全封闭拱盖法地铁车站支护结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了全封闭拱盖法地铁车站支护结构及其施工方法，地铁车站的上半断面站厅层的端墙支护结构包括第一层初期支护和第二层叠合初期支护。本发明专利技术通过在地铁车站的端墙支护结构增设第二层叠合初期支护，增加了端墙支护结构掌子面的稳定性，解决地铁车站端墙支护结构下方下半断面站台层开挖后，车站端墙支护结构位置面临的高大初支边墙的风险，弥补现有技术中叠合初支拱盖法的不足，使地铁车站施工朝着更加安全、高效的方向发展。高效的方向发展。高效的方向发展。

【技术实现步骤摘要】
全封闭拱盖法地铁车站支护结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及地铁车站建造
，特别涉及全封闭拱盖法地铁车站支护结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会经济和科学技术水平的不断提升，我国城市轨道交通建设得到了飞速发展。由于中心城区开发强度较大，轨道交通建设与城市环境、交通之间的矛盾日趋严重，因此暗挖法修建轨道交通在各大城市得到了广泛推广与应用，产生了较大的环境效益、社会效益，综合经济效益显著。
[0003]其中，拱盖法是在明挖法、盖挖法和洞桩法基础上创建的适用于“上软下硬”地层暗挖工法，其核心是通过大拱脚将拱盖上部荷载均匀的传递给基岩，从而充分利用岩石的承载能力。目前国内地铁工程中采用的拱盖法主要包括初支拱盖法、二衬拱盖法、双层叠合初支拱盖法3种，在贵阳、重庆、青岛等城市地铁建设中得到了广泛应用。
[0004]在现有技术中，初支拱盖法整体强度低，刚度偏弱；二衬拱盖法拱墙部位施工缝易漏水、下部施工容易对已完工二衬产生振动破坏。近年来诞生的叠合初支拱盖法较好的解决了上述问题，基本满足现场施工安全和进度的要求。
[0005]然而，在实际应用中仍存在以下弊端：
[0006]如，叠合初支拱盖法仅考虑了车站纵向拱部的叠合初支，而车站端墙仅设置了单层初期支护，在车站中板下部岩土体开挖后，端墙则变成了高大边墙，且耦合地质顺层、围岩节理裂隙及地下水发育等不利因素，特别是在区间隧道破除马头门施工时，对端墙围岩造成二次扰动，容易导致端墙发生失稳变形、垮塌等灾害事故，存在较大的施工安全隐患。
[0007]因此，如何解决地铁车站端墙下半断面站台层开挖后，上半断面站台层端墙位置面临的高大初支边墙的风险成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供全封闭拱盖法地铁车站支护结构及其施工方法，实现的目的是解决地铁车站端墙处下半断面站台层开挖后，上半断面站厅层端墙支护结构位置面临的高大初支边墙的风险，消除安全隐患。
[0009]为实现上述目的，本专利技术公开了全封闭拱盖法地铁车站支护结构；地铁车站的上半断面站厅层的端墙支护结构包括第一层初期支护和第二层叠合初期支护；
[0010]所述第一层初期支护朝向所述地铁车站外侧的一面紧贴岩土层，朝向所述地铁车站内侧的一面设有所述第二层叠合初期支护；
[0011]所述第二层叠合初期支护与多个穿过所述第一层初期支护锚固于所述岩土层的系统锚杆固定。
[0012]优选的，所述第二层叠合初期支护内设有互相交叉的纵向框架梁和横向框架梁；
[0013]所述纵向框架梁和所述横向框架梁均沿长度方向与多个穿过所述第一层初期支
护锚固于所述岩土层的加强锚杆固定。
