本發(fā)明涉及隧道施工，具體涉及一種山城地鐵出入口施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著目前城市化進(jìn)程加速，為緩解城市地面交通擁堵，發(fā)展以軌道交通為主的地鐵系統(tǒng)成為解決交通問題的優(yōu)先選擇。在地形復(fù)雜的山城類城市中，建設(shè)地鐵顯得尤為關(guān)鍵。由于山城地勢起伏顯著，常規(guī)地面交通面臨重大限制，地鐵的建設(shè)不僅可以有效規(guī)避自然地形障礙，還能提供快捷穩(wěn)定的交通解決方案。

2、然而，在山城地鐵的修建過程中，特別是在山城地鐵出入口的建設(shè)過程中會遇到很多困難，一是山城地區(qū)多變且復(fù)雜的地質(zhì)條件容易引起地層不均勻沉降，這不僅給施工帶來了極大的技術(shù)難度，也大大增加了工程風(fēng)險(xiǎn)；二是山城地鐵出入口的施工現(xiàn)場常位于密集的城市核心區(qū)，需穿越現(xiàn)有建筑與基礎(chǔ)設(shè)施，這要求施工過程中必須精確控制，確保與周邊結(jié)構(gòu)的和諧共存；三是地鐵出入口常常需要克服的自然障礙包括大縱坡、長距離及多轉(zhuǎn)角等復(fù)雜構(gòu)造，這些特點(diǎn)使得在采用非爆破開挖工藝時面臨更多技術(shù)挑戰(zhàn)。

3、如何在不破壞地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下完成工程，是施工過程中的一大難題，通常也意味著需要更長的工期和更高的技術(shù)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種山城地鐵出入口施工方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的，目前使用的地鐵出入口施工方法在進(jìn)行施工時，無法在不破壞地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下完成工程，從而導(dǎo)致整個施工過程需要更長的工期和更高的技術(shù)要求的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，一種山城地鐵出入口施工方法，包括以下步驟：

3、明確地層條件，確定地鐵出入口的明挖段和暗挖段，所述暗挖段包括第一淺埋區(qū)、第二淺埋區(qū)和深埋區(qū)；

4、進(jìn)行機(jī)械配套選型，并根據(jù)不同的斷面地層選取不同的開挖方式；

5、平整出入口施工場地，并在所述明挖段基坑及豎井周邊設(shè)置截水溝，再對所述明挖段進(jìn)行分層開挖，并在所述第一淺埋區(qū)入口處施作第一套拱；

6、確定第二套拱和暗挖段的分界線，所述分界線為第二淺埋區(qū)和深埋區(qū)的分界線，對隧道軸線及導(dǎo)向墻施工作業(yè)斷面進(jìn)行測量放樣，隨后施作暗挖段的第二套拱和超前大管棚；

7、在隧道兩端同時設(shè)置兩個獨(dú)立工作面進(jìn)行分區(qū)開挖，并對暗挖段進(jìn)行初期支護(hù)施工，且在開挖同時進(jìn)行渣土運(yùn)輸；

8、對整個施工過程進(jìn)行監(jiān)控量測，并對施工環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。

9、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)不同的斷面地層選取不同的開挖方式的具體步驟為：

10、對大斷面地層破碎段采用破碎錘機(jī)械開挖，部分破碎錘機(jī)無法開挖的區(qū)域采用水磨鉆取芯劈裂開挖，小斷面地層堅(jiān)硬地段采用水磨鉆取芯劈裂開挖。

11、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述水磨鉆取芯劈裂開挖時，兩孔之間搭接距離控制在20mm，并在隧道內(nèi)由于裂隙滲水導(dǎo)致積水時進(jìn)行排水工作。

12、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，在對所述明挖段進(jìn)行分層開挖的同時，采用交替循環(huán)的方式對每一層進(jìn)行噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，并在完成所有層的開挖和支護(hù)后，澆筑出入口底板墊層進(jìn)行封底，準(zhǔn)備施工暗挖段。

