一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于城市轨道交通工程设计与施工技术领域，尤其涉及一种岩质地层地铁出入口明挖段型钢水平围护结构。
【背景技术】
[0002]随着我国城市轨道交通建设的发展，越来越多城市开始开展地铁建设，遇到各种不同的地质条件。大部分城市地铁建设遇到的地质条件以第四系土层为主，目前也有很多以岩质地层为主的城市，如大连、重庆、青岛、厦门等城市。地铁车站的出入口一般在主体结构施工完成后才开始施工，在土质地层中，明挖车站的出入口一般采用明挖法施工，暗挖车站的出入口采用明挖或者明暗结合的工法施工。出入口的明挖基坑深度一般在4?15m左右，围护结构根据地层采用地下连续墙、钻孔灌注粧、SMW工法粧等常规围护结构。
[0003]在岩质地层中，由于岩石抗压强度比较高，钻孔粧或连续墙等常规围护结构施工困难。地下连续墙在岩层中只能采用铣槽法施工，费用大不经济；钻孔粧需要采用冲击成功，施工速度缓慢；孔粧如果采用人工爆破挖孔，施工风险又太大。而且岩石地层本身有一定的自稳能力，基坑开挖施工时应充分利用围岩的自承能力，传统的围护结构都显得很不经济。
[0004]同时，地下连续墙或孔粧的直径一般都在800mm以上，施工机械占地范围也比较大。这对于位于城市中心区狭窄道路的车站出入口是很难实现的。很多地铁车站，出入口距离既有建筑物非常近，采用传统的围护结构基本无法施工；出入口周边的管线一般也比较密集，减小围护结构的厚度很可能就避开了很多管线。采用传统围护结构施工出入口时，很多情况下围护结构的实施需要占用道路、改移管线，协调困难且时间长。
[0005]为减少围护结构施工对周边环境的影响，便于地铁出入口施工的组织实施，同时充分利用岩质地层有利条件，提出一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构及施工方法，实现地铁出入口快速安全施工。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对岩石地层特征，为充分利用围岩自承能力，提出一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构及施工方法，结构形式简单，相对传统粧墙围护结构施工方便经济；而且不需要大型机械，施工占地范围很小，能够保证在城市复杂环境下基坑安全稳定和顺利施工，减小对周边建筑物、管线和道路出行的影响；加快施工速度，降低工程造价。
[0007]本实用新型所采用的技术方案为:
[0008]—种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构，其特征在于，包括混凝土护顶圈、侧壁型钢、侧壁锚固件、侧壁挂网喷射混凝土、坑底型钢、坑底挂网喷射混凝土、防水层、底板、边墙、顶板、基坑，所述侧壁型钢通过所述侧壁锚固件固定于基坑开挖侧面上，所述侧壁挂网喷射混凝土覆盖于所述侧壁型钢上组合形成整体，所述坑底型钢设置于所述侧壁型钢的最下方基坑底部位置，所述坑底挂网喷射混凝土覆盖于所述坑底型钢上，所述底板设置于所述坑底挂网喷射混凝土内，所述底板的上端两侧与所述边墙的下端相接，所述顶板设置于所述边墙的上端，所述底板、边墙、顶板相连形成位于基坑内的出入口，所述出入口与所述侧壁挂网喷射混凝土、坑底挂网喷射混凝土之间均设置防水层，所述混凝土护顶圈位于基坑地面两侧。
[0009]所述侧壁型钢和侧壁挂网喷射混凝土根据出入口长度分段设置、分段施工形成基坑，所述基坑的数量为两段或两段以上，每段基坑长度< 6m。
[0010]所述侧壁型钢采用工字钢，水平布置并且沿竖向层层成环连接成为封闭结构，所述侧壁型钢竖向间距500?750mm设置一环，相邻两环之间采用间距1000mm的竖向钢筋焊接连接。
[0011]所述侧壁锚固件布置成梅花形，所述侧壁锚固件端头与侧壁型钢焊接连接。
[0012]所述侧壁锚固件为中空注浆锚杆或锚管，锚管采用水泥水玻璃双液浆注浆。
[0013]所述坑底型钢和坑底挂网喷射混凝土组合形成基坑封底结构，基坑坑底沿出入口的底板形成斜坡，坑底型钢水平布置并且其与侧壁型钢各层对应成环连接成为封闭结构。
[0014]还包括土钉，所述土钉上部覆盖土钉挂网喷混凝土结构形成放坡段边坡防护，所述放坡段边坡防护的坡度为1:0.3?1:0.5。