[0014]本专利技术还提供全封闭拱盖法地铁车站支护结构的施工方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1、对所述地铁车站的所述上半断面站厅层进行分部开挖；在开挖过程中，将所述上半断面站厅层沿水平方向分为若干不同大小的导洞；
[0016]每一所述导洞均分为上台阶和下台阶进行分步开挖；
[0017]从最靠近所述上半断面站厅层两侧侧壁的所述导洞的开始，向内逐一分步开挖每一所述导洞的所述上台阶和所述下台阶；
[0018]开挖的过程中，在每一所述导洞完成开挖的所述上台阶和所述下台阶的空间分别施作上台阶初期支护和下台阶初期支护；
[0019]当每一所述导洞的所述上台阶和下台阶的掌子面向岩土层深入6m至8m距离后，开挖内侧相邻的另一所述导洞的所述上台阶和下台阶；
[0020]当开挖位于所述上半断面站厅层中间的所述导洞，即中部导洞时，在所述中部导洞的上台阶中部导洞上方施作拱部初期支护；
[0021]步骤2、在所述上半断面站厅层开挖至所述端墙支护结构设计位置后，开挖出所述第一层初期支护和所述第二层叠合初期支护的施作空间；
[0022]完成后，施工所述第一层初期支护及相应的第一层初期支护钢架，并设置多个所述系统锚杆；
[0023]每一所述系统锚杆露出所述第一层初期支护的一端与均预留同所述第二层叠合初期支护的连接条件；
[0024]步骤3、待所述第一层初期支护封闭后，沿所述第二层叠合初期支护的所述纵向框架梁和所述横向框架梁的设计位置设置多根加强锚杆；
[0025]每一所述加强锚杆均与所在位置的岩层面垂直，锚固长度均不小于35倍直径，相应的锚固孔直径均不小于80毫米，且相应的所述锚固孔内均压满强度等级不低于M20的水泥砂浆，露出的锚杆端均预留与相应的所述纵向框架梁和相应的所述横向框架梁连接的条件；
[0026]步骤4、拆除所述端墙支护结构范围内的所述上台阶初期支护和所述下台阶初期支护，施工所述横向框架梁及其附近6米至8米范围内的拱墙底纵梁；
[0027]施工过程中，将每一所述加强锚杆均与相应的所述第二层叠合初期支护的内侧钢筋焊接；
[0028]当所述横向框架梁及其附近6米至8米范围内的拱墙底纵梁达到设计强度后，施工所述第二层叠合初期支护及其附近6米至8米范围内的拱墙叠合初支的钢筋绑扎；
[0029]在所述拱墙叠合初支的钢筋绑扎过程中，将每一所述系统锚杆均与相应的所述第二层叠合初期支护的内侧钢筋焊接；将每一所述加强锚杆均与所述第二层叠合初期支护的所述纵向框架梁的内侧钢筋焊接；
[0030]完成后，进行混凝土浇筑和养护作业；
[0031]步骤5、依次进行所述地铁车站的所述上半断面站厅层一侧所述端墙支护结构位置的拱墙部位第二层叠合初支的施工，并按照步骤1至步骤4，对所述上半断面站厅层另一侧所述端墙支护结构位置的拱墙部位所述上台阶初期支护和所述下台阶初期支护的施工，最后进行所述地铁车站的下半断面站台层的分部拉槽施开挖，施作所述端墙支护结构下方
的端墙初期支护，最终封闭相应的仰拱初期支护，在所述第一层初期支护和所述第二层叠合初期支护下进行第一区间隧道和第二区间隧道破除马头门的施工，完成整个全封闭拱盖的开挖作业；
[0032]步骤6、进行所述地铁车站的二次衬砌和内部结构自下而上顺筑作业。
[0033]优选的，在所述步骤1中，所述上半断面站厅层沿水平方向分为3个所述导洞。
[0034]优选的，所述拱部初期支护包括施作钢架、喷砼、系统锚杆、钢筋网片及锁脚锚杆。
[0035]优选的，所述端墙支护结构的喷砼厚度为300mm。
[0036]优选的，每一所述系统锚杆均为砂浆锚杆，长度均为3m至4m；
[0037]多个所述系统锚杆之间呈梅花形布置；
[0038]每两个相邻的所述系统锚杆之间的间距均为1.0m
×
1.0m；
[0039]每一所述系统锚杆的安设方向均与相应的岩层面垂直。
