[发明专利]一种地铁车站的森林式开挖施工方法

说明书

本发明涉及土木工程领域地铁车站建造工程领域中的一种森林式开挖施工方法，主要包括以下步骤：a)在已有地下管线(2)狭长形空隙带中布设扁平树形支撑结构；b)将扁平树形支撑结构置入管线下方后掺拌水泥旋转；c)由扁平树形支撑结构与水泥土共同支撑土体；d)开挖土体，施工地下车站的主体结构(6)；e)由主体结构(6)承担荷载，切除树杆状传力结构(5)，本发明可避免城市地铁车站建设中大规模管线动迁，可大幅度缩短建设周期，大幅度减少城市地铁建设对城市交通与环境卫生的影响。

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的地铁车站建造工程领域。

背景技术

随着经济的长期持续快速发展，中国的城镇化水平越来越高，城市规模越来越大，地铁建设规模大幅增长。城市地铁建设可划分为地铁车站与地铁区间段两大类，地铁区间段目前多数采用盾构法施工，而地铁车站基本以明挖法为主。地铁车站的明挖施工方法在地下工程建造施工前，位于市区的车站一般面临着大量的管线等市政设施需要搬迁、腾挪，市政管线的搬迁腾挪涉及面广，耗时长，成本高，有的城市地铁车站的管线搬迁成本与工期往往与土建成本与工期相当，甚至更高。明挖车站的市政管线搬迁、腾挪是目前影响地铁建设周期与成本的关键因素之一。而明挖车站需搬迁的市政管线往往具备埋深浅、线路种类多，分布间距小，方向性明显的特点。如何在建造地铁车站时，避免市政管线的搬迁对于节约地铁建设成本、缩短地铁建设周期意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁车站的森林式开挖施工方法，该施工方法以市政地下管线的分布特点为切入点，通过施工方法的创新，实现城区地铁车站施工得以避免管线搬迁，从而大幅度节约工程总体成本与建造周期。

本发明的一种地铁车站的森林式开挖施工方法，包括以下步骤：

a)探明地铁车站上覆已有地下管线的平面分布、埋深，寻找土中没有管线分布的狭长形空隙带，并根据狭长形空隙带的分布设计扁平树形支撑结构的分布，扁平树形支撑结构的特征是上部具有扁平枝状挡土结构，中部为树干状传力结构，下部具有根状稳固结构的预制构件；

b)在狭长形空隙带开槽，将扁平树形支撑结构置入狭长形空隙带，待扁平枝状挡土结构、根状稳固结构进入管线下方后，旋转扁平树形支撑结构，并掺拌水泥；

c)待土体中的水泥硬化后，在待建地下车站的上部由众多扁平枝状挡土结构与水泥土共同形成顶部挡土层，由顶部挡土层支撑或主要支撑上部土体重量及荷载，在待建地下车站的下部由众多根状稳固结构与水泥土共同形成底部稳固层，由底部稳固层承担或主要承担树干状传力结构所传递的荷载；

d)开挖地下车站位置范围内的土体，施工地下车站的主体结构，并在树杆状传力结构穿越地下车站的顶板与底板位置处，施工树干状传力结构的外围止水；

e)在地下车站主体结构施工并养护后，由地下车站的主体结构承担荷载，切除位于地下车站使用空间范围内的树杆状传力结构。

本发明的一种地铁车站的森林式开挖施工方法(可简称为森林开挖法)，可节约城市地铁车站建设中大规模动迁管线所需的成本，可大幅度缩短建设周期，可大幅度减少城市地铁建设对城市交通与环境卫生的影响。

附图说明

图1为本发明的一个实施例第一步完成后假定的地铁车站上覆管线分布及相应扁平树形支撑平面布设示意图；

图2为本发明的一个实施例第二步完成后扁平树形支撑平面布设示意图；

图3为本发明的一个实施例第三步完成后及第四步施工时地下结构剖面示意图；

图4为本发明的一个实施例第五步施工完成后地下结构水平截面示意图；

图5为本发明的一个实施例第五步施工完成后地下结构剖面示意图。

具体实施方式