[发明专利]地下结构的施工方法及施工装置

说明书

本发明公开了一种地下结构的施工方法及施工装置，所述施工方法包括以下步骤：工作井施工：在地下结构的拟建区域的周围开挖多个工作井；多隧道施工：根据地下结构的外轮廓，在多个工作井之间开挖形成多个贯穿拟建区域的隧道，并构建多个隧道支护结构对多个隧道进行支护；地下结构建设：利用多个隧道支护结构的支撑，建设地下结构，并将多个隧道支护结构上位于地下结构内的部分拆除。本发明能够避免对地层造成较大的扰动，风险较小，进而利用多个隧道支护结构的支撑进行地下结构的建设，再将多个隧道支护结构上位于地下结构内的部分拆除，从而能利用多个隧道支护结构为地下结构的建设提供更安全的作业环境，从而提高施工效率，并降低施工风险等级。

技术领域

本发明涉及地下工程施工技术领域，特别地，涉及一种地下结构的施工方法及施工装置。

背景技术

目前地下建筑、地下车站等地下结构的施工时，受施工场地、地下空间、周边建筑、管线、道路等的限制，不能进行大面积开挖施工；此外，随着城市化进展的加快，车站的埋深越来越深，地下建筑的结构越来越复杂多样，使用常规的明挖法很难具备施工条件；采用大断面机械设备进行地下工程的施工时，使用与工程断面相拟合的大断面掘进机，其施工难度大、对地层扰动明显，设备成本较高且利用率较低，不利于大面积的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下结构的施工方法及施工装置，以解决目前采用大断面机械设备进行地下结构的施工时的施工难度大，并且对地层扰动明显的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种地下结构的施工方法，包括以下步骤：工作井施工：在所述地下结构的拟建区域的周围开挖多个工作井；多隧道施工：根据所述地下结构的外轮廓，在多个所述工作井之间开挖形成多个贯穿所述拟建区域的隧道，并构建多个隧道支护结构对多个所述隧道进行支护；地下结构建设：利用多个所述隧道支护结构的支撑，建设所述地下结构，并将多个所述隧道支护结构上位于所述地下结构内的部分拆除。

本发明的实施方式中，所述地下结构为地下车站，所述多隧道施工步骤包括：主隧道施工：两个所述工作井在所述拟建区域的长度方向上相对设置，在两个所述工作井之间沿所述拟建区域的长度方向开挖形成两个主隧道，并构建两个主隧道支护结构对两个所述主隧道进行支护；辅助隧道施工：在两个所述工作井之间沿所述拟建区域的长度方向开挖形成多个辅助隧道，并构建多个辅助隧道支护结构对多个所述辅助隧道进行支护，多个所述辅助隧道支护结构沿所述地下结构的外轮廓排布在两个所述主隧道之间。

本发明的实施方式中，所述辅助隧道施工步骤包括：掘进设备开挖所述辅助隧道时，通过隧道支撑台车在所述主隧道内与所述掘进设备同步移动而对所述主隧道进行支撑。

本发明的实施方式中，所述地下结构建设步骤包括：外轮廓结构建设：利用多个所述隧道支护结构的支撑，建立所述地下结构的永久支撑结构，所述永久支撑结构与多个所述隧道支护结构的一部分配合形成所述地下结构的外轮廓结构；内部结构建设：在所述外轮廓结构内建立所述地下结构的内部结构，并将多个所述隧道支护结构上位于所述外轮廓结构内的部分拆除。

本发明的实施方式中，所述外轮廓结构建设步骤包括：根据所述永久支撑结构的形状在多个所述隧道支护结构上构建通道；将所述永久支撑结构穿过所述通道并与多个所述隧道支护结构连接，从而形成所述外轮廓结构。

本发明的实施方式中，所述根据所述永久支撑结构的形状在多个所述隧道支护结构上构建通道之前，将多个所述隧道支护结构之间进行注浆加固。

本发明的实施方式中，所述外轮廓结构包括顶部支撑结构，所述顶部支撑结构包括顶板以及两个顶纵梁，所述顶板的内部设有抗拉钢绞线，所述抗拉绞线的两端与两个所述顶纵梁连接；所述外轮廓结构建设步骤之后，以及所述内部结构建设步骤之前，还包括：在所述外轮廓结构内搭建临时支撑结构对所述外轮廓结构进行支撑；所述内部结构建设步骤之后，还包括：将所述临时支撑结构拆除。