六中的主體車站剩余二襯是指在施作車體車站二襯結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)留靠近交叉點(diǎn)的二襯，使之與圈梁整體澆筑，避免施工縫的產(chǎn)生。
[0022]所述的施工方法，其中，所述步驟七中的仰拱襯砌采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明提供的一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，其廣泛適用于覆蓋淺、巖體碎裂、沉降控制嚴(yán)的大斷面交叉隧道，先形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，能夠減小大斷面施工的跨度影響效應(yīng)，有效控制碎裂巖體的沉降變形，確保交叉洞室的施工安全和整體穩(wěn)定。待框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，可以同時(shí)開挖交叉點(diǎn)與主體車站下部巖體，從車站與風(fēng)道同時(shí)出渣，提高交叉隧道的施工速度，顯著縮短施工工期，提高施工效率；而且本發(fā)明不需要額外增加支護(hù)工序，克服了在碎裂巖體施工中支護(hù)剛度過大、支護(hù)工序繁瑣的缺點(diǎn)，具有安全快捷、經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明所述步驟一中的主體車站向交叉點(diǎn)開挖中導(dǎo)洞的示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明所述步驟二中的中導(dǎo)洞向風(fēng)道方向開挖的示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明所述步驟三中的開挖交叉點(diǎn)下導(dǎo)洞的示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明所述步驟四中的中導(dǎo)洞向端墻方向開挖的示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明所述步驟五中的交叉點(diǎn)中臺階開挖槽孔的平面圖；
[0029]圖6為本發(fā)明所述步驟六中的交叉點(diǎn)下臺階開挖斜槽的剖面圖；
[0030]圖7為本發(fā)明所述步驟六中的施做交叉點(diǎn)接口圈梁的剖面圖；
[0031]圖8為本發(fā)明所述步驟七中的施做交叉點(diǎn)下臺階中間仰拱的平面圖；
[0032]圖9為本發(fā)明所述步驟八中的施做交叉點(diǎn)中間襯砌的剖面圖；
[0033]圖10為本發(fā)明所述步驟九中的由交叉點(diǎn)中間向兩側(cè)施工襯砌的平面圖；
[0034]圖11為本發(fā)明所述步驟九中的完成交叉點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖例說明:1-主體車站；2-風(fēng)道；3_初期支護(hù)；4_交叉點(diǎn)上臺階左導(dǎo)洞；5-交叉點(diǎn)上臺階右導(dǎo)洞；6_型鋼臨時(shí)支撐；7_區(qū)間隧道；8_交叉點(diǎn)下臺階左導(dǎo)洞；9_交叉點(diǎn)下臺階右導(dǎo)洞；10_圈梁；11_仰拱；12_交叉點(diǎn)中間二襯。

【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明提供了一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]本發(fā)明提供了一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，如圖1-圖11所示的，其具體包括以下步驟:
[0038]由主體車站I向主體車站I與風(fēng)道2的交叉點(diǎn)上斷面開挖中導(dǎo)洞，逐榀支撐型鋼門架6進(jìn)洞，施工至端墻，并完成初期支護(hù)3，
[0039]由中導(dǎo)洞向風(fēng)道2的左導(dǎo)洞4、右導(dǎo)洞5開挖，及時(shí)架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐6，直至使主體車站I上斷面與風(fēng)道2上斷面貫通，施作初期支護(hù)3封閉圍巖；
[0040]從風(fēng)道2的左導(dǎo)洞8、右導(dǎo)洞9開挖下臺階進(jìn)入上述交叉點(diǎn)，施作初期支護(hù)，開挖至端墻時(shí)，施作端墻支護(hù)；
[0041]從主體車站I中導(dǎo)洞向端墻方向開挖交叉點(diǎn)上臺階，架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐6，開挖至端墻完成端墻支護(hù)；
