基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站及施工方法技术

本发明专利技术提供了一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站及施工方法，涉及轨道交通技术领域，解决了现有的地铁车站在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施，或结构受力体系转换复杂的技术问题。该地铁车站包括导洞、桩基础、边桩和地下空间；所述导洞共有四个并位于所述地铁车站的最上层，包括两个位于中间的中导洞和两个位于两侧的边导洞；所述桩基础位于所述中导洞的下方，所述桩基础通过灌有C50砼的钢管柱与所述中导洞连接；所述边导洞与所述边桩连接，并位于所述边桩的上方；所述地下空间为所述导洞、所述边桩及所述导洞下的地层所围成的空间。本发明专利技术既有利于地铁车站结构体系的受力转换，又可以应用于地下水位较高的地层。

Subway station and construction method based on pile foundation of single-layer four pilot tunnel and middle pilot tunnel

The invention provides a subway station and a construction method based on the single-layer four guide tunnel and the pile foundation in the middle guide tunnel, which relates to the technical field of rail transit, and solves the technical problems of the existing subway station taking grouting water stop or precipitation measures before the excavation of the guide tunnel, or the complex transformation of the structural stress system. The subway station includes a guide hole, a pile foundation, side piles and an underground space; the guide hole has four in total and is located at the top layer of the subway station, including two middle guide holes in the middle and two side guide holes on both sides; the pile foundation is located under the middle guide hole, and the pile foundation is connected with the middle guide hole through a steel pipe column filled with C50 concrete; the side guide hole is connected with the middle guide hole The side pile is connected and located above the side pile; the underground space is the space enclosed by the pilot hole, the side pile and the stratum under the pilot hole. The invention is not only beneficial to the stress conversion of the structural system of the subway station, but also can be applied to the stratum with high underground water level.

