一种建造地铁车站的暗挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:在待开挖区域的土体上方利用管棚法施工，形成上方管棚支护；S2:对所述待开挖区域土体两侧和底部进行第一次全方位高压喷射工法施工进行打桩布孔；S3:将所述待开挖区域划分成多个开挖区间，利用管棚法和冻结法对相邻所述开挖区间之间的土体、以及所述待开挖区域两侧和底部的土体进行施工打入管棚管和冻结管，以形成冻结壁；S4:对每个开挖区间进行开挖和支护；该施工方法可以解决现有技术的建造地铁车站时暗挖法施工在覆土较浅，结构断面大的情况下不能应用的问题。

A method of underground excavation for subway station construction

【技术实现步骤摘要】
一种建造地铁车站的暗挖施工方法
本专利技术涉及地铁车站工程施工领域，特别涉及一种建造地铁车站的暗挖施工方法。
技术介绍
地铁车站的施工方法的选择不仅要满足地铁工程本身的使用功能，同时也要满足合理开发利用地上、地下有效空间的要求，并考虑由于施工给周围环境带来的不良影响。其施工方法的选择是否合理，对线路埋深、车站结构型式、工期及土建工程造价等具有极大的影响，直接影响到全线的社会效益、经济效益和环保效益。现有的地铁车站的施工方法一般有三种：1、明挖法，指在地面挖开的基坑中修筑地下构筑物的方法。先从地面向下开挖至基坑底面后，再自下而上浇注车站结构，然后回填土方，恢复路面。2、盖挖法，指先修建临时(或永久)路面系统后分层开挖并修筑主体结构的方法。盖挖法是在地面修筑维持地面交通的临时(或永久)路面系统后，构筑地铁车站的施工方法。盖挖法根据其临时路面系统的构成及修建顺序，可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。3、暗挖法，指当车站通过繁忙交通地段，或因其它原因不允许封闭路面交通或车站位于较完整的岩石地层且地下水不发育时，可采用暗挖法施工。设计时，应对车站结构的设计方案和施工方法的可行性进行论证，经过技术和经济两个方面的比较之后确定。当地铁车站施工遇到无法交通翻交或管线搬迁时将无法进行明挖施工，于是便采取暗挖施工，现有的暗挖施工方法主要包括盾构法和顶管法，这两种方法在遇到覆土较浅，结构断面大的情况时都容易引起地层沉降。因此，有必要提供一种建造地铁车站的暗挖施工方法，能够在覆土较浅，结构断面大的情况应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种建造地铁车站的暗挖施工方法，解决现有技术的建造地铁车站时暗挖法施工在覆土较浅，结构断面大的情况下不能应用的问题。为实现上述目的和其他相关目的，本专利技术提供一种建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:在待开挖区域的土体上方利用管棚法施工，形成上方管棚支护；S2:对所述待开挖区域土体两侧和底部利用第一次全方位高压喷射工法施工进行打桩布孔；S3:将所述待开挖区域划分成多个开挖区间，利用管棚法和冻结法对相邻所述开挖区间之间的土体、以及所述待开挖区域两侧和底部的土体进行施工打入管棚管和冻结管，以形成冻结壁；S4:对每个开挖区间进行开挖和支护。优选地，步骤S3和步骤S4之间还包括在所述开挖区间进行第二次全方位高压喷射工法施工，所述第二次全方位高压喷射工法施工的打桩布孔密度小于所述第一次全方位高压喷射工法施工的打桩布孔密度。优选地，所述第一次全方位高压喷射工法施工和所述第二次全方位高压喷射工法施工均采用半圆工法，所述半圆工法指全方位高压喷射工法施工桩的端面为半圆形，以形成在所述开挖区域的半圆形孔，所述土体两侧分别采用所述第一次全方位高压喷射工法施工形成一排竖直排列的半圆形孔，所述土体底部采用所述第一次全方位高压喷射工法施工形成两排水平排列的半圆形孔。优选地，所述暗挖施工方法应用于至少地下为两层的地铁车站的建设。优选地，步骤S4中的开挖和支护为先进行所述最下层的开挖和支护，再依次向上逐层进行开挖和支护。优选地，每一层的开挖和支护完成后进行该层侧壁和底部的整体式混凝土浇筑，浇筑完成后拆除用于支护的支架。优选地，所述暗挖施工方法应用于地下包括负一层和负二层共两层的地铁车站的施工，步骤S4中的开挖和支护为先进行所述负二层的开挖和支护，再进行所述负一层的开挖和支护；所述负二层包括第一开挖区间、第二开挖区间和第三开挖区间，所述第二开挖区间位于所述第一开挖区间和所述第三开挖区间之间，先开挖所述第二开挖区间，完成后再开挖所述第一开挖区间和所述第三开挖区间；所述负一层同样分为三个与所述负二层对应的三个开挖区间，同样采用先中间后两边的开挖次序。优选地，所述第一次全方位高压喷射工法施工和所述第二次全方位高压喷射工法施工均采用直径为2400mm的端面半圆形工法桩。优选地，所述支护采用多榀型钢架，每榀型钢架之间采用可拆卸连接。优选地，所述支护还包括在侧壁挂钢筋网和喷混凝土。综上所述，本专利技术提供了一种建造地铁车站的暗挖施工方法，针对现有技术在建造地铁车站时无法在覆土较浅，结构断面大的土体上进行暗挖法的问题，该施工方法对于上层覆土较浅的部分采用管棚法施工，形成上层的固定，避免了使用冻结法和MJS(全方位高压喷射工法)方法造成路面隆起、塌陷或冒浆的情况；然后将大截面进行分区，形成多个小的开挖区间，每个开挖区间之间通过冻结法和管棚法形成冻结壁，以实现多个开挖区间的相对独立和稳定，从而可以在单个开挖区间分别进行开挖，将大截面分区处理，避免了整体处理由于截面太大容易造成地面沉降的问题；并且为了保持整个开挖截面的稳定，开挖截面底面和两侧采用MJS(全方位高压喷射工法)方法和冻结法组合的形式进行固定；最后，为了改善开挖区间土体，可以采用密度小的MJS(全方位高压喷射工法)方法进行土体改善，以实现开挖掌子面的自我稳定，开挖之后采取边挖变支护的方式，进一步保持结构稳定。附图说明图1为本专利技术具体实施方式提供的建造地铁车站的暗挖施工方法的截面示意图。图2为本专利技术具体实施方式提供的建造地铁车站的暗挖施工方法的另一截面示意图。图3为本专利技术具体实施方式提供的建造地铁车站的暗挖施工方法的开挖和支护步骤的截面示意图。图4为本专利技术具体实施方式提供的建造地铁车站的暗挖施工方法的混凝土浇筑步骤的截面示意图。图5为本专利技术具体实施方式提供的建造地铁车站的暗挖施工方法的混凝土浇筑步骤的另一截面示意图。其中，附图标记说明如下：100-开挖截面，110-管棚，120-冻结壁，130-第一次MJS(全方位高压喷射工法)半圆工法桩布孔，131-第二次MJS(全方位高压喷射工法)半圆工法桩布孔，200-型钢支架，210-负二层整体浇筑结构，220-负一层整体浇筑结构。具体实施方式本专利技术的核心思想是采用冻结管和管棚的配套方法，把整个大截面的开挖面进行分区，使得每个分区成为小型的冻结暗挖，冻结管通过盐水冻结后，形成冻结壁，确保稳定，MJS(全方位高压喷射工法)方法主要用于开挖大截面两侧与下部的土体稳定，也可用于开挖区间的土体改良。下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1:在待开挖区域的土体上方利用管棚法施工，形成上方管棚支护；/nS2:对所述待开挖区域土体两侧和底部进行第一次全方位高压喷射工法施工进行打桩布孔；/nS3:将所述待开挖区域划分成多个开挖区间，利用管棚法和冻结法对相邻所述开挖区间之间的土体、以及所述待开挖区域两侧和底部的土体进行施工打入管棚管和冻结管，以形成冻结壁；/nS4:对每个开挖区间进行开挖和支护。/n

