一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法.pdf

1、10申请公布号CN104295301A43申请公布日20150121CN104295301A21申请号201410401175322申请日20140814E21D9/00200601E21D11/0020060171申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号72发明人王渭明孙捷城王丹王冲曹正龙李强74专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君54发明名称一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法57摘要本发明公开了一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，其包括以下步骤先开挖主体车站与风道的交叉点上台阶，进行一定的荷载释放；然后，由风道

2、向交叉点开挖下导洞，施工至端墙；由交叉点上台阶向下台阶开挖槽孔，施做接口圈梁结构；开挖交叉点中台阶中间一定宽度土体，施做二衬结构，使之与圈梁形成整体框架结构；待二衬终凝后，开挖中台阶其它部分土体，完成全部结构。本发明广泛适用于覆盖浅、岩体碎裂、沉降控制严的大断面交叉隧道，先形成稳定的框架结构，能够减小大断面施工的跨度影响效应，有效控制碎裂岩体的沉降变形，确保交叉洞室的施工安全和整体稳定。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图9页10申请公布号CN104295301ACN104295301A1/1页21一种浅埋暗

3、挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，其包括以下步骤步骤一，由主体车站向主体车站与风道的交叉点上断面开挖中导洞，逐榀支撑型钢门架进洞，施工至端墙，并完成初期支护；步骤二，由中导洞向风道的左导洞、右导洞开挖，及时架设中隔壁临时支撑，直至使主体车站上断面与风道上断面贯通，施作初期支护封闭围岩；步骤三，从风道左导洞、右导洞开挖下台阶进入上述交叉点，施作初期支护，开挖至端墙时，施作端墙支护；步骤四，从主体车站中导洞向端墙方向开挖交叉点上台阶，架设中隔壁临时支撑，开挖至端墙完成端墙支护；步骤五，开挖风道与主体车站接口处圈梁位置的中间土体，中台阶开挖槽孔，施作网喷支护；步骤六，风道挑高段下台阶右侧底部外扩开

4、挖50CM，架立格栅拱架，每榀拱架打设四根注浆导管，并施作初期支护，初期支护完成后施作底部圈梁和侧部圈梁，然后整体浇筑上部圈梁与主体车站剩余二衬；步骤七，拆除交叉点下台阶中间的临时支撑，然后施作仰拱衬砌和仰拱回填；步骤八，对应中间仰拱位置，开挖中台阶预留土体，并拆除上台阶相应中隔壁的临时支撑，完成初期支护，施作衬砌与圈梁顺接；步骤九，待中间二衬终凝后，开挖并施工靠近端墙方向的衬砌，然后施作靠近外侧部分的衬砌，施工步序同上；完成风道与主体车站交叉点处的施工。2根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤一中支撑型钢门架采用热轧型钢制造。3根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤一

5、中的初期支护采用锚杆和网喷混凝土。4根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤二中的中隔壁临时支撑采用热轧型钢。5根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤三中的端墙支护采用格栅钢架、注浆小导管和网喷混凝土组成。6根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤六中的圈梁采用钢筋混凝土结构，其断面形状为矩形。7根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤六中的主体车站剩余二衬是指在施作车体车站二衬结构时，预留靠近交叉点的二衬，使之与圈梁整体浇筑。8根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤七中的仰拱衬砌采用现浇钢筋混凝土结构。权利要求书CN104295301A1

6、/4页3一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法技术领域0001本发明涉及一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法。背景技术0002随着我国城市化进程的高速发展，城市地铁已经成为轨道交通发展中的主导。地铁车站往往修建在繁华的闹市区，该区域地表控制严、施工难度大、安全等级高，给地铁工程的设计和施工带来极大的挑战。尤其在碎裂岩体地铁隧道交叉点处，其断面形状复杂、两侧临空面大、拐角点易形成应力集中、围岩破碎节理发育、相邻隧道施工易产生群洞效应等特点，在施工过程中往往会产生临空面失稳破坏、施工工期延误、地表大面积沉陷、上部建筑物开裂甚至倾斜等问题。0003目前，国内外对于隧道交叉点还没有针对性

7、的研究，一般采用台阶法或多导洞中隔墙法，为了控制地层变形往往加大支护刚度或增加支护措施，导致支护成本剧增，支护工序繁琐，加剧了劳动力强度，延误了施工工期。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。发明内容0004鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供的一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，以控制碎裂岩体的沉降变形，提高施工效率，确保交叉洞室的施工安全。0005为解决上述技术问题，本发明方案包括0006一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，其包括以下步骤0007步骤一，由主体车站向主体车站与风道的交叉点上断面开挖中导洞，逐榀支撑型钢门架进洞，施工至端墙，并完成初期支护；00

