CN105781570A - 一种地铁无内支撑轨排井及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地铁无内支撑轨排井的施工方法，包括以下步骤：(1)施工地连墙；(2)施工基坑，并随着开挖依次施工冠梁及内支撑；(3)施工底板，待底板达到强度后，拆除位于基坑最下方的内支撑；(4)施工负一层的侧墙，同步施工竖直肢墙、负二层范围的腰梁和侧墙；(5)施工中板，并在中板上预留轨排井的孔洞，待中板达到强度后，拆除位于基坑中部的内支撑；(6)继续施工负一层的侧墙，并同步施工负一层范围的竖直肢墙、腰梁与侧墙；(7)施工顶板，并在顶板上预留轨排井的孔洞，待顶板达到强度后，拆除位于基坑最上方的内支撑。本发明提供的地铁无内支撑轨排井的施工方法，止水效果好，避免出现渗漏水现象，避免施工时对周边环境较大的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种地铁无内支撑轨排井及其施工方法，属于轨道交通工程建设技术领域。
背景技术
随着城市化步伐的加快，城市人口、地域规划和城市生态环境都面临着巨大的压力，开发利用城市地下空间已成为众多关心的热点，人们也逐渐认识到发展以地下铁道为骨干的大运量快速公共交通***是解决城市拥挤的重要途径。实践证明：地铁以其快速、清洁、高效的特点，在世界上大多数经济发达地区大城市的交通***中发挥着不可替代的作用，如东京、莫斯科、伦敦等。近年来，我国的地铁建设也得到了迅猛的发展。截止2015年底，我国共有36座城市获准修建城市轨道交通线路，其中19座城市的85条线路已经开通运营，总里程达2509.52公里。获批的36座城市都有轨道交通线路在紧张建设，其中将有22座城市36条新线路开工，辐射全国大部分区域，总里程达927公里，总投资达5022亿元，可以说我国已进入城市轨道交通工程建设的黄金时代。
在城市轨道交通建设过程中，为满足铺轨的需要，通常要在车站结构板上预留轨道吊装井的洞口，这个用于轨排施工的洞口通常称为轨排井。轨排井的功能是将轨排成品由组装区吊放至铺轨车，并运输至铺轨工作面，其位置和大小应满足轨排安全、高效吊装的要求。铺轨单位要求轨排井开设于地铁线路正上方。钢轨每节的长度一般为25m，单个洞口尺寸长约27m，宽度约为4.5m，洞口个数根据排轨需要确定。轨排井开洞尺寸一般较大，由于轨排需要，通常会在车站左右线线路上方均设置轨排井，结构刚度被严重削弱。研究施工阶段轨排井处的结构受力，保证车站结构在施工阶段的安全和稳定就显得尤为重要了。
根据轨排井施工吊装要求，轨排井施工期间需对主体结构顶板和中板预留大尺寸洞口。由于轨排井开孔尺寸较大，结构板上预留轨排井后，板的刚度被严重削弱，轨排井段结构板对侧墙的约束作用减弱。地下车站的结构侧墙要承受较大的侧向水土压力和施工引起的较大活载，侧墙的刚度以及计算跨度对其受力和变形影响较大。未预留轨排井时，结构顶板和中板的刚度很大，结构板对侧墙起到很好的支座作用，侧墙受力模式为典型的单向板受力，弯矩和变形分布均匀且数值较小。结构板上预留轨排井后，结构顶板和中板对侧墙的约束作用减弱，侧墙的竖向计算跨度增大，呈现出类似悬臂板受力的特点，侧墙的竖向弯矩分布不均匀，在板开孔范围内侧墙竖向弯矩很大。侧墙顶板有较大的横向变形。因此，当需要设置轨排井时，减小开孔面积及数量、减少侧墙承受荷载、提高侧墙的刚度和增强支座约束以减少侧墙的计算跨度是轨排井结构设计时需要重点考虑的。
现有技术中，轨排井的结构型式一般是独立轨排井，围护结构采用钻孔灌注桩加三轴搅拌桩止水帷幕，并用锚索加固，主体结构采用悬臂结构方案。但是锚索施工时，打穿三轴搅拌桩止水帷幕，对止水效果产生非常大的影响。锚索方案适用条件受到限制，对于软土或较差地层，因受锚固力限制，锚固长度较大才能满足设计要求，施工风险较大，完成后对周边的环境的影响较大，国内有些城市甚至禁止在市区范围使用锚索支护。
发明内容
基于以上不足，本发明一方面要解决的技术问题是提供一种地铁无内支撑轨排井的施工方法，其止水效果好，避免后期出现渗漏水现象，施工质量容易控制，适用地层广泛，避免施工时产生风险和对周边环境较大的影响，同时避免后期对其他建构筑物的建设的影响。
为了解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种地铁无内支撑轨排井的施工方法，包括以下步骤：
(1)施工地连墙；
(2)在地连墙范围内由上而下依次开挖至基底垫层以下，施工基底垫层，完成基坑封闭，并随着开挖依次施工冠梁及内支撑；
(3)施工底板，待底板达到强度后，拆除位于基坑最下方的内支撑；
(4)施工负一层的侧墙，并同步施工竖直肢墙、负二层范围的腰梁和侧墙；
(5)施工中板，并在中板上预留轨排井的孔洞，待中板达到强度后，拆除位于基坑中部的内支撑；