【技术实现步骤摘要】
基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站及施工方法
本专利技术涉及轨道交通
，尤其是涉及一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站及施工方法。
技术介绍
PBA指P－桩(pile)、B－梁(beam)、A－拱(arc)，即由边桩、中桩(柱)、顶梁、底梁、顶拱共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载。其主要思想是将盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在顶盖的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由初期支护、二次衬砌组合而成的永久承载体系。PBA工法也是目前暗挖地铁车站一种主流的施工方法，主要有以下三种实施方案。(1)上层4导洞、下层4导洞方案，如图1所示，在上下各布置4个导洞，这种方案的主要问题是：开挖导洞数多、临时工程量大，如果地下水位比较高，下层导洞就会处于地下水位以下，需要在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施。(2)上层3导洞方案，如图2所示，“上层3导洞方案”是在上层导洞内施作2排边桩和1排临时中桩取代“上下8导洞方案”下层导洞内底纵梁和条基，开挖导洞少，对控制地面变形有利、且有利于地下水资源的保护；但由于“上3导洞方案”采用1排临时中桩方案，中桩及边桩都较长，且结构转换次数增加，结构受力体系转换复杂，工程造价高。(3)上层4导洞，下层2个中导洞方案，如图3所示，在上层4导洞内施作边桩、中柱及顶纵梁与桩顶冠梁；下导洞施作底纵梁，用桩基取代下层两侧边导洞的条形基础。这种方案的主要问题也是：如果地下水位比较高，下层2个中导洞就会处于地下水位以下，需要在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施。本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：地下水位较高时，现有的地铁车站结构及相应施工方法需要在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施，或结构受力体系转换复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站及施工方法，以解决现有技术中存在的地下水位较高时，现有的地铁车站结构及相应施工方法需要在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施，或结构受力体系转换复杂的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，包括导洞、桩基础、边桩和地下空间；所述导洞共有四个并位于所述地铁车站的最上层，通过导洞初支进行支撑，包括两个位于中间的中导洞和两个位于两侧的边导洞；所述桩基础位于所述中导洞的下方，所述桩基础通过灌有C50砼的钢管柱与所述中导洞连接；所述边导洞与所述边桩连接，并位于所述边桩的上方；所述地下空间为所述导洞、所述边桩及所述导洞下的地层所围成的空间。可选地，所述边导洞内设置有冠梁，所述冠梁与所述边桩的顶部施工连接；所述中导洞内设置有顶纵梁，所述顶纵梁与所述钢管柱的顶部施工连接。可选地，所述边导洞内设置有拱部初支，所述拱部初支与所述冠梁施工连接；所述边导洞内的所述拱部初支背后为边导洞回填部，所述中导洞内的所述顶纵梁上部为中导洞回填部；所述边导洞回填部、中导洞回填部内均填充有混凝土。可选地，所述拱部初支延伸到所述边导洞的外侧，将所述边导洞与所述中导洞、以及两个所述中导洞相连；所述拱部初支下方设置有拱部二衬，所述拱部二衬将所述冠梁与所述顶纵梁、以及两个所述顶纵梁相连。可选地，所述导洞下方还设置有中板和底板，所述底板位于所述中板的下方；所述中板、底板分别将所述地铁车站分隔为负一层、负二层；所述负一层的侧部设置有负一层侧墙，所述负二层的侧部设置有负二层侧墙，所述负一层侧墙、负二层侧墙均与所述边桩连接；所述底板与所述桩基础的连接处设置有底纵梁。一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站施工方法，所述施工方法用于对上述地铁车站进行施工，所述施工方法包括以下步骤：S1：通过超前注浆加固底层，并施做四个所述导洞；S2：在所述边导洞内施做所述边桩，在所述中导洞内施做所述桩基础及钢管柱；S3：在所述边导洞内施做所述冠梁，在所述中导洞内施做所述顶纵梁，随后在所述边导洞内施做和所述冠梁相连的所述拱部初支并在其背后回填混凝土；S4：在拱部超前注浆后开挖土体，施做所述边导洞外的所述拱部初支，拆除所述边导洞的导洞初支后施做拱部二衬；S5：向下逐层开挖土方并施做所述负一层侧墙和所述中板；S6：开挖至所述地铁车站底部并施做所述负二层侧墙、底纵梁和底板结构。可选地，所述S1步骤中，所述超前注浆为超前小导管注浆并形成超前小导管注浆部。可选地，其特征在于，所述S1步骤中，四个所述导洞中，所述边导洞先施工，所述中导洞后施工。可选地，所述S2步骤中，所述钢管柱吊装到所述桩基础内部并通过混凝土进行加固。可选地，吊装所述钢管柱后，在所述钢管柱内灌入C50砼。上述任一技术方案至少可以产生如下技术效果：本专利技术的四个导洞在同一层，深度仅为现有地铁车站施工技术中的上层导洞深度，地铁车站支撑结构等的大部分施作作业高度相当于现有技术中的上层导洞深度，不需要在导洞开挖前采取注浆止水或降水措施，改善了施工条件。在两个中导洞的下方设置桩基础和钢管柱，不需要进行“上层3导洞方案”后续受力结构转换过程。因此，本地铁车站结构及施工方法既有利于结构体系的受力转换，又可以应用于地下水位较高的地层。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是上层4导洞下层4导洞方案的示意图；图2是上层3导洞方案的示意图；图3是上层4导洞下层2个中导洞方案的示意图；图4是地铁车站的结构示意图；图5是施工方法S1步骤后的示意图；图6是施工方法S2步骤后的示意图；图7是施工方法S3步骤后的示意图；图8是施工方法S4步骤后的示意图；图9是施工方法S5步骤后的示意图。图中1、导洞；11、中导洞；111、顶纵梁；112、中导洞回填部；12、边导洞；121、冠梁；122、拱部初支；123、边导洞回填部；13、导洞初支；14、超前小导管注浆部；2、桩基础；3、钢管柱；4、边桩；5、拱部二衬；6、中板；7、底板；71、底纵梁；8、负一层；81、负一层侧墙；9、负二层；91、负二层侧墙。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术提供了一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，如图4所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，包括导洞、桩基础、边桩和地下空间；所述导洞共有四个并位于所述地铁车站的最上层，通过导洞初支进行支撑，包括两个位于中间的中导洞和两个位于两侧的边导洞；所述桩基础位于所述中导洞的下方，所述桩基础通过灌有C50砼的钢管柱与所述中导洞连接；所述边导洞与所述边桩连接，并位于所述边桩的上方；所述地下空间为所述导洞、所述边桩及所述导洞下的地层所围成的空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，包括导洞、桩基础、边桩和地下空间；所述导洞共有四个并位于所述地铁车站的最上层，通过导洞初支进行支撑，包括两个位于中间的中导洞和两个位于两侧的边导洞；所述桩基础位于所述中导洞的下方，所述桩基础通过灌有C50砼的钢管柱与所述中导洞连接；所述边导洞与所述边桩连接，并位于所述边桩的上方；所述地下空间为所述导洞、所述边桩及所述导洞下的地层所围成的空间。


2.根据权利要求1所述的基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，所述边导洞内设置有冠梁，所述冠梁与所述边桩的顶部施工连接；所述中导洞内设置有顶纵梁，所述顶纵梁与所述钢管柱的顶部施工连接。


3.根据权利要求2所述的基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，所述边导洞内设置有拱部初支，所述拱部初支与所述冠梁施工连接；所述边导洞内的所述拱部初支背后为边导洞回填部，所述中导洞内的所述顶纵梁上部为中导洞回填部；所述边导洞回填部、中导洞回填部内均填充有混凝土。


4.根据权利要求3所述的基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，所述拱部初支延伸到所述边导洞的外侧，将所述边导洞与所述中导洞、以及两个所述中导洞相连；所述拱部初支下方设置有拱部二衬，所述拱部二衬将所述冠梁与所述顶纵梁、以及两个所述顶纵梁相连。


5.根据权利要求4所述的基于单层四导洞和中导洞内桩基础的地铁车站，其特征在于，所述导洞下方还设置有中板和底板，所述底板位于所述中板的下方；所述中板、底板分别将所述地铁车站分隔为负一层、负二层；所述负一层的侧部设置有负一层侧墙，所述负二层的侧部设置有负二层侧墙，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建华，孔恒，李贺，吴卫，郑仔弟，张兴昕，杨文芳，梁志海，王海涛，李炳阳，侯锐，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，北京市市政四建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11