一种顶底共用地下结构及其分建施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于隧道工程领域，具体涉及一种顶底共用地下结构及其分建施工方法。
【背景技术】
[0002] 由于城市开发密度过大，可供利用的地下空间日趋狭窄，很多大城市内出现了多 条交通隧道或地下结构在有限的空间内上跨、下穿、交错重叠的情况。现有技术中主要出现 的结构形式有以下几种：
[0003] (1)双层隧道结构
[0004] 该结构又分为两种类型：一种是国内常见的大直径盾构隧道，即单洞内设置上下 两层行车道。实际施工时，采用盾构机一次性将隧道外壳结构按设计的管片拼装成型，然后 在内部采用预制或后浇筑钢筋混凝土板的方式设置横隔板，即可形成上下双层结构。另一 种是采用浅埋暗挖技术成型的高边墙型单洞双层结构。该结构采用的即是传统的先开挖整 断面，然后再浇筑横隔板的方式修建。
[0005] (2)上下交叠（重叠）式隧道结构
[0006] 该隧道结构是一座隧道上穿或下跨在另外一座隧道上，两座隧道结构相互独立， 隧道与隧道之间还保留有一定厚度的岩体。这种结构一般表现为上下平行的重叠、上跨 (下穿）两种方式。实际施工时，先修建一座隧道，再修建另一座隧道，修建时需要考虑两隧 道彼此间的影响，故应在支护结构上进行加强，并在施工控制上进行细致的开挖与支护，同 时做到两个确保：确保两隧道间的岩体（围岩）的稳定，不发生坍塌、掉落问题；确保相互 影响的隧道结构的变形与附加应力保持在可控范围，从而实现在狭窄的空间内安全共存。
[0007] 上述两种结构形式具有一定的局限性，虽然双层隧道结构的施工难度不大，但其 对施工时间及顺序具有较严格的要求，不适用于后期加设、分建的地下结构；而交叠（重 叠）式隧道结构虽然可实现分建施工，但其要求施工时具有较大的地下可用空间，同时，整 体施工难度较大，周期较长，无法适用于部分空间狭小、需分建施工的地下结构。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可在有限的地下空间内修建不同线路交叉 隧道的顶底共用地下结构及其分建施工方法，该方法可减小对环境的影响，同时降低工程 造价。
[0009] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种顶底共用地下结构，包括上层结 构、下层结构及设置在上下层间供两层结构共用的隔板，所述上层结构与下层结构正交设 置，所述上层结构为曲墙拱形结构，底部为平底式；所述下层结构为分离式双跨矩形框架结 构，所述上层结构两侧边墙墙脚与隔板间对应设有暗梁，所述隔板与下层矩形框架结构间 通过钢筋紧固。
[0010] 进一步，所述上层结构与下层结构上对应设置有上层变形缝及下层变形缝。
[0011] 本发明还提供一种顶底共用地下结构的分建施工方法，首先以双侧壁导坑法对上 层结构进行开挖，上层结构分成左导坑、中导坑及右导坑，施工步骤为：
[0012] 1)左导坑上台阶①开挖一左导坑上台阶初期支护I -左导坑中台阶②开挖一左 导坑中台阶初期支护II-左导坑下台阶③开挖一左导坑下台阶初期支护III;
[0013] 2)右导坑上台阶④开挖一右导坑上台阶初期支护IV -右导坑中台阶⑤开挖一右 导坑中台阶初期支护V-右导坑下台阶⑥开挖一右导坑下台阶初期支护VI ;
[0014] 3)中导坑上台阶⑦开挖一中导坑上台阶初期支护VE-中导坑中台阶⑧开挖一中 导坑下台阶⑨开挖；
[0015] 4)在底部区域VDI处依次铺设隔离层及垫层并压实；
[0016] 5)在隔离层及垫层上方区域IX处进行隔板施工；
[0017] 6)曲墙二次衬砌X ;
[0018] 后期对下层结构进行施工，下层结构包括左线及右线，其中左线及右线均分为左 导坑、中导坑及右导坑，施工步骤为：
[0019] 7)左线先行开挖；
[0020] i)左导坑⑩开挖一左导坑临时钢架a、b支护一右导坑?开挖一右导坑临时钢架 C、d支护一结构侧墙XI及底板ΧΠ 混凝土浇筑；
[0021] ii)中导坑(?幵挖一结构底板XIII混凝土浇筑闭合；
[0022] iii)拆除临时钢架a、b、c、d支护；
[0023] 8)待左线结构完成并达到设计强度后再开挖右线，重复步骤i)、ii)与iii)。
[0024] 进一步，所述步骤1)与2)中，左导坑下台阶初期支护III及右导坑下台阶初期支护 VI通过锁脚锚杆固定。
[0025] 进一步，所述步骤5)中，在左导坑下台阶初期支护III及右导坑下台阶初期支护VI 与隔板间设置纵向暗梁。
[0026] 进一步，所述步骤5)中隔板施工时，在左线及右线结构侧墙位置处预留钢筋及钢 筋接驳器。
[0027] 本发明的有益效果在于：
[0028] I .本发明提出的地下结构为顶底共用结构，中间无岩体，节约了地下空间，特别 适用于地下空间有限的区域；
[0029] II .本发明提出的顶底共用分建地下结构可分期建设，适用于城市地下不同线路 在规划时间以及建设启动有先后的情况，即上层结构可先期建设，并通车，而后修建下层结 构，相互之间影响小；
[0030] III.本发明提出施工方法可有效控制上、下层结构的稳定性，施工难度小，可保证 施工安全性；
[0031] IV.本发明提出的顶底共用、正交穿越结构，有效利用了狭窄的城市地下空间，可 在城市复杂环境中实施，可减小环境影响，同时降低工程造价。
【附图说明】
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行 说明：
[0033] 图1为上层结构断面示意图；
[0034] 图2为下层结构断面示意图；
[0035] 图3为上层结构施工步序示意图；
[0036] 图4为下层结构施工步序示意图。
【具体实施方式】
[0037] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0038] 如图所示，本实施例中的顶底共用地下结构，包括上层结构1、下层结构2及设置 在上、下层结构间供两层结构共用的隔板3,所述上层结构1与下层结构2正交设置，所述上 层结构1为曲墙拱形结构，底部为平底式；所述下层结构2为分离式双跨矩形框架结构，所 述上层结构1两侧边墙墙脚与隔板3间对应设有暗梁4,所述隔板3与下层矩形框架结构间 通过钢筋紧固。具体的，上层结构1为五心园曲墙拱形平底岛式车站结构，下层结构2为分 离式双跨矩形框架结构，两隧道正交、叠合。该地下结构中上层结构1与下层结构2共用一 个隔板3,即上层结构1的底板为下层结构2的顶板，中间无常规隧道通常保留的岩体。该 结构可实现在城市有限的地下空间内修建不同线路的交叉