[發明專利]一種利用小斷面組合頂管實現大斷面地下空間開挖的方法

在審

• 申請號: 201910877680.8
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110593881A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 黃偉;杜宇;朱勇士;張哲強;李曉亮;張美琴;張總綱;張超東;山迪浩
• 申請（專利權）人: 中鐵第六勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D11/10
• 代理公司: 11491 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙紅霞

一種利用小斷面組合頂管實現大斷面地下空間開挖的方法，本發明涉及隧道施工技術領域，明挖施做頂管始發井與接收井；將各小斷面頂管管節連接成為整體結構框架；在管節整體形成的支護條件下從上到下依次分層開挖地下結構內部土體；拆除立柱位置處的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節中的鋼管節以及中間的通用管節，施做立柱結構；拆除立柱與立柱之間的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節中的鋼管節以及中間的通用管節，設置角部加強支托，施做洞門環梁。施工占用場地小，對地面交通基本無影響，無需改遷市政管線，施工效率較高；同時利用結構自身支擋土體，省去了圍護結構，節省了工程投資，也滿足綠色施工的要求。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種利用小斷面組合頂管實現大斷面地下空間開挖的方法。

背景技術

目前國內外地下工程施工方法主要有明挖法、蓋挖法、礦山法、盾構法、頂管法，明挖法工藝簡單、施工速度快、經濟性好，但施工占用場地大、占道時間長、需改移管線，而且在市區復雜環境下，往往不具備明挖施工條件；蓋挖法雖降低了施工對城市交通的影響，但需多次破路、遷改市政管線、環境污染大的缺點仍無法避免；礦山法場地占用小、對地面交通影響小、不需改移管線，但施工工期長，對周邊環境影響大，對地層要求高，施工空間狹小、不適宜機械化施工，且施工風險較大；大直徑盾構與大斷面頂管施工設備占用場地較大，斷面尺寸適配性低，需根據斷面限界尺寸要求定制設備，設備研發費用高，重復利用率低，經濟性較差；為適應城市現代化建設要求，綜合考慮施工對城市交通、環境保護等方面影響，尋求一種能夠盡量減小施工占地、環境影響小、避免反復破路和遷改管線，而且操作便捷、經濟有效的地下空間開挖方法迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種設計合理的利用小斷面組合頂管實現大斷面地下空間開挖的方法，施工占用場地小，對地面交通基本無影響，無需改遷市政管線，施工效率較高；同時利用結構自身支擋土體，省去了圍護結構，節省了工程投資，也滿足綠色施工的要求，適用于各類復雜的工程環境，在保證工程安全的同時，施工效率高，單層單跨、多層多跨等結構均適用，不受工程規模的限制，具有較好的推廣價值。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：它的施工步驟如下：

1、明挖施做頂管始發井與接收井，其中所述頂管始發井與接收井為所有小斷面頂管共用；

2、在始發井架設小斷面頂管機等設備，依次沿地下空間輪廓順序頂進施工，形成外輪廓結構斷面；

3、頂管全部頂進洞通后，從各頂管內部施做管節間橫向連接，將各小斷面頂管管節連接成為整體結構框架；

4、在管節整體形成的支護條件下從上到下依次分層開挖地下結構內部土體；

5、在頂部和底部中間的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節內綁扎頂底縱梁鋼筋，并澆筑頂底縱梁，同時預留立柱鋼筋；

6、拆除立柱位置處的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節中的鋼管節以及中間的通用管節，施做立柱結構；

7、拆除立柱與立柱之間的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節中的鋼管節以及中間的通用管節，設置角部加強支托，并采用輕質混凝土回填管節內部空腔；

8、施做洞門環梁，按照現有的工序施做內部結構，即可。

進一步地，所述的步驟2中的地下空間輪廓由若干同等規模的小斷面頂管組成。

進一步地，所述的步驟3中的管節間橫向連接，通過高強螺栓、預應力鋼絞線或鎖口等形式實現。

進一步地，所述的步驟3中的頂管管節包含鋼筋混凝土通用管節、鋼筋混凝土與型鋼組合式管節，管節間橫向連接通過高強螺栓、預應力鋼絞線或鎖口等形式實現。

進一步地，所述的步驟5中的鋼筋混凝土與型鋼組合式管節中的鋼筋混凝土管節作為永久部分與頂縱梁和底縱梁連為一體。