[0015]所述防水层采用防水卷材和无纺布制成。
[0016]所述混凝土护顶圈采用C20混凝土浇筑形成，所述混凝土护顶圈沿基坑顶部四周封闭设置。
[0017]本实用新型的有益效果为:
[0018]1、本实用新型的一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构，克服了传统出入口明挖地下连续墙和钻孔粧围护结构在岩质地层中施工困难的缺点，分段型钢水平围护结构施工工艺简单、操作方便，显著的提高了施工效率；
[0019]2、围护结构支护体系简单，简化了粧墙+内支撑的结构体系，岩质地层中分段施工可以保证结构安全和有效控制基坑变形；
[0020]3、型钢水平围护结构尺寸小、施工方便不需要大型施工机械，克服了传统粧墙结构及施工占地面积大、影响周边建筑物和管线的缺点，适合繁华城区施工，减小施工对城市道路、建筑物和管线的影响；
[0021]4、传统粧墙围护结构产生泥浆等施工废弃物多、机器施工噪音大，型钢水平围护结构以喷射混凝土和型钢为主要承载结构，施工对环境的影响小；
[0022]5、结构支护体系充分利用了岩石地基的自承能力，工程量小；
[0023]6、施工采用边开挖边支护的方法，工艺简单易操作，提高工效，节省工程造价。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构平面布置示意图；
[0025]图2为本实用新型的结构纵剖面示意图；
[0026]图3为本实用新型的结构横剖面示意图；
[0027]图4为本实用新型的口部横剖面示意图；
[0028]图5为本实用新型中首个分段基坑的施工示意图；
[0029]图6为本实用新型中相邻分段基坑的施工示意图；
[0030]图7为本实用新型中口部基坑的施工示意图；
[0031]图8为本实用新型中出入口结构的施工示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0033]图中，1-混凝土护顶圈，2-侧壁锚固件，3-侧壁型钢，4-侧壁挂网喷射混凝土，
5-坑底型钢，6-坑底挂网喷射混凝土，7- 土钉，8- 土钉挂网喷混凝土结构，9-底板垫层，
10-防水层，11-底板，12-边墙，13-顶板，14-基坑角撑，15-素土回填层，16-基坑，17-基坑A，18-基坑B，19-基坑C，20-基坑D。
[0034]实施例1
[0035]一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构，包括混凝土护顶圈1、侧壁型钢3、侧壁锚固件2、侧壁挂网喷射混凝土 4、坑底型钢5、坑底挂网喷射混凝土 6、防水层10、底板11、边墙12、顶板13、基坑16，侧壁型钢3通过侧壁锚固件2固定于基坑16开挖侧面上，侧壁挂网喷射混凝土 4覆盖于侧壁型钢3上组合形成整体，坑底型钢5设置于侧壁型钢3的最下方基坑16底部位置，坑底挂网喷射混凝土 6覆盖于坑底型钢5上，底板11设置于坑底挂网喷射混凝土 6内，底板11的上端两侧与边墙12的下端相接，顶板13设置于边墙12的上端，底板11、边墙12、顶板13相连形成位于基坑内的出入口，出入口与侧壁挂网喷射混凝土 4、坑底挂网喷射混凝土 6之间均设置防水层10，混凝土护顶圈1位于基坑16地面两侧。
[0036]侧壁型钢3和侧壁挂网喷射混凝土 4根据出入口长度分段设置、分段施工形成基坑16，基坑16的数量为两段或两段以上，每段基坑16长度为6m。
[0037]侧壁型钢3、侧壁锚固件2和侧壁挂网喷射混凝土 4组合形成基坑围护结构，侧壁型钢3采用工字钢，水平布置并且沿竖向层层成环连接成为封闭结构，侧壁型钢3竖向间距750mm设置一环，相邻两环之间采用间距1000mm的竖向钢筋焊接连接。
[0038]侧壁锚固件2为中空注浆锚杆，布置成梅花形，锚杆端头与侧壁型钢3焊接连接。
[0039]坑底型钢5和坑底挂网喷射混凝土 6组合形成基坑16封底结构，基坑16坑底沿出入口的底板11形成斜坡，坑底型钢5水平布置并且其与侧壁型钢3各层对应成环连接成为封闭结构。
[0040]还包括土钉7，土钉7上部覆盖土钉挂网喷混凝土结构8形成放坡段边坡防护，用于出入口口部基坑16为3.5m深度范围且周边条件具备时，放坡段边坡防护的坡度为
1:0.5o
[0041]防水层10采用防水卷材和无纺布制成。
[0042]混凝土护顶