[发明专利]地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统及建造方法

说明书

本发明公开了地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统及建造方法，属于非开挖建造技术领域。地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统，包括箱室管片和顶推系统，所述箱室管片由钢板和内置桁架组成，所述顶推系统包括反力墙、始发台、后靠背板、油缸和顶铁，所述始发台由导轨基础梁和轨道构成，所述反力墙为钢筋混凝土墙，所述反力墙中预埋钢板与后靠背板焊接连接，所述后靠背板分成上下左右四块进行组装，所述后靠背板由面板和加劲板构成。本发明箱室管片采用钢板与内置桁架组成，分节加工，运输与吊装方便；充分利用钢材的抗拉性能、混凝土的抗压性能，以及桁架抗扭稳定性能等优点，拥有良好的抗拉、抗压、抗扭性。

技术领域

本发明涉及非开挖建造技术领域，尤其涉及地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统及建造方法。

背景技术

非开挖工程技术，解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它为城市创造了洁净、舒适和美好的环境。目前已有大量的地下工程采用管道顶推等非开挖技术。

然而，对于地铁站施工，因为其空间面积大，顶推施工在技术上被证明有很大的难度。此外，我国城市交通隧道与管廊矩形顶管，均采用钢筋混凝土整体预制管片，截止目前最大尺寸未超过宽×高(15m×10m)，而地铁站建造一般尺寸宽×高(18m×12m)以上。顶管的限制，进一步提高了技术难度。且，大型预制构件存在吊装及运输的困难，在结构施工和受力转换也存在诸多风险。

目前仍主要采用基坑支护开挖，现浇站身混凝土结构，顶部土方回填，恢复道路结构的方式进行施工。

发明内容

本发明的目的在于提出地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统及建造方法，以解决现有技术中问题地铁站大断面进行非开挖顶管施工难度高，钢筋混凝土预制管片体积大、重量大、运输困难，在结构施工和受力转换存在风险，整体强度和承载力不足的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统，包括箱室管片和顶推系统，所述箱室管片由钢板和内置桁架组成，所述顶推系统包括反力墙、始发台、后靠背板、油缸和顶铁，所述始发台由导轨基础梁和轨道构成，所述反力墙为C钢筋混凝土墙，所述反力墙中预埋钢板与后靠背板焊接连接，所述后靠背板分成上下左右四块进行组装，所述后靠背板由面板和加劲板构成，所述油缸由若干根千斤顶组成，所述顶铁的外形同箱室管片相同。

优选的，所述箱室管片由～节组成，在工厂内进行加工，运输至施工现场拼装，设置临时支撑柱，内部灌注自密实混凝土，形成大尺寸钢混组合节段管片。

优选的，所述反力墙的后部设置有旋喷混凝土桩。

优选的，所述导轨基础梁的主筋深入底板。

优选的，所述箱室管片的环间接触面预设有止水槽。

优选的，所述箱室管片的外表面设置有室外防腐层，所述箱室管片的内表面设置有室内防腐层。

优选的，所述室外防腐层采用环氧涂层；所述室内防腐层由内之外依次为环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、防火涂料。

优选的，所述箱室管片相邻间采用错缝拼装，所述箱室管片外侧环缝通过现场焊接进行连接，内部环缝通过高强螺栓进行连接。

地铁站大断面矩形节段管片机械暗挖顶推系统的建造方法，包括以下步骤：

S1、箱室管片制作：

箱室管片在工厂内分为4～6节进行加工，并在工厂内进行试拼；

S2、设置围挡、始发井和接收井：

在围挡内进口端设置始发井，出口端设置接收井；测算数据，设置始发、接收井的尺寸；