[发明专利]一种地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构及施工方法

权利要求书

1.一种地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构，其特征在于，包括管棚、拱顶、预制构件、两个中间承重钢柱、两侧边墙、中板和底板；

所述管棚是由多个钢管紧密排列断面形成所述拱顶形状的组合件，所述组合件顶在土层中，所述拱顶紧贴所述管棚内壁设在所述管棚下方；

所述预制构件均为钢板预制构件，包括位于两个所述中间承重钢柱上方的两个第一导洞和下方的两个定位导洞以及两侧所述边墙上方的两个第二导洞，六个所述预制构件分别通过顶管法固定；

所述拱顶为装配式结构，拱顶由多个管片拼装构成，所述拱顶包括中洞拱顶和边洞拱顶，所述中洞拱顶位于相邻两个所述中间承重钢柱的上方，所述边洞拱顶位于相邻的一侧边墙和一个中间承重钢柱的上方；

所述中间承重钢柱为钢管混凝土材料，从所述中间承重钢柱上方的第一导洞向下至所述定位导洞通过人工挖孔或者接桩实现固定安装；

两侧所述边墙采用现浇结构，外侧支护钢管从所述两侧边墙上方的第二导洞向下顶进到超过底板的地层中；

所述中板、底板和所述中间承重钢柱以及边墙整体浇筑固定形成所述地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构。

2.一种基于权利要求1所述地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，采用顶管法将管棚固定；

第二步，施工上方的第一导洞、第二导洞以及下方的定位导洞；

第三步，施工中间承重钢柱和边墙支护钢管；

第四步，开挖第一层土体，开挖高度距离拱顶距离3.5~4m，施工拱顶管片；

第五步，依次逐层开挖土体，每开挖一次，对所述边墙进行逆作法施工，先施工防水再支模、浇筑混凝土，并在相应开挖段施工中板，直到最终施工底板，整体浇筑成型。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，

第一步中，所述管棚采用外径不小于500mm的钢管；

当管棚与预制构件或顶拱管片一起施工时，管棚外径采用不小于150mm的钢管，水平仰角为3°，长度5~6m，间距不大于两倍管径；

对掌子面进行超前注浆时，超前注浆用管长度为不小于3m，相邻管间距为1m。

4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，

第二步中，所述第一导洞、第二导洞、和定位导洞均为钢板预制构件，内部有加强肋，其壁厚均不小于20mm，每节长度为6~8m。

5.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，

第四步中，所述拱顶包括中洞拱顶和边洞拱顶，

所述中洞拱顶上的管片之间预留有手孔，相邻管片采用高强螺栓连接，所述管片的背后预留有用于回填注浆的注浆孔；

所述中洞拱顶的第一次最大开挖高度为2.5m；

所述边洞拱顶的拱顶处第一次最大开挖高度为2.5m。

6.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，

所述第五步中，所述依次逐层开挖土体具体包括：

继续开挖第二层土体，开挖高度3.0~4.0m，对所述边墙先施工防水再支模、浇筑上部混凝土；

开挖第三层土体，开挖高度至中板下边200mm~300mm，对所述边墙先施工防水再支模、浇筑第二段混凝土，施工中板；

开挖第四层土体，开挖高度3.0~4.5m，对所述边墙先防水施工再支模、浇筑第三段混凝土；

开挖第五层土体，开挖至设计底板以下垫层底部，对所述边墙继续先施工防水，再往下支模、浇筑第四段混凝土和底板施工防水、浇筑混凝土，之后整体浇筑成型。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，

开挖所述土体包括：采用电机驱动的链刀对土体进行切割，

链刀装在集成区上方，由电动机驱动，通过轴承完成转动，链刀来回切割轮廓边土体，通过人工或者传送带将切割下来的土体运走。