一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法

摘要

本发明公开一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，包括步骤：一、施工准备，超前地质预报并判断大断面地铁车站与区间隧道开挖所需工法；二、开始施工，据所需工法，对大断面地铁车站与区间隧道同时施工；三、预留贯通段，将大断面地铁车站开挖至车站端头；将区间隧道施工至车站端头5～10m时，掌子面停止向前掘进；四、端头加固，对车站端头、区间隧道和预留贯通段进行加固；五、贯通大断面地铁车站与区间隧道，在车站端头处开挖区间隧道预留的5～10m，直至贯通地铁车站与区间隧道。本发明提供的大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，在区间隧道预留出安全距离，并对贯通处进行加固，对围岩扰动小，降低了施工风险。

说明书

技术领域

本发明涉及地铁施工技术领域，特别是涉及一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法。

背景技术

在城市地铁施工时，地铁暗挖车站一般都会与区间隧道同时施工，但暗挖大断面地铁车站时由于断面大、施工难度大，施工进度会落后于区间隧道。因此，当区间隧道与车站断面交贯时，选择合适的贯通技术与贯通时机成为关键问题。

目前，在隧道大断面与小断面连接贯通处施工方法以小断面渐变过渡到大断面方式为主。虽然该方法施工工期较短，但小断面隧道扩挖大断面隧道对围岩扰动大，施工难度大，易坍塌致灾，施工风险大。

发明内容

本发明的目的是提供一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，在区间隧道预留出安全距离，并对贯通处进行有效加固，对围岩扰动小，降低了施工风险，保证了施工安全。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，包括如下步骤：

一、施工准备，进行超前地质预报并据此判断大断面地铁车站与区间隧道开挖所需工法；

二、开始施工，根据所需工法，对大断面地铁车站与区间隧道同时施工挖掘；

三、预留贯通段，将大断面地铁车站按所需工法开挖至车站端头；将区间隧道按所需工法开挖至至车站端头5～10m时，区间隧道的掌子面停止向前掘进；

四、端头加固，对所述车站端头、区间隧道和预留贯通段进行加固；

五、贯通大断面地铁车站与区间隧道，在车站端头处开挖区间隧道预留的5～10m，直至贯通地铁车站与区间隧道。

可选的，步骤二中所述区间隧道施工具体包括如下步骤：

A、根据实际情况将区间隧道合理的分区分块，并施作拱部超前支护；

B、分区分块开挖隧道，并及时施作系统径向锚杆和临时钢拱架；

C、待掌子面向前推进距第一榀钢拱架约30m时，拆除一榀钢拱架，并及时在相应位置施作二次衬砌拱墙和仰拱；

D、循环步骤A、B、C直至掌子面距车站端头5～10m的位置，掌子面停止向前掘进。

可选的，步骤二中所述大断面地铁车站施工具体包括如下步骤：

A、根据实际情况将大断面地铁车站合理的分区分块，并施作拱部超前支护；

B、分区分块开挖大断面地铁车站，并及时施作系统径向锚杆和临时钢拱架；

C、待掌子面向前推进距第一榀钢拱架约30m时，拆除一榀钢拱架，并及时在相应位置施作二次衬砌拱墙和仰拱；

D、循环步骤A、B、C直至掌子面掘进至车站端头位置，掌子面停止向前掘进。

可选的，所述区间隧道和大断面地铁车站施工还分别包括步骤E、按顺序拆除已开挖区域所有临时钢拱架，并及时施作锁脚锚杆、二次衬砌拱墙和仰拱，直至已开挖区域二次衬砌全部施作完成。

可选的，上述所述步骤五具体包括：

1)、施作大断面地铁车站端头断面初期支护，挂钢筋网并喷射混凝土；

2)、在大断面地铁车站端头断面处沿区间隧道设计轮廓线，并在轮廓线3m范围内施作两排拱部超前支护；

3)、分区分块开挖预留贯通段，并及时施作系统径向锚杆和临时钢拱架；

4)、完成大断面暗挖地铁车站与区间隧道的贯通。

可选的，所述拱部超前支护采用超前锚杆或超前小钢管均匀设置于围岩上，且与所述围岩径向断面垂直。

可选的，在所述大断面地铁车站和所述区间隧道周围的围岩处进行注浆加固。

可选的，所述径向锚杆均匀分布于围岩四周，且分别垂直于围岩轴向断面。

本发明提供的大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，与现有技术相比具有以下技术效果：

1、适应性强；本发明能够适应各种复杂地质条件，特别是在软弱围岩等各种复杂地质条件下，效果尤为显著。

2、安全性高；传统的以小断面渐变过渡到大断面方式为主的施工方法对围岩扰动大，施工难度大，易坍塌致灾，施工风险大。本发明首先在区间隧道预留出安全距离，并对贯通处进行有效加固，然后以大断面过渡到小端面的方式施工。有效的解决了传统贯通施工方法对围岩扰动大，施工风险高等问题，保证了施工安全。

3、成本低；本发明施工难度低，减少了人员、机械以及施工方法调整的繁琐性，降低了施工成本。

4灵活性好；本发明可根据围岩实际情况，灵活的调整车站端头断面与预留待贯通区的支护方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工流程示意图；

