地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)領(lǐng)域，是一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵工程受力復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)大，工程造價(jià)高，特別是地鐵隧道的暗挖進(jìn)洞施工，對(duì)每個(gè)地鐵隧道工程都是個(gè)難題。
[0003]地鐵暗挖隧道從施工通道進(jìn)入正線隧道(進(jìn)洞)的方案，傳統(tǒng)的進(jìn)洞方式是(見圖1所示):加高進(jìn)洞部分施工通道斷面，在高的施工通道的一側(cè)，分塊開挖正線隧道。傳統(tǒng)的暗挖進(jìn)洞方式，由于加高施工通道斷面，造成了橫通道斷面整體變高(比功能需要的斷面高了約5米)，因此使二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，同時(shí)造成施工通道埋深變淺，進(jìn)一步增加了對(duì)原狀地下巖土的擾動(dòng)，極大的加大了工程風(fēng)險(xiǎn)，由于加高的部分完全沒有使用功能要求，同時(shí)也造成了較多的工程浪費(fèi)，對(duì)后續(xù)的開挖和二襯澆筑都留下了較大的風(fēng)險(xiǎn)隱患，是一種陳舊的概念錯(cuò)誤的瀕臨淘汰的隧道施工工法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決傳統(tǒng)暗挖進(jìn)洞工法的不足，本發(fā)明在設(shè)計(jì)概念上修正了傳統(tǒng)挑高進(jìn)洞工法的錯(cuò)誤思想，開發(fā)了一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，它擺脫了傳統(tǒng)工法在十字交叉隧道接頭受力關(guān)系上的禁錮，最大程度的實(shí)現(xiàn)了工程與自然的完美結(jié)合，將工程對(duì)自然的影響降到最低，最大程度的提高了地鐵隧道進(jìn)洞的安全性和便易性，同時(shí)較顯著的改善了工程結(jié)構(gòu)的受力性能，也避免了無(wú)用的結(jié)構(gòu)及空間的浪費(fèi)；在施工工藝上也具備操作簡(jiǎn)單，施工快速等特點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，特發(fā)明一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0006]①首先根據(jù)使用功能要求確定施工隧道結(jié)構(gòu)輪廓，并結(jié)合正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓尺寸，根據(jù)施工步序制作高度漸變的漸進(jìn)式門架；
[0007]②從施工隧道向垂直于正線隧道的方向，沿有效的正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓，逐漸擴(kuò)挖(不做挑高斷面)；每開挖一步應(yīng)及時(shí)設(shè)置漸進(jìn)式門架，直至完成此部分的開挖和支護(hù)；
[0008]③在漸進(jìn)式門架內(nèi)，沿正線隧道輪廓施作一榀正線隧道的支撐支護(hù)門架，支撐起垂直于正線隧道設(shè)置的漸進(jìn)式門架，然后再切割除去正線隧道方向多余的漸進(jìn)式門架的豎向支撐桿，即完成了暗挖隧道從施工通道進(jìn)入正線隧道的受力轉(zhuǎn)換工作，此時(shí)即可進(jìn)行常規(guī)的正線隧道的施工。
[0009]其中，所述的漸進(jìn)式門架包括左支撐桿、右支撐桿、中支撐桿及橫梁，該左支撐桿與橫梁左端固定連接，該右支撐桿與橫梁右端固定連接，中支撐桿與橫梁梁中部下端固定連接，形成m形漸進(jìn)式門架。
[0010]其中，在漸進(jìn)式門架的左上角設(shè)有與左支撐桿、橫梁固定連接的左斜支撐桿，在漸進(jìn)式門架的右上角設(shè)有與右支撐桿、橫梁固定連接的右斜支撐桿。
[0011]本發(fā)明提供的工法是保持施工通道尺寸不變，在施工到與正線隧道相交處，沿主體結(jié)構(gòu)的開挖輪廓，通過橫向漸進(jìn)式開挖的方式，達(dá)到逐步進(jìn)入正線隧道的目的。對(duì)比傳統(tǒng)進(jìn)洞方式，本發(fā)明的工法的優(yōu)勢(shì)如下
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、本工法采用低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞，無(wú)需挑高開挖施工隧道，減少了施工通道的豎向高度，最大程度的減小了對(duì)原狀地層的擾動(dòng)，顯著提高了隧道開挖施工作業(yè)的安全性。
[0014]2、采用低通道漸進(jìn)式工法后，橫通道與主體隧道接口部位構(gòu)件尺寸大幅度減小，相比傳統(tǒng)工法，有效的改善了二襯結(jié)構(gòu)的受力性能，大幅度降低了永久結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
[0015]3、本工法在施工的全程無(wú)多余開挖，因此也無(wú)多余的構(gòu)造性結(jié)構(gòu)，所以節(jié)約了工程的總造價(jià)，同時(shí)也加快了施工進(jìn)度。
[0016]4、本工法完全利用建筑功能所必須的空間進(jìn)行施工，無(wú)浪費(fèi)空間。
[0017]5、本工法力學(xué)概念清晰，施工操作簡(jiǎn)單快速。
【附圖說明】
[0018]圖1傳統(tǒng)暗挖進(jìn)洞工法示意圖；
[0019]其中，圖1-1是施工通道與正線隧道接口平面示意圖；圖1-2是圖1-1中的1-1剖面不意圖；圖1-3是圖1-1中2-2尚]面不意圖；
[0020]圖2本發(fā)明提供的進(jìn)洞工法示意圖；
[0021]其中，圖2-1是本發(fā)明的施工通道與正線隧道接口平面示意圖；圖2-2是圖2-1中的1_1尚]面不意圖；圖2-3是圖2-1中2-2尚]面不意圖；
[0022]圖3為使用本發(fā)明工法的低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞支護(hù)剖視示意圖；
