一种扩建盾构法施工的地铁车站制造技术

本实用新型专利技术提供了一种扩建盾构法施工的地铁车站，包括底片、顶片、底部支撑基础、中隔墙、底板、工作管、拱顶衬砌、侧墙衬砌和站台，拱顶衬砌包括拱顶支撑结构、拱顶初衬和拱顶二衬，拱顶支撑结构由沿地铁车站轴向平行排布的曲线顶管构成，曲线顶管水平设置于拱顶初衬上方，侧墙衬砌包括侧墙支撑结构、侧墙初衬和侧墙二衬，侧墙支撑结构由沿地铁车站轴向平行排布的竖向支撑管构成，竖向支撑管竖直设置于地层与侧墙初衬之间，工作管、曲线顶管和竖向支撑管中均浇筑有混凝土，筑砼的曲线顶管和筑砼的竖向支撑管通过筑砼的工作管连接构成地铁车站内部支护结构；该地铁车站具有结构强度高、支护安全可靠和密封防水性能好的优点，适合富水地层的地区。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种扩建盾构法施工的地铁车站，属于地下工程非开挖

技术介绍
随着我国经济发展和城市化水平提高，交通问题已经成为制约城市发展的关键问题，亟需解决。盾构法地铁作为城市公共交通网络的重要组成部分，对缓解交通堵塞、提高城市发展速度、提升城市的现代化水平发挥着巨大的作用。但是由于盾构区间距离短，车站数量多，盾构往往必须等待车站完工后才能转场，导致非正常掘进时间过多，盾构设备利用率偏低，造成工期延误现象，增加施工成本，因此盾构车站是制约地铁施工周期和成本的主要因素。目前，地铁车站的常用的施工方法包括明挖法、盖挖法和暗挖法等。明挖法适用于宽阔的施工场地，对城市生活干扰大，长时间阻断交通，噪声及震动等对环境的影响。盖挖法板墙柱施工接头较多，需进行防水处理，出土不方便，工效低，施工速度慢；暗挖法施工工期较长，地层沉陷对相邻建筑物安全性的影响较大，施工风险大，工程造价也很高。由于上述施工方法在施工过程中需要不停进行防水处理，并且内部支护结构为钢筋混凝土结构，在富水地层中钢筋混凝土结构内部的空隙产生毛细作用，地层水易渗透造成地铁车站内部潮湿，并且地层水会慢慢腐蚀钢筋混凝土结构内部的钢筋，因此上述方法施工的地铁车站存在结构强度较小和密封防水性能差的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种扩建盾构法施工的地铁车站，该地铁车站具有结构强度高、支护安全可靠和密封防水性能好的优点，适合富水地层的地区。实现本技术目的所采用的技术方案为，一种扩建盾构法施工的地铁车站，至少包括底片、顶片、底部支撑基础、中隔墙、底板、侧面支撑结构、拱顶衬砌、侧墙衬砌和站台，底片和顶片分别固定于地铁车站底部和顶部，底部支撑基础和中隔墙自上而下依次浇筑固定于底片与顶片之间，站台位于底板上，侧面支撑结构对称分布于地铁车站顶部的两侦牝所述侧面支撑结构为沿地铁车站轴向水平设置的工作管，所述拱顶衬砌包括从上至下依次设置的拱顶支撑结构、拱顶初衬和拱顶二衬，拱顶支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的曲线顶管构成，曲线顶管水平设置于拱顶初衬上方并且与工作管连通，所述侧墙衬砌包括从地层向地铁车站依次设置的侧墙支撑结构、侧墙初衬和侧墙二衬，侧墙支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的竖向支撑管构成，竖向支撑管竖直设置于地层与侧墙初衬之间并且与工作管连通，工作管、曲线顶管和竖向支撑管中均浇筑有混凝土，筑砼的曲线顶管和筑砼的竖向支撑管通过筑砼的工作管连接构成地铁车站内部支护结构。所述曲线顶管上设有注浆孔，相邻两根曲线顶管之间的间隙通过密封浆液形成的注浆加固区密封。竖向支撑管上沿轴向开设有断口并且外表面与断口相对的位置上固定有T型角钢，T型角钢的竖向单臂的端部与竖向支撑管的外表面焊接固定，断口中设有槽钢，槽钢整体位于竖向支撑管中并且开口朝向断口，槽钢的槽口与断口焊接固定，T型角钢整体嵌入槽钢中形成锁扣，相邻两根竖向支撑管通过锁扣连接。T型角钢竖向单臂的长度小于槽钢的槽深，锁扣中填充有密封浆液。拱顶初衬和侧墙初衬均由防水层和锚固固定的模板构成，拱顶二衬和侧墙二衬均为钢筋混凝土结构，钢筋绑扎于模板上。由上述技术方案可知，本技术提供的扩建盾构法施工的地铁车站，曲线顶管、工作管和竖向支撑管中均填充混凝土，结构刚度大，稳定性好；筑砼的曲线顶管和筑砼的竖向支撑管通过筑砼的工作管连接构成地铁车站内部支护结构，其中多根沿地铁车站轴向平行排布的筑砼的曲线顶管构成拱顶支撑结构，相比于侧部和底部，拱顶上方土体较薄因此强度小于车站侧部和底部，在现有拱顶初衬和拱顶二衬的结构上增加拱顶支撑结构，可大大提升拱顶的强度，地铁车站拱顶支撑结构呈上拱曲线状，曲线状增加了曲线顶管的受力面积同时扩大了车站空间，曲线顶管的受力更加合理；沿地铁车站轴向平行排布的筑砼的竖向支撑管构成侧墙支撑结构，由于地铁车站侧壁主要承受来自侧向土体的挤压作用，作用力较大时可能造成侧墙衬砌出现裂纹，本技术针对上述事实采用侧壁三层衬砌结构，在现有侧墙初衬和侧墙二衬的结构上增加侧墙支撑结构，侧墙支撑结构位于外部地层与侧墙初衬之间，大大提升了侧壁的强度；竖向支撑管与曲线顶管连为一体，起到支撑顶部结构的作用，减小两侧土体的开挖变形。