[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

说明书

本发明涉及一种地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构及施工方法，包括管棚、拱顶、预制构件、中间承重钢柱、边墙、中板和底板；管棚由多个钢管紧密排列断面形成拱顶形状的组合件，组合件顶在土层中，拱顶紧贴其内壁设在管棚下方；预制构件包括两个第一导洞、两个定位导洞和两个第二导洞，六个预制构件分别通过顶管法固定；拱顶由多个管片拼装构成，包括中洞拱顶和边洞拱顶，中间承重钢柱为钢管混凝土结构，从中间承重钢柱上方的第一导洞向下至定位导洞实现固定安装；两侧边墙通过辅助钢管结构，从两侧边墙上方的第二导洞向下方顶进施工超过底板伸入地层中，中板、底板和中间承重钢柱以及边墙整体浇筑固定形成地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构。

技术领域

本发明属于地铁暗挖车站施工技术领域，具体涉及一种地铁车站暗挖组合集成结构及施工方法。

背景技术

面对目前城市地下空间开发力度加大和地铁建设规模的增大，地铁车站作为整个地铁线路中最重要的组成部分，也是投资、设计和施工难度最大的部位，是客流进出与换乘的主要结构物，同时也是涉及与施工难度最大的部位。图1和图2是典型的地铁车站断面示意图，一般为两层三跨型结构，也有两层两跨型和其他形式，车站的施工工法主要是明挖法、暗挖法和盖挖法。明挖和暗挖属于粗放型施工方法，缺点较多，对周围环境的影响大并且难以把握，如明挖造成交通拥堵。暗挖则导洞太多，临时支撑结构太多，内部施工环境差，拆换工序多，效率很低，浪费很大，投入大，工期长。

当前我国有40多个城市正在或即将建造地铁，车站的施工工艺和工法技术的选择直接影响整个线路建设工期、投资和部分路面的交通状况，并且在复杂地段还涉及到周边环境问题。为此，在保证施工安全和施工质量的前提下，提高施工效率、降低施工对环境的影响是各种施工工法的共同目标，车站的建造技术需要有高效快速的方法突破，因而研究新的高效快速施工工法工艺对提高目前地铁建设有很大的裨益。

发明内容

本发明的目的一方面提供一种地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构，采用“装配-浇筑-集成”工业化的思路，施工过程安全可靠、系统结构受力合理、产生的临时工程量少、工业化高、效率高，施工环境改善明显，节约工期、节省施工成本。

本发明另一方面提供上述组合集成结构的施工方法。

本发明的技术方案为：

地铁暗挖车站装配与浇筑组合集成结构，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；

管棚是由多个钢管紧密排列断面形成拱顶形状的组合件，组合件顶在土层中，拱顶紧贴管棚内壁设在管棚下方；

预制构件包括位于两个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边墙上方的两个第二导洞，六个预制构件分别通过顶管法固定；

拱顶由多个管片拼装构成，拱顶包括中洞拱顶和边洞拱顶，中洞拱顶位于相邻两个中间承重钢柱的上方，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；

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

两侧边墙通过外侧支护辅助钢管结构和内侧衬砌浇筑结构，外侧支护钢管从两侧边墙上方的第二导洞向下顶进到超过底板的地层中，内侧衬砌浇筑结构及小边洞内部分别浇筑混凝土成型；

中板和底板由混凝土浇筑而成。

本发明提供的一种地铁暗挖车站的施工方法，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；