本發(fā)明涉及地鐵施工領(lǐng)域,具體涉及一種地鐵聯(lián)絡(luò)通道鋼混組合式洞門結(jié)構(gòu)及施工方法。
背景技術(shù):
1、地鐵聯(lián)絡(luò)通道是地鐵建設(shè)中必不可少的組成部分,主要用于管線連接和人員疏散。在火災(zāi)等緊急情況下,聯(lián)絡(luò)通道可作為逃生通道和消防作業(yè)通道,對(duì)保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全具有重要意義。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)兩條單線區(qū)間隧道的連貫長(zhǎng)度大于600米時(shí),應(yīng)設(shè)置一處聯(lián)絡(luò)通道,并在通道兩端設(shè)置雙向開啟的甲級(jí)防火門。
2、目前,地鐵聯(lián)絡(luò)通道的施工方法主要包括礦山法和機(jī)械法。相比礦山法,機(jī)械法(如盾構(gòu)法和頂管法)具有施工效率高、安全性好、質(zhì)量可控等優(yōu)點(diǎn)。然而,傳統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)通道洞門結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,施工過程中需要切割套筒、植筋、支模、灌漿、拆模等復(fù)雜工序。這些工序不僅減緩了施工進(jìn)度,還導(dǎo)致洞門結(jié)構(gòu)的整體性較差。
3、現(xiàn)有技術(shù)中,申請(qǐng)?zhí)枮?02110869902.9的專利文件公開了地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道施工方法,通過形成冰凍層來防止施工過程中的塌方和滲漏。該方法雖然解決了濕軟土體環(huán)境下的施工問題,但仍然存在施工周期長(zhǎng)、工序復(fù)雜等缺點(diǎn)。此外,機(jī)械法聯(lián)絡(luò)通道施工雖然效率較高,但現(xiàn)有技術(shù)中仍存在施工設(shè)備成本高、施工周期長(zhǎng)、對(duì)主線隧道施工影響較大的問題。
4、為解決上述問題,本發(fā)明提出了一種地鐵聯(lián)絡(luò)通道鋼混組合式洞門結(jié)構(gòu)及施工方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種地鐵聯(lián)絡(luò)通道鋼混組合式洞門結(jié)構(gòu)及施工方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中聯(lián)絡(luò)通道洞門施工效率低、結(jié)構(gòu)整體性差、施工周期長(zhǎng)的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用如下技術(shù)方案。
3、一種地鐵聯(lián)絡(luò)通道鋼混組合式洞門結(jié)構(gòu),包括,
4、主隧道管片,用于構(gòu)成主隧道襯砌結(jié)構(gòu);
5、聯(lián)絡(luò)通道管片,與所述主隧道管片相連,用于構(gòu)成聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu);
6、鋼套筒,設(shè)置于所述主隧道管片與聯(lián)絡(luò)通道管片的連接處,用于形成聯(lián)絡(luò)通道洞門結(jié)構(gòu)的初始結(jié)構(gòu);
7、型鋼支撐結(jié)構(gòu),所述型鋼支撐結(jié)構(gòu)呈井字形,設(shè)置于所述鋼套筒及聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)上;
8、鋼板結(jié)構(gòu),焊接在所述支撐結(jié)構(gòu)、所述鋼套筒以及所述聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)之間,用于使支撐結(jié)構(gòu)中間形成洞門以及在洞門與鋼套筒和聯(lián)絡(luò)通道管片之間分隔出注漿艙室,所述注漿艙室用于填充混凝土。
9、可選的,型鋼支撐結(jié)構(gòu),包括:第一前型鋼支撐、第二前型鋼支撐、第一后型鋼支撐、第二后型鋼支撐、第一前型鋼橫撐、第二前型鋼橫撐、第一后型鋼橫撐和第二后型鋼橫撐,其中,所述第一前型鋼支撐和所述第二前型鋼支撐,分別豎直間隔設(shè)置于所述鋼套筒靠近主隧道一側(cè)的邊緣內(nèi)部;所述第一后型鋼支撐和所述第二后型鋼支撐,分別豎直間隔設(shè)置于所述聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部;所述第一前型鋼橫撐和所述第二前型鋼橫撐,分別橫向嵌合設(shè)置于所述第一前型鋼支撐和所述第二前型鋼支撐的上下兩端,所述第一前型鋼橫撐和所述第二前型鋼橫撐兩端分別與所述鋼套筒內(nèi)側(cè)連接;所述第一后型鋼橫撐和所述第二后型鋼橫撐,分別橫向嵌合設(shè)置于所述第一后型鋼支撐和所述第二后型鋼支撐的上下兩端,所述第一后型鋼橫撐和所述第二后型鋼橫撐兩端分別與所述聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)連接;所述第一前型鋼支撐與所述第一后型鋼支撐通過第一連接型鋼連接;所述第二前型鋼支撐與所述第二后型鋼支撐通過第二連接型鋼連接。
10、可選的,所述第一前型鋼支撐中部連接有第一前橫向支撐第一端,所述第一前橫向支撐第二端連接所述鋼套筒,所述第二前型鋼支撐中部連接有第二前橫向支撐第一端,所述第二前橫向支撐第二端連接所述鋼套筒;所述第一后型鋼支撐中部連接有第一后橫向支撐第一端,所述第一后橫向支撐第二端連接所述聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu),第二后型鋼支撐中部連接有第二后橫向支撐第一端,所述第二后橫向支撐第二端連接所述聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)。
11、可選的,所述鋼板結(jié)構(gòu)包括洞門鋼板和隔艙鋼板,所述洞門鋼板有多組,設(shè)置在所述第一前型鋼支撐和第一后型鋼支撐之間,還設(shè)置在所述第二前型鋼支撐和第二后型鋼支撐之間;還設(shè)置在所述第一前型鋼橫撐和所述第一后型鋼橫撐之間,還設(shè)置在所述第二前型鋼橫撐和所述第二后型鋼橫撐之間,所述洞門鋼板形成洞門結(jié)構(gòu);所述隔艙鋼板有多組分別設(shè)置于所述第一前橫向支撐與所述第一后橫向支撐之間、還設(shè)置于所述第二前橫向支撐與所述第二后橫向支撐之間、還設(shè)置于所述型鋼支撐結(jié)構(gòu)前后端面的洞門結(jié)構(gòu)周邊的區(qū)域。
