[发明专利]用于软土地层的模筑衬砌支护结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下工程暗挖设计、施工技术领域，具体涉及一种用于软土地层的模筑衬砌支护结构及施工方法。

背景技术

随着我国社会经济的快速持续发展，国内许多大中城市都已开始了大规模的地铁建设和地下空间开发。对于地下车站施工，通常采用明挖法，然而市中心区商业、企业、金融、民居等楼宇密集、交通繁忙、地价昂贵、加之密集的地下管线及地下构筑物的制约，使部分车站难以采用明挖施工，因此，国内地铁建设中，暗挖地铁车站的比例呈增长趋势。

目前国内全暗挖车站主要集中在以北京、沈阳等为代表的北方地区，同时国内地铁全暗挖车站目前已经采用过的工法有PBA工法、中洞法、双侧壁导坑法等。虽然这些工法都成功的完成了一些暗挖工程，但其却存在施工工期长，临时结构多、地面沉降大、机械化程度底等缺点。同时上述传统暗挖工法还有一共同特点，即超前支护长度或刚度受限，需要掌子面有一定自稳能力方能控制地面沉降，对地层有一定要求，因此在自稳能力较差的软土地层中，上述的暗挖工法很难顺利实施。

由上可知，有必要提供一种施工方法及支护结构，使得在掌子面自稳能力较差的软土地层中也能够使暗挖工程顺利施工。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种在掌子面自稳能力较差的软土地层中也能使暗挖工程顺利施工的模筑衬砌支护结构及施工方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于软土地层的模筑衬砌支护结构，包括封闭式衬砌支护，所述封闭式衬砌支护包括若干纵向均匀排列的钢管、连通相邻钢管的第一连接钢板和第二连接钢板；以及

灌筑在所述若干钢管内和所述相邻钢管、第一连接钢板与第二连接钢板围成的空间的混凝土。

进一步地，第一连接钢板和第二连接钢板之间还设有支护钢管，用于支撑第一连接钢板和第二连接钢板。

优选地，所述封闭式衬砌支护的横截面为圆形、矩形或上下两个圆弧围成的封闭图形。

进一步地，所述模筑衬砌支护结构还包括：

第一注浆加固区，设置于所述封闭式衬砌支护外部、相邻钢管间隙中所填土体的外围，用于对所述封闭式衬砌支护外围的土体进行加固。

根据本发明的实施例，还提供了一种用于软土地层的模筑衬砌支护结构，包括开放式衬砌支护和底板，所述底板与所述开放式衬砌支护的两个端部连接构成封闭结构；其中，

所述开放式衬砌支护包括若干纵向均匀排列的钢管、连通相邻钢管的第一连接钢板和第二连接钢板；以及

灌筑在所述若干钢管内和所述相邻钢管、第一连接钢板与第二连接钢板围成的空间的混凝土。

进一步地，第一连接钢板和第二连接钢板之间还设有支护钢管，用于支撑第一连接钢板和第二连接钢板。

优选地，所述开放式衬砌支护的横截面为拱形或“n”形。

进一步地，模筑衬砌支护结构还包括：

第一注浆加固区，设置于所述开放式衬砌支护外部、相邻钢管间隙中所填土体的外围，用于对所述封闭式衬砌支护外围的土体进行加固；

第二注浆加固区，设置于所述拱形衬砌支护的两个拱脚的两侧，用于对所述开放式衬砌支护两端的土体进行加固。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于软土地层的模筑衬砌支护结构的施工方法，其特征在于，包括：

施做工作井到地下一定深度，并在工作井内拟建封闭式衬砌支护的部位按顺序沿纵向均匀顶入若干平行独立的大直径钢管，若干大直径钢管呈拱形均匀排布；

在拟建封闭式衬砌支护的外围进行全长注浆，以加固所述拟建封闭式衬砌支护外围的土体；

待所述拟建封闭式拱形衬砌支护外围的土体加固后，将相互独立的钢管进行连接，形成内部连通且密闭的空间；

在相互连通的钢管内部空间绑扎钢筋并分段浇筑混凝土，形成封闭式衬砌支护的永久结构；

分层开挖所述封闭式衬砌支护内部土方，并在开挖土方完毕后施作暗挖工程内部结构。

优选地，在每根钢管顶进后，还包括：

由所述钢管的内部向所述钢管的外部进行管土间隙充填注浆。

优选地，在所述分层开挖所述封闭式衬砌支护内部土方过程中，还包括：

对所述封闭式拱形衬砌支护内表面的焊缝进行补焊。

其中，所述将相互独立的钢管进行连接，形成内部连通且密闭的空间的具体实施方法为：