13、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，在對所述明挖段進(jìn)行分層開挖時，土質(zhì)地段采用挖掘機(jī)開挖，巖質(zhì)地段采用破碎錘機(jī)破碎開挖，開挖按1.5m分層，每開挖1.5m后及時完成支護(hù)。

14、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述對暗挖段進(jìn)行初期支護(hù)施工的具體步驟為：

15、在拱部及邊墻打設(shè)砂漿錨桿，安裝鋼架和網(wǎng)片，以及進(jìn)行第一鎖腳錨桿施工和對網(wǎng)片進(jìn)行噴射混凝土層施工。

16、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述在隧道兩端同時設(shè)置兩個獨(dú)立工作面進(jìn)行分區(qū)開挖的具體步驟為：

17、采用全斷面法或臺階法施工，從明挖段向主體車站側(cè)開挖，待主體車站側(cè)具備開挖條件后，同步從主體車站側(cè)向明挖段開挖深埋區(qū)，當(dāng)開挖到達(dá)所述分界線時，停止雙向開挖，轉(zhuǎn)為單向開挖深埋區(qū)。

18、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，在進(jìn)行所述分區(qū)開挖時，第二淺埋區(qū)和第一淺埋區(qū)的開挖循環(huán)進(jìn)尺按1榀鋼架間距進(jìn)行，而深埋區(qū)開挖循環(huán)進(jìn)尺則不超過2榀鋼架間距。

19、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述施作暗挖段的第二套拱和超前大管棚的具體步驟為：

20、開挖第二套拱的上部仰坡，并施作仰坡錨桿；

21、開挖套拱上臺階土方，預(yù)留厚度不小于3m的上臺階核心巖柱，繼續(xù)在此處施作上臺階的工字鋼及第二套拱，并在第二套拱的拱腳部位設(shè)置第二鎖腳錨桿，在第二套拱上方打設(shè)超前大管棚；及

22、開挖拱下臺階土石方，施作下臺階的工字鋼及隧道邊墻輪廓周邊的第二套拱。

23、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述渣土運(yùn)輸?shù)木唧w步驟為：

24、對于深埋區(qū)和第一淺埋區(qū)不同的出入口，采取了區(qū)分化的渣土運(yùn)輸方法，對于深埋區(qū)，利用挖掘機(jī)與渣土運(yùn)輸車的配合，通過車站施工通道將渣土運(yùn)送至地面；

25、在車站端的平直段，渣土車?？窟M(jìn)行裝載，渣土則由挖掘機(jī)依次翻轉(zhuǎn)至該平直段，在深埋斜坡段，使用已開挖段所形成的已支護(hù)墊渣段的渣土填筑施工；

26、對于第二淺埋區(qū)及第一淺埋區(qū)，選用挖掘機(jī)與履帶運(yùn)輸車協(xié)同作業(yè)，通過出入口通道將渣土直接運(yùn)出。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：

28、1、該施工方法通過在隧道兩端的明挖段與暗挖段結(jié)合開挖的形式，在明挖段基坑、豎井周邊設(shè)置截水溝，開始明挖段分層開挖，嚴(yán)格控制層高，交替循環(huán)做好各層的噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)；在暗挖段進(jìn)行深淺埋分區(qū)開挖，同時開挖分兩個工作面作業(yè)，有效地優(yōu)化了開挖作業(yè)的時間管理，從而加速工程進(jìn)度，縮短施工需要的工期。

29、采用暗挖段施作超前大管棚及第二套拱等加固措施，標(biāo)定套拱與暗挖段開挖分界線，同時對隧道軸線及導(dǎo)向墻施工作業(yè)斷面進(jìn)行測量放樣，在明挖段施作完成時同步施作暗挖段的超前大管棚及第二套拱，在復(fù)雜的地層環(huán)境中有效防止了地層移動和塌方，增強(qiáng)了隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少施工過程中的技術(shù)要求。