(6)继续施工负一层的侧墙，并同步施工负一层范围的竖直肢墙、腰梁与侧墙；
(7)施工顶板，并在顶板上预留轨排井的孔洞，待顶板达到强度后，拆除位于基坑最上方的内支撑。
在所述步骤(2)之前还有施工钢结构中立柱及承载桩的步骤。
所述步骤(3)中底板的施工方法具体为，将混凝土纵向由基坑一侧向另一侧浇筑，横向由两侧向中部进行浇筑。
在所述步骤(7)中，施工顶板的同时进行轨排井挡土墙的施工。
在所述步骤(7)中，在拆除所述最上方的支撑前还进行顶板防水层的施工。
采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：
本发明提供的地铁无内支撑轨排井的施工方法，其止水效果好，避免后期出现渗漏水现象，施工质量容易控制，适用地层广泛，避免施工时产生风险和对周边环境较大的影响，同时避免后期对其他建构筑物的建设的影响。
本发明另一方面要解决的技术问题是提供一种地铁无内支撑轨排井，其止水效果好，适应地层广泛，施工质量容易控制且风险较小，对周边环境影响小。
为了解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种地铁无内支撑轨排井，包括围护结构和主体结构，所述围护结构包括相对设置的地连墙，所述主体结构设置在所述围护结构内，包括紧贴所述地连墙设置的侧墙以及设置在所述侧墙上的至少一道竖直肢墙和至少一道腰梁。
所述竖直肢墙设置为4道，并两两设置在相对的侧墙上。
所述地连墙顶部设置有冠梁，所述冠梁的两端分别与所述地连墙连接。
所述侧墙之间还设置有顶板、中板和底板，顶板、中板和底板上均设置有轨排井孔洞。
所述腰梁靠近所述中板和顶板设置。
采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：
(1)本发明提供的地铁无内支撑轨排井，其止水效果好，适应地层广泛，施工质量容易控制且风险较小，对周边环境影响小。
(2)本发明提供的轨排井也可以用作盾构井，减少施工场地和工程投资，减小顶板和中板开洞面积，同时实现轨排井标准化，方便铺轨施工。
(3)通过在侧墙设置肢墙和腰梁共同承担侧向荷载，充分利用结构本身抗力，无需其他临时支撑措施，提高施工效率和质量，适用范围更加广泛。
附图说明
图1为本发明地铁无内支撑轨排井的横剖结构图；
图2为本发明地铁无内支撑轨排井的围护结构施工完毕后的俯视图；
图3为图2所示A-A剖视图；
图4为图2所示B-B剖视图。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明提供了一种地铁无内支撑轨排井，包括围护结构和主体结构，所述围护结构包括相对设置的地连墙1，所述主体结构设置在所述围护结构内，包括侧墙2、设置在侧墙2上的至少一道竖直肢墙3和至少一道腰梁4，所述侧墙2紧贴地连墙1设置。
地连墙1为钢筋混凝土结构，所述地连墙顶部设置有冠梁5，冠梁5将相对地连墙1连接起来。围护结构还包括设置在相对侧墙2之间的中立柱6以及内支撑12，中立柱6通过连梁连接，中立柱顶部与内支撑连接，将内支撑12进行支撑；内支撑至少3道，分别位于地连墙的顶部、中部和底部。内支撑12和中立柱6用于轨排井主体结构施工时对地连墙进行支撑，在主体结构施工过程中，内支撑12和中立柱6陆续被拆除。相对侧墙2之间还设置有顶板7和底板8，顶板7和底板8上设置有轨排井孔洞9，轨排井孔洞9可以兼做盾构工作井孔洞。侧墙2上还分别设置有竖直肢墙3，竖直肢墙3设置为4道，并两两设置在相对的侧墙2上。腰梁4靠近中板10及顶板11设置，沿竖直方向适当增设有腰梁，使肢墙及腰梁共同承担侧向荷载。
本发明轨排井的围护结构采用地连墙的形式，止水效果好，适应地层广泛，施工质量容易控制且风险较小，对周边环境影响小；轨排井可以用作盾构井，减少施工场地和工程投资，减小顶板和中板开洞面积，同时实现轨排井标准化，方便铺轨施工；在侧墙设置肢墙和腰梁共同承担侧向荷载，充分利用结构本身抗力，无需其他临时支撑措施，提高施工效率和质量，适用范围更加广泛。
本发明还提供了一种地铁无内支撑轨排井的施工方法，包括以下步骤：
(1)进行地连墙1的施工；
(2)先施工钢结构中立柱6及承载桩，然后在地连墙1范围内由上而下依次开挖至基底垫层以下，施工基底垫层，完成基坑封闭，并随着开挖依次施工冠梁及内支撑12；
(3)施工底板8，待底板8达到强度后，拆除位于基坑最下方的内支撑12；底板的施工方法具体为，将混凝土纵向由基坑一侧向另一侧浇筑，横向由两侧向中部进行浇筑；
(4)施工负一层的侧墙，并同步进行竖直肢墙3、负二层范围的腰梁和侧墙2的施工；
(5)施工中板10，并在中板10上预留轨排井孔洞9，待中板10达到强度后，拆除位于基坑中部的内支撑；
(6)继续施工负一层的侧墙，并同步施工负一层范围的竖直肢墙3、腰梁4与侧墙2；