8、08步骤二，由中导洞向风道的左导洞、右导洞开挖，及时架设中隔壁临时支撑，直至使主体车站上断面与风道上断面贯通，施作初期支护封闭围岩；0009步骤三，从风道左导洞、右导洞开挖下台阶进入上述交叉点，施作初期支护，开挖至端墙时，施作端墙支护；0010步骤四，从主体车站中导洞向端墙方向开挖交叉点上台阶，架设中隔壁临时支撑，开挖至端墙完成端墙支护；0011步骤五，开挖风道与主体车站接口处圈梁位置的中间土体，中台阶开挖槽孔，施作网喷支护；0012步骤六，风道挑高段下台阶右侧底部外扩开挖50CM，架立格栅拱架，每榀拱架打设四根注浆导管，并施作初期支护，初期支护完成后施作底部圈梁和侧部圈梁，然后整体浇筑上部圈

9、梁与主体车站剩余二衬；0013步骤七，拆除交叉点下台阶中间的临时支撑，然后施作仰拱衬砌和仰拱回填；0014步骤八，对应中间仰拱位置，开挖中台阶预留土体，并拆除上台阶相应中隔壁的临说明书CN104295301A2/4页4时支撑，完成初期支护，施作衬砌与圈梁顺接；0015步骤九，待中间二衬终凝后，开挖并施工靠近端墙方向的衬砌，然后施作靠近外侧部分的衬砌，施工步序同上；完成风道与主体车站交叉点处的施工。0016所述的施工方法，其中，所述步骤一中支撑型钢门架采用热轧型钢制造。0017所述的施工方法，其中，所述步骤一中的初期支护采用锚杆和网喷混凝土。0018所述的施工方法，其中，所述步骤二中的中隔壁临时

10、支撑采用热轧型钢。0019所述的施工方法，其中，所述步骤三中的端墙支护采用格栅钢架、注浆小导管和网喷混凝土组成。0020所述的施工方法，其中，所述步骤六中的圈梁采用钢筋混凝土结构，其断面形状为矩形。0021所述的施工方法，其中，所述步骤六中的主体车站剩余二衬是指在施作车体车站二衬结构时，预留靠近交叉点的二衬，使之与圈梁整体浇筑，避免施工缝的产生。0022所述的施工方法，其中，所述步骤七中的仰拱衬砌采用现浇钢筋混凝土结构。0023本发明提供的一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，其广泛适用于覆盖浅、岩体碎裂、沉降控制严的大断面交叉隧道，先形成稳定的框架结构，能够减小大断面施工的跨度影响效

11、应，有效控制碎裂岩体的沉降变形，确保交叉洞室的施工安全和整体稳定。待框架结构稳定后，可以同时开挖交叉点与主体车站下部岩体，从车站与风道同时出渣，提高交叉隧道的施工速度，显著缩短施工工期，提高施工效率；而且本发明不需要额外增加支护工序，克服了在碎裂岩体施工中支护刚度过大、支护工序繁琐的缺点，具有安全快捷、经济合理的优点。附图说明0024图1为本发明所述步骤一中的主体车站向交叉点开挖中导洞的示意图；0025图2为本发明所述步骤二中的中导洞向风道方向开挖的示意图；0026图3为本发明所述步骤三中的开挖交叉点下导洞的示意图；0027图4为本发明所述步骤四中的中导洞向端墙方向开挖的示意图；0028图5为

12、本发明所述步骤五中的交叉点中台阶开挖槽孔的平面图；0029图6为本发明所述步骤六中的交叉点下台阶开挖斜槽的剖面图；0030图7为本发明所述步骤六中的施做交叉点接口圈梁的剖面图；0031图8为本发明所述步骤七中的施做交叉点下台阶中间仰拱的平面图；0032图9为本发明所述步骤八中的施做交叉点中间衬砌的剖面图；0033图10为本发明所述步骤九中的由交叉点中间向两侧施工衬砌的平面图；0034图11为本发明所述步骤九中的完成交叉点的结构示意图；0035图例说明1主体车站；2风道；3初期支护；4交叉点上台阶左导洞；5交叉点上台阶右导洞；6型钢临时支撑；7区间隧道；8交叉点下台阶左导洞；9交叉点下台阶右导洞

13、；10圈梁；11仰拱；12交叉点中间二衬。具体实施方式0036本发明提供了一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，为使本发明的说明书CN104295301A3/4页5目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0037本发明提供了一种浅埋暗挖碎裂岩体地铁隧道交叉点的施工方法，如图1图11所示的，其具体包括以下步骤0038由主体车站1向主体车站1与风道2的交叉点上断面开挖中导洞，逐榀支撑型钢门架6进洞，施工至端墙，并完成初期支护3，0039由中导洞向风道2的左导洞4、右导洞5开挖，及时架设中隔壁临时

