一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法与流程

本发明属于市政工程设计，具体地涉及一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法。

背景技术：

1、目前城市道路“拉链式”反复挖掘已经成为各大城市的顽疾，给市民出行带来了很大困扰，但便捷的城市地铁已成为各大城市不可或缺配置，在城市道路下非明挖的建造方式更能突显城市的进步和以人为本的发展理念。

2、顶管法作为作为一种适合短距离施工机械开挖方法，以其安全、高效、非开挖的特点正在过街通道中越来越多应用。

3、目前地铁区间的施工主要是利用盾构进行机械化暗挖施工，该施工方法无需多地面开膛破肚，对地面影响较小，但是地铁车站缺乏较好的暗挖施工方法，往往还是依靠明挖法进行明挖施工；采用明挖法施工对地面交通、城市环境带来了严重的负面影响，是城市地铁建设的痛点所在；因此如何通过设备及其施工方法的创新实现地铁车站的机械化暗挖施工，有效的降低地铁车站施工对城市交通和地面环境的不利影响，满足安全高效的生产需求。中国专利cn 105840216 a公开了一种地下空间开发的暗挖构筑方法，在拟建的地下空间两侧施工工作井，并在工作井的一端设置升降平台，进行地下空间立体化开发；通过顶管法设置箱涵，在箱涵底板上开设若干取土孔，开挖土方的顺序为由中间向两侧开挖。但目前采用大断面顶管构筑的地下空间基都以直线型或大半径曲线为主，需要在顶管通道的两端设置明挖工作井以满足始发和接收需要，而通常复杂的场地条件大大限制了其应用范围。地铁建设环境通常很难满足路中设置端部明挖井的需求，采用暗挖法施工风险太高，盾构法也无法实现短距离折线形地下空间的构筑需求，因此迫切需要一种非明挖机械施工方法解决此难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，完成机械法开挖由直线到折线的方法突破，满足短距离折线形地下空间的构筑需求，施工占地面积小，对地面交通影响低，具有较好的推广价值。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：

4、步骤s1，在地铁车站站位施做侧向设置的明挖工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；

5、步骤s2，在明挖工作井架设顶管设备，首先顶进完成道路下大断面顶管通道；

6、步骤s3，在大断面顶管通道内嵌套顶管完成小断面顶管顶进：在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。

7、进一步地，所述步骤s3中嵌套顶管的次数为两次及以上。

8、进一步地，所述明挖工作井可永久兼作车站风井、出入口及侧向站厅，或作为临时工作井。

9、进一步地，所述大断面顶管通道在开洞位置采用整体式管节，所述整体式管节根据重量和吊装条件选择井下预制或地面预制吊装的方式。

10、进一步地，大断面顶管通道需考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移以及渣土及材料运输的空间需求。

11、进一步地，所述大断面顶管可作为端部风道，所述小断面顶管可作为站厅隧道、站厅空间以及设备区。

12、进一步地，其顶进的方法为敞开式顶管、网格式顶管、机械式顶管中的一种。

13、进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的断面的形式为矩形、圆形、类矩形中的一种。

14、进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的管节材质为钢、铸铁、钢筋混凝土及其组合形式。

15、进一步地，所述大断面顶管及小断面顶管的接收方式为洞内接收或顶管机弃壳。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、本发明的技术方案解决了大断面顶管内始发或接收小顶管的开洞受力问题和并分散顶管始发时的后靠背受力，大断面顶管通道在开洞位置可采用整体式管节，其整体式管节选择井下预制或地面预制吊装的方式，有效地保证了施工效率，施工安全、高效，对场地限制的条件少，可实现短距离折线形地下空间的构筑需求。

技术特征：

1.一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述步骤s3中嵌套顶管的次数为两次及以上。

3.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述明挖工作井可永久兼作车站风井、出入口及侧向站厅，或作为临时工作井。

4.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管通道在开洞位置采用整体式管节，所述整体式管节根据重量和吊装条件选择井下预制或地面预制吊装的方式。

5.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，大断面顶管通道考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移以及渣土及材料运输的空间需求。

6.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管顶进的方法为敞开式顶管、网格式顶管、机械式顶管中的一种。

7.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的断面的形式为矩形、圆形、类矩形中的一种。

8.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的管节材质为钢、铸铁、钢筋混凝土及其组合形式。

9.如权利要求1所述的一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，其特征在于，所述大断面顶管及小断面顶管的接收方式为洞内接收或顶管机弃壳。

技术总结
本发明公开了一种利用大型嵌套顶管构筑路中暗埋地铁车站的方法，包括如下步骤：步骤S1，在施工道路两端均施做侧向设置的明挖工作井作为大断面顶管的始发井或接收井；步骤S2，在明挖工作井架设顶管设备，首先顶进完成道路下大断面顶管通道，其大断面顶管通道考虑小断面顶管的始发或接收、小断面顶管管节平移、以及渣土及材料运输的空间需求；步骤S3，在大断面顶管通道内平移运输小断面顶管机及小断面顶管管节，在大断面顶管通道内始发或接收小断面顶管，侧向顶进小断面顶管，形成小断面顶管通道，以机械开挖方式构筑地下空间，完成地铁车站的布设。本发明可满足短距离折线形地下空间的构筑需求。

技术研发人员：李现森,姚亮,肖平平,姜宝臣,吕剑英,严东,郭青,周超婷,徐宁飞,梅俊,丁琳,刘召刚,刘健美,翟利华,王爱华,梁粤华,崔腾,王杜娟,董艳萍
受保护的技术使用者：中铁第六勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14