30、2、該施工方法采取非爆開挖工藝，通過精確地根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地層條件進(jìn)行機(jī)械配套選型及施工方法選擇，對于破碎地層選取破碎錘機(jī)械，而較為堅(jiān)硬的地層選擇水磨鉆取芯劈裂開挖，這確保了施工方法能夠適應(yīng)不同地質(zhì)條件，提高了施工的可靠性和安全性。在出渣處理方面采取了高效的機(jī)械配合策略，如挖掘機(jī)與渣土運(yùn)輸車的協(xié)同使用，并對出入口深淺埋分段進(jìn)行裝渣，優(yōu)化了渣土運(yùn)輸路徑，減少了施工期間的環(huán)境污染和對周邊環(huán)境的影響。

技術(shù)特征：

1.一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，所述根據(jù)不同的斷面地層選取不同的開挖方式的具體步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于：所述水磨鉆取芯劈裂開挖時，兩孔之間搭接距離控制在20mm，并在隧道內(nèi)由于裂隙滲水導(dǎo)致積水時進(jìn)行排水工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于：在對所述明挖段(8)進(jìn)行分層開挖的同時，采用交替循環(huán)的方式對每一層進(jìn)行噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，并在完成所有層的開挖和支護(hù)后，澆筑出入口底板墊層進(jìn)行封底，準(zhǔn)備施工暗挖段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于：在對所述明挖段(8)進(jìn)行分層開挖時，土質(zhì)地段采用挖掘機(jī)開挖，巖質(zhì)地段采用破碎錘機(jī)破碎開挖，開挖按1.5m分層，每開挖1.5m后及時完成支護(hù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，所述對暗挖段進(jìn)行初期支護(hù)施工的具體步驟為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，所述在隧道兩端同時設(shè)置兩個獨(dú)立工作面進(jìn)行分區(qū)開挖的具體步驟為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于：在進(jìn)行所述分區(qū)開挖時，第二淺埋區(qū)(11)和第一淺埋區(qū)(10)的開挖循環(huán)進(jìn)尺按1榀鋼架(6)間距進(jìn)行，而深埋區(qū)(12)開挖循環(huán)進(jìn)尺則不超過2榀鋼架(6)間距。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，所述施作暗挖段的第二套拱(19)和超前大管棚(20)的具體步驟為：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山城地鐵出入口施工方法，其特征在于，所述渣土運(yùn)輸?shù)木唧w步驟為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種山城地鐵出入口施工方法，包括以下步驟：明確地層條件，確定地鐵出入口的明挖段和暗挖段，暗挖段包括第一淺埋區(qū)、第二淺埋區(qū)和深埋區(qū)；進(jìn)行機(jī)械配套選型，并根據(jù)不同的斷面地層選取不同的開挖方式；平整出入口施工場地，并在明挖段基坑及豎井周邊設(shè)置截水溝，再對明挖段進(jìn)行分層開挖，并在第一淺埋區(qū)入口處施作第一套拱；確定第二套拱和暗挖段的分界線，對隧道軸線及導(dǎo)向墻施工作業(yè)斷面進(jìn)行測量放樣，隨后施作暗挖段的第二套拱和超前大管棚；在隧道兩端同時設(shè)置兩個獨(dú)立工作面進(jìn)行分區(qū)開挖，并對暗挖段進(jìn)行初期支護(hù)施工，且在開挖同時進(jìn)行渣土運(yùn)輸；對整個施工過程進(jìn)行監(jiān)控量測，并對施工環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。

技術(shù)研發(fā)人員：曹平,張俊儒,李皓文,陳慶懷,熊穎,王亮,夏洪波,馬昭,晏祥海,冀晉,梁宇,王飛,楊曉東,劉文濤,余潭秋,程劍,彭輝,孫向東,呂朝輝,陳繼平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國交通建設(shè)股份有限公司軌道交通分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18