14、支撑6，直至使主体车站1上断面与风道2上断面贯通，施作初期支护3封闭围岩；0040从风道2的左导洞8、右导洞9开挖下台阶进入上述交叉点，施作初期支护，开挖至端墙时，施作端墙支护；0041从主体车站1中导洞向端墙方向开挖交叉点上台阶，架设中隔壁临时支撑6，开挖至端墙完成端墙支护；0042开挖风道2与主体车站1接口处圈梁10位置的中间土体，中台阶开挖槽孔，施作网喷支护；0043风道2挑高段下台阶右导洞9底部外扩开挖50CM，架立格栅拱架，每榀拱架打设四根注浆导管，并施作初期支护，初期支护完成后施作底部圈梁10和侧部圈梁，然后整体浇筑上部圈梁与主体车站1剩余二衬；0044拆除交叉点下台阶中间的临时支

15、撑6，然后施作仰拱衬砌和仰拱11回填；0045对应中间仰拱11位置，开挖中台阶预留土体，并拆除上台阶相应中隔壁的临时支撑6，完成初期支护，施作衬砌与圈梁10顺接；0046待中间二衬12终凝后，开挖并施工靠近端墙方向的衬砌，然后施作靠近外侧部分的衬砌，施工步序同上；完成风道与主体车站交叉点处的施工。0047更进一步的，上述支撑型钢门架采用热轧型钢制造；上述初期支护采用锚杆和网喷混凝土；上述中隔壁临时支撑6采用热轧型钢；上述端墙支护采用格栅钢架、注浆小导管和网喷混凝土组成；上述圈梁10采用钢筋混凝土结构，其断面形状为矩形；上述主体车站1剩余二衬是指在施作车体车站二衬结构时，预留靠近交叉点的二衬，使

16、之与圈梁10整体浇筑；上述仰拱衬砌采用现浇钢筋混凝土结构。0048为了更进一步描述本发明的技术方案，以下进行更为详尽的描述。0049主体车站1全长1769M，采用单拱直墙暗挖断面，大拱脚拱盖法施工，开挖宽度为219M，总高度为162M。风道2全长约35M，采用拱顶直墙断面，CRD法施工，开挖宽度136M，高143M。隧道交叉点上部覆土厚度为912M，围岩主要为强风化花岗岩，风化严重节理发育，围岩级别定为级。0050其主要包括以下步骤00511、由主体车站1此时，主体车站拱部已开挖完成，下部岩体未开挖向交叉点上断面开挖中导洞，中导洞宽4M，逐榀支撑型钢门架进洞，施工至端墙，并完成初期支护，如图1

17、所示，初期支护3采用锚杆和网喷混凝土。00522、由中导洞向风道2此时，风道2已开挖完成，临时支撑尚未拆除分左导洞4、右导洞5开挖，及时架设中隔壁临时支撑6，中隔壁临时支撑6采用热轧型钢，直至使由主体车站1上断面与风道2上断面贯通，施作初期支护3及时封闭围岩，如图2所示。说明书CN104295301A4/4页600533、从风道2左导洞8、右导洞9开挖下台阶进入交叉点，及时施作初期支护，开挖至端墙时及时施作端墙支护，如图3所示，端墙支护采用格栅钢架、注浆小导管和网喷混凝土。00544、从主体车站1中导洞向端墙方向开挖交叉点上台阶，架设中隔壁临时支撑6，开挖至端墙完成端墙支护，如图4所示。005

18、55、开挖风道2与主体车站1接口处圈梁10位置的中间土体，中台阶开挖33M槽孔，施做网喷支护，如图5所示。00566、风道2挑高段下台阶右导洞9底部外扩开挖50CM，架立格栅拱架，每榀拱架打设4根42注浆导管，并施作初期支护，初期支护完成后施做底部圈梁10和侧部圈梁，然后整体浇筑上部圈梁与主体车站1剩余二衬，如图6、图7所示，圈梁采用钢筋混凝土结构，为矩形截面，主体车站1剩余二衬与圈梁整体浇筑，避免施工缝的产生，确保交叉点结构的稳定性。00577、拆除交叉点下台阶中间4M宽的临时支撑6，然后施做4M宽的仰拱衬砌和仰拱11回填，如图8所示，衬砌结构采用现浇钢筋混凝土结构。00588、对应中间4M

19、宽的仰拱11位置，开挖4M宽的中台阶预留土体，并拆除上台阶相应中隔壁临时支撑6，完成初期支护，施做衬砌与圈梁10顺接，如图9所示。00599、待中间4M宽二衬12终凝后，开挖并施工靠近端墙方向的衬砌，然后施做靠近外侧部分的衬砌，施工步序同上，如图10所示。006010、完成风道2与主体车站1交叉点处的全部结构，如图11所示。0061当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。说明书CN104295301A1/9页7图1图2说明书附图CN104295301A2/9页8图3说明书附图CN104295301A3/9页9图4说明书附图CN104295301A4/9页10图5说明书附图CN104295301A105/9页11图6说明书附图CN104295301A116/9页12图7图8说明书附图CN104295301A127/9页13图9说明书附图CN104295301A138/9页14图10说明书附图CN104295301A149/9页15图11说明书附图CN104295301A15