(7)施工顶板7，并在顶板7上预留轨排井孔洞9，待顶板7达到强度后，进行顶板7防水层的施工，然后拆除位于基坑最上方的内支撑；施工顶板的同时进行轨排井挡土墙的施工。
本发明地铁无内支撑轨排井的施工方法采用止水效果好的地连墙加内支撑的支护体系，在施工过程中逐步拆除内支撑，地连墙止水效果好，避免后期出现渗漏水现象，内支撑施工质量容易控制，适用地层较广泛，避免施工时产生风险和对周边环境较大的影响，同时避免后期对其他建筑物的建设的影响，充分利用地下空间；且主体结构采用盾构工作井兼做轨排井，减少板开洞面积及数量，并且在侧墙设置肢墙和腰梁增大结构抗力共同承担侧向荷载，无需其他临时支撑措施，提高施工效率和质量。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地铁无内支撑轨排井的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)施工地连墙；
(2)在地连墙范围内由上而下依次开挖至基底垫层以下，施工基底垫层，完成基坑封闭，并随着开挖依次施工冠梁及内支撑；
(3)施工底板，待底板达到强度后，拆除位于基坑最下方的内支撑；
(4)施工负一层的侧墙，并同步施工竖直肢墙、负二层范围的腰梁和侧墙；
(5)施工中板，并在中板上预留轨排井的孔洞，待中板达到强度后，拆除位于基坑中部的内支撑；
(6)继续施工负一层的侧墙，并同步施工负一层范围的竖直肢墙、腰梁与侧墙；
(7)施工顶板，并在顶板上预留轨排井的孔洞，待顶板达到强度后，拆除位于基坑最上方的内支撑。
2.根据权利要求1所述的地铁无内支撑轨排井的施工方法，其特征在于：在所述步骤(2)之前还有施工钢结构中立柱及承载桩的步骤。
3.根据权利要求1所述的地铁无内支撑轨排井的施工方法，其特征在于：所述步骤(3)中底板的施工方法具体为，将混凝土纵向由基坑一侧向另一侧浇筑，横向由两侧向中部进行浇筑。
4.根据权利要求1所述的地铁无内支撑轨排井的施工方法，其特征在于：在所述步骤(7)中，施工顶板的同时进行轨排井挡土墙的施工。
5.根据权利要求1所述的地铁无内支撑轨排井的施工方法，其特征在于：在所述步骤(7)中，在拆除所述最上方的支撑前还进行顶板防水层的施工。
6.一种地铁无内支撑轨排井，包括围护结构和主体结构，其特征在于：所述围护结构包括相对设置的地连墙，所述主体结构设置在所述围护结构内，包括紧贴所述地连墙设置的侧墙以及设置在所述侧墙上的至少一道竖直肢墙和至少一道腰梁。
7.根据权利要求6所述的地铁无内支撑轨排井，其特征在于：所述竖直肢墙设置为4道，并两两设置在相对的侧墙上。
8.根据权利要求6所述的地铁无内支撑轨排井，其特征在于：所述地连墙顶部设置有冠梁，所述冠梁的两端分别与所述地连墙连接。
9.根据权利要求6所述的地铁无内支撑轨排井，其特征在于：所述侧墙之间还设置有顶板、中板和底板，顶板、中板和底板上均设置有轨排井孔洞。
10.根据权利要求9所述的地铁无内支撑轨排井，其特征在于：所述腰梁靠近所述中板和顶板设置。
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| C06 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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Address after: 510010 No. 204 Huanshi West Road, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: Guangzhou Metro Design and Research Institute Co., Ltd. Address before: 510010 No. 204 Huanshi West Road, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee before: Guangzhou Metro Design & Research Institute Co., Ltd. |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Nong Xingzhong Inventor after: Wang Ling Inventor after: Di Lihua Inventor after: Shi Haiou Inventor after: Zhang Yueming Inventor after: Shi Cehui Inventor before: Wang Ling Inventor before: Di Lihua Inventor before: Zhang Yueming Inventor before: Shi Cehui |