[0042]開挖風(fēng)道2與主體車站I接口處圈梁10位置的中間土體，中臺階開挖槽孔，施作網(wǎng)噴支護(hù)；
[0043]風(fēng)道2挑高段下臺階右導(dǎo)洞9底部外擴(kuò)開挖50cm，架立格柵拱架，每榀拱架打設(shè)四根注漿導(dǎo)管，并施作初期支護(hù)，初期支護(hù)完成后施作底部圈梁10和側(cè)部圈梁，然后整體澆筑上部圈梁與主體車站I剩余二襯；
[0044]拆除交叉點(diǎn)下臺階中間的臨時(shí)支撐6，然后施作仰拱襯砌和仰拱11回填；
[0045]對應(yīng)中間仰拱11位置，開挖中臺階預(yù)留土體，并拆除上臺階相應(yīng)中隔壁的臨時(shí)支撐6，完成初期支護(hù)，施作襯砌與圈梁10順接；
[0046]待中間二襯12終凝后，開挖并施工靠近端墻方向的襯砌，然后施作靠近外側(cè)部分的襯砌,施工步序同上；完成風(fēng)道與主體車站交叉點(diǎn)處的施工。
[0047]更進(jìn)一步的，上述支撐型鋼門架采用熱軋型鋼制造；上述初期支護(hù)采用錨桿和網(wǎng)噴混凝土 ；上述中隔壁臨時(shí)支撐6采用熱軋型鋼；上述端墻支護(hù)采用格柵鋼架、注漿小導(dǎo)管和網(wǎng)噴混凝土組成；上述圈梁10采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其斷面形狀為矩形；上述主體車站I剩余二襯是指在施作車體車站二襯結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)留靠近交叉點(diǎn)的二襯，使之與圈梁10整體澆筑；上述仰拱襯砌采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0048]為了更進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，以下進(jìn)行更為詳盡的描述。
[0049]主體車站I全長176.9m,采用單拱直墻暗挖斷面，大拱腳拱蓋法施工，開挖寬度為21.9m，總高度為16.2m。風(fēng)道2全長約35m，采用拱頂直墻斷面，CRD法施工，開挖寬度13.6m,高14.3m。隧道交叉點(diǎn)上部覆土厚度為9?12m，圍巖主要為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，風(fēng)化嚴(yán)重節(jié)理發(fā)育，圍巖級別定為V級。
[0050]其主要包括以下步驟:
[0051]I)、由主體車站I (此時(shí)，主體車站拱部已開挖完成，下部巖體未開挖)向交叉點(diǎn)上斷面開挖中導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞寬4m，逐榀支撐型鋼門架進(jìn)洞，施工至端墻，并完成初期支護(hù)，如圖1所示，初期支護(hù)3采用錨桿和網(wǎng)噴混凝土。
[0052]2)、由中導(dǎo)洞向風(fēng)道2 (此時(shí)，風(fēng)道2已開挖完成，臨時(shí)支撐尚未拆除)分左導(dǎo)洞4、右導(dǎo)洞5開挖，及時(shí)架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐6，中隔壁臨時(shí)支撐6采用熱軋型鋼，直至使由主體車站I上斷面與風(fēng)道2上斷面貫通，施作初期支護(hù)3及時(shí)封閉圍巖，如圖2所示。
[0053]3)、從風(fēng)道2左導(dǎo)洞8、右導(dǎo)洞9開挖下臺階進(jìn)入交叉點(diǎn)，及時(shí)施作初期支護(hù)，開挖至端墻時(shí)及時(shí)施作端墻支護(hù)，如圖3所示，端墻支護(hù)采用格柵鋼架、注漿小導(dǎo)管和網(wǎng)噴混凝土。
[0054]4)、從主體車站I中導(dǎo)洞向端墻方向開挖交叉點(diǎn)上臺階，架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐6，開挖至端墻完成端墻支護(hù)，如圖4所不。
[0055]5)、開挖風(fēng)道2與主體車站I接口處圈梁10位置的中間土體，中臺階開挖3X3m槽孔，施做網(wǎng)噴支護(hù)，如圖5所示。
