一种使用盾构机进行连续施工的施工方法及其配套车站技术

本发明专利技术公开了一种使用盾构机进行连续施工以修建地铁车站的施工方法及其配套车站。其中的施工方法包括：在待开挖车站的两端分别设置一个供盾构机行进及调头的施工横通道；盾构机在完成一个分别以两个施工横通道为起点和终点的盾构隧道的施工作业之后，通过所述盾构隧道终点的施工横通道移动到下一个待施工盾构隧道的一端并完成调头操作，继续进行下一个待施工盾构隧道的掘进作业，直至形成所述待开挖车站的所有盾构隧道。通过使用本发明专利技术所提供的方法，可以大大减少盾构机的非正常工序，加快施工进度，降低工程造价，丰富现有地铁车站站型型式，并部分解决了深层地铁施工的地下水难题。

【技术实现步骤摘要】
一种使用盾构机进行连续施工的施工方法及其配套车站
本专利技术涉及地下工程
，特别涉及一种使用盾构机进行连续施工的施工方法及其配套车站。
技术介绍
目前，地铁工程中最常用的施工工法一般有明挖法、浅埋暗挖法和盾构法。然而，随着国内各城市地铁线网的逐渐加密，线路埋深进一步加深，不少车站及区间已局部进入到承压水地层。因此，传统的以降水施工为辅助工法、以掌子面无水为前提条件的浅埋暗挖法已经受到了很大的限制。另一方面，地下水资源越来越受到保护，宏观政策不允许大量开采地下水。因此，自身就能实现隔水施工的盾构工法必将得到更广泛的应用。在现有技术中，盾构法因其平均掘进速度快、施工安全、沉降易于控制、成型隧道结构质量优良等优点被广泛运用。但是，盾构法在实际应用环境中也存在着不少问题，主要表现在盾构工法的施工连续性差、盾构机利用率偏低、非正常工序占时多等。例如，通过总结北京已建成的五号线、四号线、十号线和机场线等地铁工程的经验，发现盾构工法施工中还存在以下的一些问题：1)、对区间隧道的施工作业而言，目前盾构法的施工速度可达到浅埋暗挖法的施工速度的8倍以上；但是，如果结合车站总体来看，其施工速度快的优点并未完全得到体现，相反的，由于采用盾构法施工时的灵活性较差，因此经常造成工期延误的现象的发生；2)、每台盾构机的平均单线推进里程(约3km)远小于其使用寿命(10km)，因此盾构机的利用率偏低；3)、盾构法的平均掘进速度和最大掘进速度差异很大，原因在于盾构法施工过程中，除了盾构掘进、管片拼装、出土运输等正常工序外，大部分的时间都被盾构解体、吊出、转场、下井组装或调头等非正常工序所占据，从而影响了盾构机的平均掘进速度。实际应用中的数据显示：按照一个区间1km的长度和盾构机稳定推进速度10-14m/d来计算，一个区间隧道的掘进时间一般不超过3个月。但是，根据统计数据可知，盾构法在正常掘进时间以外的非掘进时间非常长，例如，一座盾构井的施工约需3～7个月，盾构机的安装调试约需15～55天，盾构机的调头约20～50天，转场约2个月，盾构机的拖拉过站约1～2个月。在其它城市，盾构工法中的上述问题也同样存在。为了部分解决上述的问题，现有技术中提出了一种盾构过站的施工方法，即先在线路的局部区段先盾构法掘进区间隧道，然后再在条件成熟的位置建造车站的方法。具体来说，在该方法中，首先利用盾构法将该段的区间隧道修建完毕，而后再逐个根据预留车站周围的施工条件，采用多种方式修建预留的地铁车站。例如，第(1)种方式：可以采用拆除车站范围内的全部盾构管片后，再明挖车站的方式。第(2)种方式：可以采用保留大部分管片、仅在管片上开洞提供乘客上下车的条件下，再暗挖或明挖拓展地铁车站的方式。其中，第(1)种方式应用范围正在逐渐减小。