[0023]圖4為配合本發(fā)明工法使用的漸進(jìn)式門架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明工法的施工步序剖面示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明工法的施工步序平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見圖2?圖6所示:一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，它包括下列步:
[0027]①首先根據(jù)使用功能要求確定施工隧道結(jié)構(gòu)輪廓，并結(jié)合正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓尺寸，根據(jù)施工步序制作高度漸變的漸進(jìn)式門架I ;
[0028]②從施工隧道向垂直于正線隧道的方向，沿有效的正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓，逐漸擴(kuò)挖(不做挑高斷面)；每開挖一步應(yīng)及時(shí)設(shè)置漸進(jìn)式門架1，直至完成此部分的開挖和支護(hù)；
[0029]③在漸進(jìn)式門架內(nèi)，沿正線隧道輪廓施作一榀正線隧道的支撐支護(hù)門架2，支撐起垂直于正線隧道設(shè)置的漸進(jìn)式門架，然后再切割除去正線隧道方向多余的漸進(jìn)式門架I的豎向支撐桿，即完成了暗挖隧道從施工通道進(jìn)入正線隧道的受力轉(zhuǎn)換工作，此時(shí)即可進(jìn)行常規(guī)的正線隧道的施工。
[0030]其中，所述的漸進(jìn)式門架包括左支撐桿11、右支撐桿12、中支撐桿13及橫梁14，該左支撐桿11與橫梁14左端固定連接，該右支撐桿12與橫梁14右端固定連接，中支撐桿13與橫梁14梁中部下端固定連接，形成m形漸進(jìn)式門架I。
[0031]其中，在漸進(jìn)式門架I的左上角設(shè)有與左支撐桿11、橫梁14固定連接的左斜支撐桿15，在漸進(jìn)式門架I的右上角設(shè)有與右支撐桿12、橫梁14固定連接的右斜支撐桿16。
[0032]由于施工隧道的頂部輪廓呈拱形，所以，漸進(jìn)式門架I的左支撐桿11和右支撐桿12，在施工隧道內(nèi)排列呈開始逐漸增高到逐漸降低的排列。
[0033]本施工通道與正線隧道的接頭形式:采用低通道施工，無(wú)需挑高，主體結(jié)構(gòu)隧道拱部高于施工通道，兩條垂直相交的隧道在拱部以空間曲線連接。
[0034]本漸進(jìn)式進(jìn)洞的支護(hù)措施:能適應(yīng)低通道漸進(jìn)式開挖的漸進(jìn)式門架支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0035]以上所述是本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡(jiǎn)單替換等顯而易見的改變，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，其特征在于，它包括下列步: ①首先根據(jù)使用功能要求確定施工隧道結(jié)構(gòu)輪廓，并結(jié)合正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓尺寸，根據(jù)施工步序制作高度漸變的漸進(jìn)式門架； ②從施工隧道向垂直于正線隧道的方向，沿有效的正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓，逐漸擴(kuò)挖；每開挖一步應(yīng)及時(shí)設(shè)置漸進(jìn)式門架，直至完成此部分的開挖和支護(hù)； ③在漸進(jìn)式門架內(nèi)，沿正線隧道輪廓施作一榀正線隧道的支撐支護(hù)門架，支撐起垂直于正線隧道設(shè)置的漸進(jìn)式門架，然后再切割除去正線隧道方向多余的漸進(jìn)式門架的豎向支撐桿，即完成了暗挖隧道從施工通道進(jìn)入正線隧道的受力轉(zhuǎn)換工作，此時(shí)即可進(jìn)行常規(guī)的正線隧道的施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，其特征在于:所述的漸進(jìn)式門架包括左支撐桿、右支撐桿、中支撐桿及橫梁，該左支撐桿與橫梁左端固定連接，該右支撐桿與橫梁右端固定連接，中支撐桿與橫梁梁中部下端固定連接，形成m形漸進(jìn)式門架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，其特征在于:在漸進(jìn)式門架的左上角設(shè)有與左支撐桿、橫梁固定連接的左斜支撐桿，在漸進(jìn)式門架的右上角設(shè)有與右支撐桿、橫梁固定連接的右斜支撐桿。
【專利摘要】一種地鐵暗挖隧道低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞工法，包括下列步：①首先根據(jù)使用功能要求確定施工隧道結(jié)構(gòu)輪廓，根據(jù)施工步序制作高度漸變的漸進(jìn)式門架；②從施工隧道向垂直于正線隧道的方向，沿有效的正線隧道結(jié)構(gòu)輪廓，逐漸擴(kuò)挖；每開挖一步應(yīng)及時(shí)設(shè)置漸進(jìn)式門架，直至完成此部分的開挖和支護(hù)；③在漸進(jìn)式門架內(nèi)，沿正線隧道輪廓施作一榀正線隧道的支撐支護(hù)門架，支撐起垂直于正線隧道設(shè)置的漸進(jìn)式門架，然后再切割除去正線隧道方向多余的漸進(jìn)式門架的豎向支撐桿。本發(fā)明的有益效果是：采用低通道漸進(jìn)式進(jìn)洞，施工通道無(wú)需挑高開挖，減少了施工通道的豎向高度，最大程度的減小了對(duì)原狀地層的擾動(dòng)，顯著提高了隧道開挖施工作業(yè)的安全性等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E21D9-00
【公開號(hào)】CN104847366
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510321121
【發(fā)明人】雷剛, 鄭廣亮, 華福才, 周婷婷, 楊秀仁, 李寧寧, 董亞男, 張文
【申請(qǐng)人】北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日