[发明专利]盾构-浅埋暗挖复合法建造地下空间的施工方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种建造地下空间的施工方法。 

背景技术

目前国内城市地下空间结构建造的主要方法有明挖法、浅埋暗挖法和盾构法，但是这三种方法在实际使用过程中又受到周边环境不同程度的制约。 

（1）明挖法在城市地面交通繁忙、周边建筑物众多及地下管线繁多的情况下修建地下空间结构，必须进行交通疏导甚至中断交通，必要的时候还需要进行管线的改移。此外，明挖法施工过程中地面建构筑物的拆迁工作量大，产生的噪音、震动等也会对邻近的居民的生活和工作造成严重的干扰。 

（2）浅埋暗挖法灵活多变，对地面建、构筑物及地下管线影响不大，拆迁占地少、不扰民等优点。目前的大断面地下空间结构的施作采用较为广泛的CRD法（交叉中隔墙法）、PBA法（洞柱桩法）、双侧壁导洞法（眼镜工法），将大断面开挖转化为小面积开挖。这几种工法存在工序繁杂，施工空间狭小，对地层扰动次数多，废弃工程量大，施工速度缓慢等缺点。 

（3）盾构法施工具有施工速度快，不拆迁地面建筑物和地下管线，施工期间噪音小、震动小、不影响地面交通等优点。但是盾构法存在着随地层变化而产生不适应、断面固定等缺点。尤其是地铁工程建设中盾构法修建的区间隧道与车站施工在工期、组织上的矛盾、盾构机频繁调头拆装等，也无法充分发挥盾构法快速施工的优势。 

随着我国城市化进程的快速发展，基础设施相对滞后的现象也越来越突出，尤其是城市交通拥堵问题日益严峻。已有经验证明，高效快捷的城市地下交通网络是解决“城市交通拥堵病”的有效途径。 

经过对现有技术文献的检索，至今未见相同的盾构-浅埋暗挖复合法修建地下空间结构的施工方法的相关的公开的技术文献的报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构-浅埋暗挖复合法建造地下空间的施工方法，要解决现有的地下空间施工方法的实施过程中受周围施工环境的限制，单个施工方法无法充分发挥其优势的技术问题。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种盾构-浅埋暗挖复合法建造地下空间的施工方法，步骤如下：

步骤一，在计划开始施工端开挖施工竖井；

步骤二，根据开挖断面大小及工程的功能要求确定先行修建两个或两个以上盾构隧道的直径，然后，在施工竖井内，向拟建造地下空间的延伸方向采用盾构法先行修建盾构隧道，并在盾构施工过程中在盾构隧道顶部管片预埋钢板，在完成的盾构隧道内施工内支撑结构；

步骤三，在施工竖井内，采用浅埋暗挖法开挖两相邻盾构隧道之间的土体上部，并施作顶部初次衬砌，所述顶部初次衬砌为钢格栅混凝土结构，并将其内的钢格栅两端通过连接钢板螺栓连接或焊接至盾构管片顶部的预留钢板上，使顶部初次衬砌与盾构隧道形成整体；

步骤四，采用浅埋暗挖法开挖相邻两盾构隧道之间土体下部，形成中间隧道，并施作中间隧道的底部初次衬砌；

步骤五，在中间隧道内设置临时支撑，在临时支撑与已有盾构隧道、顶部初次衬砌、底部初次衬砌形成了一个整体的稳定的受力结构后，拆除盾构隧道的部分管片；

步骤六，分段拆除中间隧道内临时支撑，依次施作底部二次衬砌、顶部二次衬砌以及在盾构隧道的内壁施作边墙，形成地下空间的整体二衬结构。

所述步骤二中，所述盾构法先行修建两个或两个以上相互平行的盾构隧道时，从拟建造地下空间的一端施工、两端同时施工或两端及中间同时施工。 

所述步骤二中，在完成盾构施工的盾构隧道内直接浇筑边墙；所述步骤六为，分段拆除中间隧道内临时支撑，依次施作底部二次衬砌和顶部二次衬砌，形成地下空间的整体二衬结构。 

所述两相邻盾构隧道外壁之间的最小距离为1～20m。 

所述内支撑结构为临时支撑或立柱。 

所述临时支撑为工字钢支撑或槽钢支撑。 

所述边墙为直立面边墙或外凸弧面边墙。 

所述顶部初次衬砌内的钢格栅与盾构管片之间采用焊接或螺栓连接。 

所述浅埋暗挖法的开挖方式为台阶法、中隔墙法、交叉中隔墙法或桩柱法。 

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果： 

（1）盾构隧道之间土体的开挖是在形成了一个自身稳定结构后，进行的土体开挖，极大地减小了施工风险以及对地层的扰动。

（2）充分发挥了盾构法施工速度快与浅埋暗挖法断面灵活多变的优点，施工安全高效，结构受力明确，大大缩短了施工工期，降低了工程造价。