图2为本发明大断面暗挖地铁车站端头横断面示意图；

图3为本发明区间隧道施工横断面示意图；

图4为本发明大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工纵剖面示意图；

附图标记说明：1为系统径向锚杆、2为拱部超前支护、3为拱墙、4为仰拱、5为临时钢拱架、6为暗挖车站端头断面、7为掌子面、8为围岩、9为区间隧道设计轮廓线、10为锁脚锚杆、11为车站端头断面初期支护。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，在区间隧道预留出安全距离，并对贯通处进行有效加固，对围岩扰动小，降低了施工风险，保证了施工安全。

本发明提供的大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，包括如下步骤：

一、施工准备，进行超前地质预报并据此判断大断面地铁车站与区间隧道开挖所需工法；

二、开始施工，根据所需工法，对大断面地铁车站与区间隧道同时施工挖掘；

三、预留贯通段，将大断面地铁车站按所需工法开挖至车站端头；将区间隧道施工至车站端头5～10m时，掌子面停止向前掘进；

四、端头加固，对所述车站端头、区间隧道和预留贯通段进行加固；

五、贯通大断面地铁车站与区间隧道，在车站端头处开挖区间隧道预留的5～10m，直至贯通地铁车站与区间隧道。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法的具体施工流程如图1所示；首先，进行施工准备，超前地质预报，并判断工况，依此确定大断面地铁车站与区间隧道各自开挖所需工法；大断面地铁车站与区间隧道同时开挖，开挖前分别对要挖处进行超前预支护，之后分步骤快速开挖，挖过的部分及时进行初级支护和二次衬砌。其中，区间隧道开挖至距车站端头5～10m处，掌子面停止掘进；而大断面地铁车站段一直开挖到车站端头，之后封闭车站端头，并在车站端头对区间隧道设计轮廓线周围加强超前预支护，之后沿区间隧道设计轮廓线开挖区间隧道直至区间隧道预留掌子面处；此时，完成施工，实现了大断面暗挖地铁车站与区间隧道的贯通。

在上述施工过程中，沿区间隧道设计轮廓线开挖区间隧道直至区间隧道预留掌子面处，开挖前先加强超前预支护，之后分步快速开挖，边挖边对挖过的区域进行初级支护和二次衬砌。

具体的，如图2所示，本发明大断面暗挖地铁车站具体施工流程为：A、根据实际情况将区间隧道合理的分区分块，施作拱部超前支护2；B、运用合理的施工工序分区分块开挖地铁车站，并及时施作系统径向锚杆1和临时钢拱架5；C、待掌子面向前推进距第一榀临时钢拱架5约30m时，拆除一榀临时钢拱架5，并及时在相应位置施作二次衬砌拱墙3和仰拱4；D、循环A、B、C三个步骤直至掌子面7掘进至车站端头，形成大断面暗挖地铁车站端头断面6，按顺序拆除临时钢拱架5，并及时施作锁脚锚杆10和二次衬砌拱墙3、仰拱4，直至地铁车站二次衬砌全部施作完成。

如图3所示，本发明区间隧道挖掘施工流程为：A、根据实际情况将区间隧道合理的分区分块，施作拱部超前支护2；B、运用合理的施工工序分区分块开挖，并及时施作系统径向锚杆1和临时钢拱架5；C、待掌子面向前推进距第一榀临时钢拱架5约30m时，拆除一榀临时钢拱架5，并及时在相应位置施作二次衬砌拱墙3和仰拱4；D、循环A、B、C三个步骤直至掌子掘进至车站端头，按顺序拆除临时钢拱架5，并及时施作锁脚锚杆10和二次衬砌拱墙3、仰拱4，直至地铁车站二次衬砌全部施作完成。

如图4所示，本发明大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工流程为：A、施作车站端头断面初期支护11，挂钢筋网并喷射混凝土，若围岩8条件较差，还应进行注浆加固；B、在车站端头断面处沿区间隧道设计轮廓线9，在其3m范围内施作两排拱部超前支护2，若围岩8条件较差，应进行注浆加固或采用其他加固方式；C、根据实际情况将区间隧道合理的分区分块；D、运用合理的施工工序，分区分块开挖区间隧道待贯通区域，并及时施作系统径向锚杆1和临时钢拱架5；E、开挖过程中，加强实时监控量测并及时反馈，及时调整支护方式，确保贯通处安全施工。F、开挖至掌子面7，完成大断面暗挖地铁车站与区间隧道的贯通。

本发明提供的大断面暗挖地铁车站与区间隧道贯通施工方法，适应性强；能够适应各种复杂地质条件和环境条件，特别是在软弱围岩等各种复杂地质条件下，效果尤为显著。安全性高；传统的以小断面渐变过渡到大断面方式为主的施工方法对围岩扰动大，施工难度大，易坍塌致灾，施工风险大。本发明首先在区间隧道预留出安全距离，并对贯通处进行有效加固，然后以大断面过渡到小断面的方式施工。有效的解决了传统贯通施工方法对围岩扰动大，施工风险高等问题，保证了施工安全。成本低；本发明施工难度低，减少了人员、机械以及施工方法调整的繁琐性，降低了施工成本。灵活性好；本发明可根据围岩实际情况，灵活的调整暗挖车站端头断面与预留待贯通区的支护方式。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。