[发明专利]单层梁拱结构的地铁车站开挖工艺

摘要

本发明公开了一种单层梁拱结构的地铁车站开挖工艺，有效地解决了地铁车站结构整体高度较小时暗挖施工的难题。包括在施工竖井和横通道施做完毕后，在横通道侧壁上间隔地测绘出四个待开挖的上排小导洞的位置，用台阶法，先开挖左边上导洞，后开挖右中上导洞，开挖的前后拉开距离为10米；先开挖左边下导洞（DZ8），再开挖右中下导洞（DZ6），开挖的前后拉开距离为10米，待左边上导洞、右中上导洞、左边下导洞（DZ8）和右中下导洞（DZ6）全部贯通后；在左边下导洞（DZ8）和右中下导洞（DZ6）中，后退施做防水并浇筑二衬，保留模板及满堂支撑；然后开挖上导洞之间的土体。本发明降低了开挖难度，结构简单巧妙，稳定性能好。

主权项

一种单层梁拱结构的地铁车站开挖工艺，包括以下步骤：第一步、在施工竖井和横通道施做完毕后，在横通道侧壁上间隔地测绘出四个待开挖的上排小导洞的位置，即：左边上小导洞（DZ4）、左中上小导洞（DZ3）、右中上小导洞（DZ2）和右边上小导洞（DZ1）的位置，然后，分别在左边上小导洞（DZ4）的拱部上方、左中上小导洞（DZ3）的拱部上方、右中上小导洞（DZ2）的拱部上方和右边上小导洞（DZ1）的拱部上方施做超前小导管预注浆，以加固待开挖小导洞上方的土体；在左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的拱部上方、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间的拱部上方和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的拱部上方分别施作大管棚；第二步、用台阶法，先开挖左边上小导洞（DZ4），后开挖右中上小导洞（DZ2），开挖的前后拉开距离为10米，在左边上小导洞（DZ4）中和右中上小导洞（DZ2）中施做初期支护，在初支格栅上预留节点板，以便于后续小导洞之间的扣拱钢架的连接；第三步、先开挖左边下导洞（DZ8），再开挖右中下导洞（DZ6），开挖的前后拉开距离为10米，在左边下导洞（DZ8）中和右中下导洞（DZ6）中施做初期支护，待左边上导洞、右中上导洞、左边下导洞（DZ8）和右中下导洞（DZ6）全部贯通后；在左边下导洞（DZ8）和右中下导洞（DZ6）中，后退施做防水并浇筑二衬，保留模板及满堂支撑；第四步、待左边下导洞（DZ8）和右中下导洞（DZ6）中的二衬混凝土达到设计强度后，分段拆除左边上导洞和左边下导洞（DZ8）内的临时中隔板，分段拆除临时中隔板的长度不能大于6米，施做左边上导洞内的初期支撑，初期支撑与导洞间用混凝土回填并浇筑二衬；在右中上导洞内，施做防水并浇筑二衬，施做顶纵梁，在顶纵梁中预埋钢拉杆，保留模板及满堂支撑；第五步、待右中上小导洞（DZ2）和左边上小导洞（DZ4）内的二衬混凝土达到设计强度后，用台阶法，先开挖左中上小导洞（DZ3），后开挖右边上小导洞（DZ1），开挖的前后拉开距离为10米，在左中上小导洞（DZ3）中和右边上小导洞（DZ1）中施做初期支护，在初支格栅上预留节点板，以便于后续小导洞之间的扣拱钢架的连接；第六步、先开挖左中下导洞（DZ7），后开挖右边下导洞（DZ5），开挖的前后拉开距离为10米；第七步、待右边上小导洞（DZ1）、左中上小导洞（DZ3）、右边下导洞（DZ5）和左中下导洞（DZ7）全部贯通后，在左中下导洞（DZ7）和右边下导洞（DZ5）中，后退施做下导洞内的防水并浇筑二衬，保留左中下导洞（DZ7）和右边下导洞（DZ5）内的模板和满堂支架；第八步、待左中下导洞（DZ7）和右边下导洞（DZ5）内的二衬混凝土达到设计强度后，分段拆除右边上导洞和右边下导洞（DZ5）内的临时中隔板，分段拆除临时中隔板的长度不能大于6米，施做右边上导洞内的初期支撑，初期支撑与导洞间用混凝土回填并浇筑二衬；在左中上导洞内，施做防水并浇筑二衬，施做顶纵梁，在顶纵梁中预埋钢拉杆，保留模板及满堂支撑；第九步、待左中上小导洞（DZ3）和右边上小导洞（DZ1）内的二衬混凝土达到设计要求强度后，开挖左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的土体，在开挖过程中不得拆除各小导洞的边墙，分别施做左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的拱部初期支护；左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间的拱部土体的开挖要比左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的拱部土体的开挖及右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的拱部土体的开挖超前10米；左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的拱部土体与右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的拱部土体要同步开挖；第十步、待左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的初期支护全部贯通后，分段拆除各小导洞的边墙，铺设防水层，在左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间分别浇筑结构二衬，分段浇筑的长度不大于6米，设置左中上小导洞（DZ3）中的二衬与右中上小导洞（DZ2）的二衬之间的钢拉杆，在左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间的二衬浇筑要比左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的二衬浇筑和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的二衬浇筑超前10米；左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的二衬浇筑和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的二衬浇筑是对称浇筑的；第十一步、待左边上小导洞（DZ4）与左中上小导洞（DZ3）之间的二衬混凝土、左中上小导洞（DZ3）与右中上小导洞（DZ2）之间的二衬混凝土和右中上小导洞（DZ2）与右边上小导洞（DZ1）之间的二衬混凝土均达到设计强度后，沿洞的开挖方向，纵向分成若干个施工段，开挖右中下导洞（DZ6）和左中下导洞（DZ7）之间的土体，每段长度为8‑12米，每段以纵向台阶方式开挖，每次开挖一榀范围内的土方到基底，然后立即架设钢格栅并喷射混凝土封底；第十二步、将右中下导洞（DZ6）和左中下导洞（DZ7）之间的每一个分段内的土体全部开挖到基底后，铺设防水层，浇筑右中下导洞（DZ6）与左中下导洞（DZ7）之间的底板混凝土；根据监测情况，对底纵梁采取支撑措施；第十三步、重复第十一步和第十二步，直到右中下导洞（DZ6）和左中下导洞（DZ7）之间的混凝土浇筑工作全部完成；第十四步、待右中下导洞（DZ6）与左中下导洞（DZ7）之间的二衬混凝土全部达到设计强度后，沿洞的开挖方向，纵向分若干个施工段，开挖右边下导洞（DZ5）与右中下导洞（DZ6）之间的土体，开挖左中下导洞（DZ7）和左边下导洞（DZ8）之间的土体，每段长度为8‑12米，每段均以纵向台阶方式开挖，每次开挖一榀范围内的土方到基底，立即架设钢格栅并喷射混凝土封底；第十五步、当每一个分段内的右边下导洞（DZ5）与右中下导洞（DZ6）之间的土体，以及左中下导洞（DZ7）与左边下导洞（DZ8）之间的土方全部开挖到基底后，铺设右边下导洞（DZ5）与右中下导洞（DZ6）之间的防水层并浇筑混凝土二衬，铺设左中下导洞（DZ7）与左边下导洞（DZ8）之间的防水层并浇筑混凝土二衬；第十六步、重复第十四步和第十五步，直至右边下导洞（DZ5）与右中下导洞（DZ6）之间混凝土和左中下导洞（DZ7）和左边下导洞（DZ8）之间的混凝土全部被浇筑完成。