【技术特征摘要】
1.一种建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:在待开挖区域的土体上方利用管棚法施工，形成上方管棚支护；
S2:对所述待开挖区域土体两侧和底部进行第一次全方位高压喷射工法施工进行打桩布孔；
S3:将所述待开挖区域划分成多个开挖区间，利用管棚法和冻结法对相邻所述开挖区间之间的土体、以及所述待开挖区域两侧和底部的土体进行施工打入管棚管和冻结管，以形成冻结壁；
S4:对每个开挖区间进行开挖和支护。


2.如权利要求1所述的建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4之间还包括在所述开挖区间进行第二次全方位高压喷射工法施工，所述第二次全方位高压喷射工法施工的打桩布孔密度小于所述第一次全方位高压喷射工法施工的打桩布孔密度。


3.如权利要求2所述的建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，所述第一次全方位高压喷射工法施工和所述第二次全方位高压喷射工法施工均采用半圆工法，所述土体两侧分别采用所述第一次全方位高压喷射工法施工形成一排竖直排列的半圆形孔，所述土体底部采用所述第一次全方位高压喷射工法施工形成两排水平排列的半圆形孔。


4.如权利要求3所述的建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在于，所述暗挖施工方法应用于地下至少为两层的地铁车站的建设。


5.如权利要求4所述的建造地铁车站的暗挖施工方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹伟，潘玉云，姚立顺，张龙，张智玮，
申请(专利权)人：上海市机械施工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31