[發(fā)明專利]車站隧道的變斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)及車站隧道的施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010718762.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112031807A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小剛;黃朝根;鄒盛全;方濤;唐順治;郭俊強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 余翔

本發(fā)明公開了一種車站隧道的變斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)及車站隧道的施工方法，支護(hù)結(jié)構(gòu)包括施工通道和車站隧道，所述車站隧道垂直并連通施工通道的端部，施工通道和車站隧道內(nèi)均設(shè)置有初期支護(hù)和二次襯砌，車站隧道內(nèi)布置有若干個橫向支撐和豎向支撐，橫向支撐和豎向支撐將車站隧道分隔為若干個導(dǎo)洞；本發(fā)明在施工隧道與車站隧道初次結(jié)合處采取一定加強(qiáng)措施，進(jìn)入車站隧道后直接擴(kuò)挖至車站隧道斷面形式，然后在車站隧道內(nèi)橫向開挖至另一端，再依次開挖車站隧道，施工周期短，施工效率高，風(fēng)險低；此外，本發(fā)明通過在車站隧道內(nèi)設(shè)置多個小導(dǎo)洞，每個小導(dǎo)洞單獨(dú)在車站隧道的軸向上施工完成車站隧道的掘進(jìn)，減少了施工周期，提高了施工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種車站隧道的變斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)及車站隧道的施工方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，利用地下空間資源已經(jīng)成為解決交通擁擠、土地資源緊缺最重要的手段之一。對于地鐵車站而言，由于車站埋深較深、尺寸較大，目前主要采用暗挖工法施工。具體為：先挖施工通道，再從施工通道挖車站隧道，最后沿車站隧道的軸向掘進(jìn)車站隧道；施工通道挖掘時，先沿施工通道前進(jìn)方向抵達(dá)開挖端頭，然后反向挖掘擴(kuò)大施工通道斷面，再按照施工通道斷面將通道長度范圍全部擴(kuò)挖到位。上述挖掘方式的弊端為：一、反向擴(kuò)挖時，屬于挖“神仙土”，安全風(fēng)險大，作業(yè)工人頭頂石塊容易掉塊傷人，同時也存在坍塌風(fēng)險；二、先按照施工通道斷面開挖一次，再反向擴(kuò)挖一次，兩次開挖周期較長，影響工期進(jìn)度；三、車站隧道尺寸大、車站隧道埋深較深，造成車站隧道的初期支護(hù)和二次襯砌困難和挖掘困難，挖掘的風(fēng)險大、效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決車站隧道和地下施工通道進(jìn)入車站隧道的變斷面挖掘效率低和風(fēng)險大的技術(shù)問題提供一種車站隧道的變斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)及車站隧道的施工方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：車站隧道的變斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括施工通道和車站隧道，所述車站隧道垂直并連通施工通道的端部，施工通道和車站隧道內(nèi)均設(shè)置有初期支護(hù)和二次襯砌，車站隧道內(nèi)布置有若干個橫向支撐和豎向支撐，橫向支撐和豎向支撐將車站隧道分隔為若干個導(dǎo)洞。由于車站隧道埋深較深、尺寸較大，因此本發(fā)明通過在車站隧道內(nèi)設(shè)置多個小導(dǎo)洞，每個小導(dǎo)洞單獨(dú)在車站隧道的軸向上施工完成車站隧道的掘進(jìn)，相比于傳統(tǒng)車站隧道一次性掘進(jìn)的方式而言，本發(fā)明可更加方便的對車站隧道進(jìn)行初期支護(hù)和二次襯砌，減少了施工周期，提高了施工效率；同時也降低了車站隧道坍塌的風(fēng)險。

進(jìn)一步的是，所述橫向支撐為六個，豎向支撐為兩個，橫向支撐和豎向支撐將車站隧道分隔為九個導(dǎo)洞；橫向支撐分別布置在車站隧道的中上部和中下部，豎向支撐關(guān)于車站隧道的中心線對稱布置。導(dǎo)洞設(shè)置過多會增加初期支護(hù)和二次襯砌的施工成本，施工效率也會降低；導(dǎo)洞設(shè)置過少，車站隧道的圍巖穩(wěn)定性較差，施工坍塌的風(fēng)險也會提升；因此本發(fā)明在眾多方式中優(yōu)選為九個導(dǎo)洞，既保證施工效率和施工成本的同時，又將施工風(fēng)險降至最低；而且橫向支撐布置在車站隧道的中上部和中下部，保證每個導(dǎo)洞面積相差不大，進(jìn)而保證導(dǎo)洞的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的是，所述豎向支撐為弧形，豎向支撐朝隧道中心的方向上彎曲。由于隧道的拱頂和拱底為弧形，若將豎向支撐設(shè)置為垂直于地面的方向的結(jié)構(gòu)，會使得隧道內(nèi)壁的圍巖側(cè)面受力，造成隧道受力不均勻，豎向支撐無法與隧道內(nèi)壁垂直受力，豎向支撐的支撐穩(wěn)定性差。因此，本發(fā)明將豎向支撐設(shè)置為弧形，弧形的豎向支撐與隧道內(nèi)壁垂直受力，受力更加均勻，進(jìn)而穩(wěn)定性更高。

進(jìn)一步的是，所述施工隧道靠近車站隧道的一端設(shè)置有延伸至車站隧道內(nèi)的門框。施工隧道與車站隧道連接處為受力較復(fù)雜區(qū)域，此處坍塌風(fēng)險較高，本發(fā)明在施工隧道與車站隧道初次結(jié)合處采取一定加強(qiáng)措施，進(jìn)入車站隧道后直接擴(kuò)挖至車站隧道斷面形式，然后在車站隧道內(nèi)橫向開挖至另一端，再依次開挖車站隧道。

進(jìn)一步的是，所述門框的下方設(shè)置有弧形的拱架。進(jìn)一步提高施工隧道與車站隧道初次結(jié)合處的穩(wěn)定性。