[0056]6)、風(fēng)道2挑高段下臺階右導(dǎo)洞9底部外擴(kuò)開挖50cm，架立格柵拱架，每榀拱架打設(shè)4根Φ 42注漿導(dǎo)管，并施作初期支護(hù)，初期支護(hù)完成后施做底部圈梁10和側(cè)部圈梁，然后整體澆筑上部圈梁與主體車站I剩余二襯，如圖6、圖7所示，圈梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為矩形截面，主體車站I剩余二襯與圈梁整體澆筑，避免施工縫的產(chǎn)生，確保交叉點(diǎn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0057]7)、拆除交叉點(diǎn)下臺階中間4m寬的臨時(shí)支撐6，然后施做4m寬的仰拱襯砌和仰拱11回填，如圖8所示，襯砌結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0058]8)、對應(yīng)中間4m寬的仰拱11位置，開挖4m寬的中臺階預(yù)留土體，并拆除上臺階相應(yīng)中隔壁臨時(shí)支撐6，完成初期支護(hù)，施做襯砌與圈梁10順接，如圖9所示。
[0059]9)、待中間4m寬二襯12終凝后，開挖并施工靠近端墻方向的襯砌，然后施做靠近外側(cè)部分的襯砌，施工步序同上，如圖10所示。
[0060]10)、完成風(fēng)道2與主體車站I交叉點(diǎn)處的全部結(jié)構(gòu)，如圖11所示。
[0061]當(dāng)然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種淺埋暗挖碎裂巖體地鐵隧道交叉點(diǎn)的施工方法，其包括以下步驟: 步驟一，由主體車站向主體車站與風(fēng)道的交叉點(diǎn)上斷面開挖中導(dǎo)洞，逐榀支撐型鋼門架進(jìn)洞，施工至端墻，并完成初期支護(hù)； 步驟二，由中導(dǎo)洞向風(fēng)道的左導(dǎo)洞、右導(dǎo)洞開挖，及時(shí)架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐，直至使主體車站上斷面與風(fēng)道上斷面貫通，施作初期支護(hù)封閉圍巖； 步驟三，從風(fēng)道左導(dǎo)洞、右導(dǎo)洞開挖下臺階進(jìn)入上述交叉點(diǎn)，施作初期支護(hù)，開挖至端墻時(shí)，施作端墻支護(hù)； 步驟四，從主體車站中導(dǎo)洞向端墻方向開挖交叉點(diǎn)上臺階，架設(shè)中隔壁臨時(shí)支撐，開挖至端墻完成端墻支護(hù)； 步驟五，開挖風(fēng)道與主體車站接口處圈梁位置的中間土體，中臺階開挖槽孔，施作網(wǎng)噴支護(hù)； 步驟六，風(fēng)道挑高段下臺階右側(cè)底部外擴(kuò)開挖50cm，架立格柵拱架，每榀拱架打設(shè)四根注漿導(dǎo)管，并施作初期支護(hù)，初期支護(hù)完成后施作底部圈梁和側(cè)部圈梁，然后整體澆筑上部圈梁與主體車站剩余二襯； 步驟七，拆除交叉點(diǎn)下臺階中間的臨時(shí)支撐，然后施作仰拱襯砌和仰拱回填； 步驟八，對應(yīng)中間仰拱位置，開挖中臺階預(yù)留土體，并拆除上臺階相應(yīng)中隔壁的臨時(shí)支撐，完成初期支護(hù)，施作襯砌與圈梁順接； 步驟九，待中間二襯終凝后，開挖并施工靠近端墻方向的襯砌，然后施作靠近外側(cè)部分的襯砌,施工步序同上；完成風(fēng)道與主體車站交叉點(diǎn)處的施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟一中支撐型鋼門架采用熱軋型鋼制造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟一中的初期支護(hù)采用錨桿和網(wǎng)噴混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟二中的中隔壁臨時(shí)支撐采用熱軋型鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟三中的端墻支護(hù)采用格柵鋼架、注漿小導(dǎo)管和網(wǎng)噴混凝土組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟六中的圈梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其斷面形狀為矩形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟六中的主體車站剩余二襯是指在施作車體車站二襯結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)留靠近交叉點(diǎn)的二襯，使之與圈梁整體澆筑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟七中的仰拱襯砌采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E21D11/00GK104295301SQ201410401175
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】王渭明, 孫捷城, 王丹, 王沖, 曹正龍, 李強(qiáng) 申請人:山東科技大學(xué)