相邻两根曲线顶管之间的间隙通过密封浆液形成的注浆加固区密封，一方面增大曲线顶管的管间强度，同时起到良好的防水效果；竖向支撑管之间通过锁扣连接，增大竖向支撑管的管间强度，T型角钢竖向单臂的长度小于槽钢的槽深，槽钢的槽口扣设于相邻竖向支撑管上T型角钢的焊接部位(弧形外表面)，槽钢与相邻竖向支撑管的管壁形成密封区间，密封区间(锁扣)中填充有密封浆液，起到良好的防水效果，该结构适用于富水地层的管间止水。本技术提供的拱顶/侧墙初衬和拱顶/侧墙二衬均采用内设防水层和模板、模板上绑扎钢筋并浇筑混凝土的结构，防水层起到二次防水的作用，模板、钢筋与混凝土浇注形成的结构刚度大，稳定性好同时具有良好耐久性。【附图说明】图1为本技术提供的扩建盾构法施工的地铁车站的结构示意图。图2为图1的A-A剖面图。图3为图1的B-B剖面图。图4为竖向支撑管的结构示意图。其中，1-顶片，2-侧墙二衬，3-拱顶二衬，4-底片，5-站台，6_底板，7_底部支撑基础，8-中隔墙，9-曲线顶管，10-工作管，11-竖向支撑管，12-混凝土，13-注浆加固区，14-注浆孔，15-锁扣，16-断口，17-槽钢，18-T型角钢。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细具体说明，本技术的内容不局限于以下实施例。本技术提供的扩建盾构法施工的地铁车站，其结构如图1所示，包括顶片1、底片4、底部支撑基础7、中隔墙8、底板6、侧面支撑结构、拱顶衬砌、侧墙衬砌和站台5，底片和顶片分别固定于地铁车站底部和顶部，底部支撑基础和中隔墙自上而下依次浇筑固定于底片与顶片之间，站台位于底板上，侧面支撑结构对称分布于地铁车站顶部的两侧，所述侧面支撑结构为沿地铁车站轴向水平设置的工作管10，所述拱顶衬砌包括从上至下依次设置的拱顶支撑结构、由防水层和锚固固定的模板构成的拱顶初衬和钢筋混凝土结构拱顶二衬3，拱顶二衬3中钢筋绑扎于模板上，拱顶支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的曲线顶管9构成，曲线顶管水平设置于拱顶初衬上方并且与工作管连通，曲线顶管上设有注浆孔14，如图2所示，相邻两根曲线顶管之间的间隙通过密封浆液形成的注浆加固区13密封；所述侧墙衬砌包括从地层向地铁车站依次设置的侧墙支撑结构、由防水层和锚固固定的模板构成的侧墙初衬和钢筋混凝土结构侧墙二衬2，侧墙二衬2中钢筋绑扎于模板上，侧墙支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的竖向支撑管11构成，竖向支撑管竖直设置于地层与侧墙初衬之间并且与工作管连通，如图3和图4所示，竖向支撑管上沿轴向开设有断口 16并且外表面与断口相对的位置上固定有T型角钢18，T型角钢的竖向单臂的端部与竖向支撑管的外表面焊接固定，断口中设有槽钢17，槽钢整体位于竖向支撑管中并且开口朝向断口，槽钢的槽口与断口焊接固定，T型角钢竖向单臂的长度小于槽钢的槽深，T型角钢整体嵌入槽钢中形成锁扣15，相邻两根竖向支撑管通过锁扣连接，锁扣中填充有密封浆液；工作管、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩建盾构法施工的地铁车站，至少包括底片、顶片、底部支撑基础、中隔墙、底板、侧面支撑结构、拱顶衬砌、侧墙衬砌和站台，底片和顶片分别固定于地铁车站底部和顶部，底部支撑基础和中隔墙自上而下依次浇筑固定于底片与顶片之间，站台位于底板上，侧面支撑结构对称分布于地铁车站顶部的两侧，其特征在于：所述侧面支撑结构为沿地铁车站轴向水平设置的工作管，所述拱顶衬砌包括从上至下依次设置的拱顶支撑结构、拱顶初衬和拱顶二衬，拱顶支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的曲线顶管构成，曲线顶管水平设置于拱顶初衬上方并且与工作管连通，所述侧墙衬砌包括从地层向地铁车站依次设置的侧墙支撑结构、侧墙初衬和侧墙二衬，侧墙支撑结构由2根以上沿地铁车站轴向平行排布的竖向支撑管构成，竖向支撑管竖直设置于地层与侧墙初衬之间并且与工作管连通，工作管、曲线顶管和竖向支撑管中均浇筑有混凝土，筑砼的曲线顶管和筑砼的竖向支撑管通过筑砼的工作管连接构成地铁车站内部支护结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，马保松，曾聪，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北;42