[0040]优选的，每一所述加强锚杆的长度均为6米；每两根所述加强锚杆之间的间距均为1.5米。
[0041]优选的，每一所述加强锚杆与相应的所述第二层叠合初期支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全封闭拱盖法地铁车站支护结构；其特征在于，地铁车站的上半断面站厅层(A)的端墙支护结构包括第一层初期支护(21)和第二层叠合初期支护(22)；所述第一层初期支护(21)朝向所述地铁车站外侧的一面紧贴岩土层，朝向所述地铁车站内侧的一面设有所述第二层叠合初期支护(22)；所述第二层叠合初期支护(22)与多个穿过所述第一层初期支护(21)锚固于所述岩土层的系统锚杆(20)固定。2.根据权利要求1所述的全封闭拱盖法地铁车站支护结构；其特征在于，所述第二层叠合初期支护(22)内设有互相交叉的纵向框架梁(31)和横向框架梁(32)；所述纵向框架梁(31)和所述横向框架梁(32)均沿长度方向与多个穿过所述第一层初期支护(21)锚固于所述岩土层的加强锚杆(33)固定。3.根据权利要求2所述的全封闭拱盖法地铁车站支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对所述地铁车站的所述上半断面站厅层(A)进行分部开挖；在开挖过程中，将所述上半断面站厅层(A)沿水平方向分为若干不同大小的导洞；每一所述导洞均分为上台阶(1)和下台阶(2)进行分步开挖；从最靠近所述上半断面站厅层(A)两侧侧壁的所述导洞的开始，向内逐一分步开挖每一所述导洞的所述上台阶(1)和所述下台阶(2)；开挖的过程中，在每一所述导洞完成开挖的所述上台阶(1)和所述下台阶(2)的空间分别施作上台阶初期支护(11)和下台阶初期支护(12)；当每一所述导洞的所述上台阶(1)和下台阶(2)的掌子面向岩土层深入6m～8m距离后，开挖内侧相邻的另一所述导洞的所述上台阶(1)和下台阶(2)；当开挖位于所述上半断面站厅层(A)中间的所述导洞，即中部导洞(4)时，在所述中部导洞(4)的上台阶中部导洞(3)上方施作拱部初期支护(13)；步骤2、在所述上半断面站厅层(A)开挖至所述端墙支护结构设计位置后，开挖出所述第一层初期支护(21)和所述第二层叠合初期支护(22)的施作空间；完成后，施工所述第一层初期支护(21)及相应的第一层初期支护钢架(22b)，并设置多个所述系统锚杆(20)；每一所述系统锚杆(20)露出所述第一层初期支护(21)的一端与均预留同所述第二层叠合初期支护(22)的连接条件；步骤3、待所述第一层初期支护(21)封闭后，沿所述第二层叠合初期支护(22)的所述纵向框架梁(31)和所述横向框架梁(32)的设计位置设置多根加强锚杆(33)；每一所述加强锚杆(33)均与所在位置的岩层面垂直，锚固长度均不小于35倍直径，相应的锚固孔直径均不小于80毫米，且相应的所述锚固孔内均压满强度等级不低于M20的水泥砂浆，露出的锚杆端均预留与相应的所述纵向框架梁(31)和相应的所述横向框架梁(32)连接的条件；步骤4、拆除所述端墙支护结构范围内的所述上台阶初期支护(11)和所述下台阶初期支护(12)，施工所述横向框架梁(32)及其附近6米至8米范围内的拱墙底纵梁(24)；施工过程中，将每一所述加强锚杆(33)均与相应的所述第二层叠合初期支护(22)的内侧钢筋焊接；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯本申，齐明山，王春凯，晁东辉，张海波，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：