12、可選的,還包括防水層,設(shè)置于所述鋼板結(jié)構(gòu)的外側(cè)及連接處,采用聚氨酯防水材料填充,用于提高結(jié)構(gòu)的防水性能。
13、可選的,還包括注漿系統(tǒng),包括注漿孔,所述注漿孔設(shè)置于所述型鋼支撐結(jié)構(gòu)前端面洞門結(jié)構(gòu)周邊的隔艙鋼板上,用于向所述注漿艙室內(nèi)注入用于整體加固的自密實(shí)混凝土。
14、可選的,所述型鋼支撐結(jié)構(gòu)和所述鋼板結(jié)構(gòu)均采用焊接工藝連接。
15、可選的,所述第一前型鋼支撐和所述第二前型鋼支撐兩端分別支撐所述主隧道襯砌結(jié)構(gòu)。
16、一種地鐵聯(lián)絡(luò)通道鋼混組合式洞門施工方法,包括以下步驟,
17、采用盾構(gòu)機(jī)完成聯(lián)絡(luò)通道的掘進(jìn)和聯(lián)絡(luò)通道管片的拼裝,并在管片壁后進(jìn)行注漿加固,直至漿液凝固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度;
18、分離盾構(gòu)負(fù)環(huán),并用鋼套筒將主隧道管片與聯(lián)絡(luò)通道管片焊接,形成洞門的初始結(jié)構(gòu);
19、在鋼套筒邊緣內(nèi)部及聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)上安裝型鋼支撐結(jié)構(gòu),所述型鋼支撐結(jié)構(gòu)呈井字形布置;
20、在型鋼支撐結(jié)構(gòu)上焊接鋼板結(jié)構(gòu),所述鋼板結(jié)構(gòu)包括洞門鋼板和隔艙鋼板,洞門鋼板用于形成洞門結(jié)構(gòu),隔艙鋼板用于分隔注漿艙室,鋼板結(jié)構(gòu)與型鋼支撐結(jié)構(gòu)、鋼套筒以及聯(lián)絡(luò)通道襯砌結(jié)構(gòu)通過焊接連接,形成一體化結(jié)構(gòu);
21、通過設(shè)置在型鋼支撐結(jié)構(gòu)前端面洞門結(jié)構(gòu)周邊的隔艙鋼板上的注漿孔,向注漿艙室內(nèi)注入自密實(shí)混凝土,直至注漿壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值,隨后封堵注漿孔,完成注漿艙室的填充;
22、在鋼板結(jié)構(gòu)的外側(cè)及連接處涂覆聚氨酯防水材料,形成防水層;
23、對(duì)施工完成后的洞門結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),確保結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和防水性能滿足設(shè)計(jì)要求。
24、可選的,完成注漿艙室的填充后還包括在在鋼板結(jié)構(gòu)外側(cè)涂刷防腐漆。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
26、本發(fā)明采用預(yù)制的鋼套筒和型鋼支撐結(jié)構(gòu),避免了傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中復(fù)雜的切割套筒、植筋、支模、澆筑和拆模工序。通過焊接工藝快速連接型鋼支撐和鋼板結(jié)構(gòu),大大縮短了施工周期,提高了施工效率。鋼混組合式結(jié)構(gòu)通過焊接形成一體化,增強(qiáng)了洞門結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,能夠更好地承受施工及使用階段的荷載作用。注漿艙室的設(shè)計(jì)和自密實(shí)混凝土的填充進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗變形能力。
27、預(yù)制鋼套筒和型鋼支撐結(jié)構(gòu)的使用減少了現(xiàn)場(chǎng)切割和焊接作業(yè),降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。注漿加固和防水層的設(shè)置有效防止了滲漏和變形,提高了施工過程中的安全性。
28、鋼混組合式結(jié)構(gòu)減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),降低了材料浪費(fèi)和人工成本。施工周期的縮短進(jìn)一步降低了項(xiàng)目成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。鋼板結(jié)構(gòu)外側(cè)及連接處涂覆聚氨酯防水材料,形成可靠的防水層,有效防止?jié)B漏,延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)的使用壽命。
29、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和施工方法適用于多種地質(zhì)條件和施工環(huán)境,具有良好的適應(yīng)性。鋼套筒和型鋼支撐結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體工程需求進(jìn)行調(diào)整,滿足不同聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)計(jì)要求。
30、鋼混組合式結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)便于施工操作和后期維護(hù)。
31、注漿孔和注漿系統(tǒng)的設(shè)置簡(jiǎn)化了施工流程,同時(shí)為后期加固提供了便利。
32、本發(fā)明通過創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法,有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的施工效率低、結(jié)構(gòu)整體性差、施工風(fēng)險(xiǎn)高、成本高和防水性能不足等問題,具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)地鐵聯(lián)絡(luò)通道的建設(shè)具有重要的推廣價(jià)值。