但是，上述的盾构过站的施工方法只是解决了盾构机通过车站能连续施工区间的问题，该方法本身也存在着一些缺点：1)、在使用小盾构机(直径约6m)扩挖成站的盾构过站的施工方法中，小盾构机挖掘而成的隧道可以作为行车隧道，但是在施工过程中仍需要进行大断面暗挖，以形成站厅和岛式站台，并使得行车隧道与暗挖大断面隧道之间通过横通道相连。2)、在使用大盾构机(直径约10m)的盾构过站的施工方法中，将采用大盾构机掘进过站形成盾构隧道，然后再在盾构隧道基础上采用浅埋暗挖法扩挖车站，扩挖后的车站站台型式为侧式站台。由上可知，在现有技术中的盾构过站的施工方法中，虽然使用了盾构机通过挖掘形成盾构隧道，但在盾构机完成挖掘工作之后，还需要进行大量的后续施工作业，在已形成的盾构隧道的基础上进行扩挖才能形成所需的车站站台型式，因此难以提高施工进度，而且工程造价也比较高。另外，后续的施工作业的工序也比较复杂，对车站的安全影响也很大，甚至会比单独施工车站带来更大的风险。此外，由于在上述的盾构过站的施工方法中，在盾构机完成挖掘工作之后，还需要进行大量的后续施工作业，因此该方法的防水性能较差，难以解决深层地铁施工过程中的地下水难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种使用盾构机进行连续施工的施工方法及其配套车站，从而可以大大加快施工进度，降低工程造价。本专利技术的技术方案具体是这样实现的：一种使用盾构机进行连续施工的施工方法，该方法包括：A、在待开挖车站的两端分别设置一个供盾构机行进及调头的施工横通道；B、盾构机在完成一个分别以两个施工横通道为起点和终点的盾构隧道的施工作业之后，通过所述盾构隧道终点的施工横通道移动到下一个待施工盾构隧道的一端并完成调头操作，继续进行下一个待施工盾构隧道的掘进作业，直至形成所述待开挖车站的所有盾构隧道。较佳的，所述步骤A包括：在待开挖车站的起始端和末端分别开挖一个第一临时竖井和第二临时竖井；在所述第一临时竖井和第二临时竖井的底部分别开挖一个第一施工横通道和第二施工横通道。较佳的，当所述待开挖车站由3个盾构隧道组成时，所述两个施工横通道的宽度不小于13.5m。较佳的，当所述待开挖车站由4个盾构隧道组成时，所述两个施工横通道的宽度不小于10m。较佳的，所述步骤B包括：B1、第一盾构机从已完成的第一区间隧道A进入第一施工横通道，继续向前掘进预先确定的第一盾构隧道至第二施工横通道；B2、第一盾构机在所述第二施工横通道内移动到待施工的第二盾构隧道的一端并完成调头操作，然后掘进预先确定的第二盾构隧道至所述第一施工横通道；B3、第一盾构机在所述第一施工横通道移动到下一个待施工盾构隧道的一端并完成调头操作，继续进行下一个待施工的盾构隧道的掘进作业，直至形成所述待开挖车站的所有盾构隧道。较佳的，所述步骤B3为：第一盾构机在所述第一施工横通道内移动到待施工的第三盾构隧道的一端并完成调头操作，然后进行第三盾构隧道的掘进作业，直至第一盾构机进入所述第二施工横通道。较佳的，该方法还进一步包括：设置第一联络通道连通所述第一盾构隧道和第二盾构隧道，并设置第二联络通道连通第一盾构隧道和第三盾构隧道；在第二盾构隧道和第三盾构隧道的外侧形成出入口。较佳的，该方法还进一步包括：B4、第二盾构机从已完成的第一区间隧道B进入第一施工横通道，继续向前掘进预先确定的另一盾构隧道至第二施工横通道。较佳的，该方法还进一步包括：所述预先确定的另一盾构隧道为第四盾构隧道；设置第一联络通道连通所述第一盾构隧道和第三盾构隧道，设置第二联络通道连通第二盾构隧道和第四盾构隧道。较佳的，该方法还进一步包括：所述第一联络通道通过第一斜通道和站厅横通道连接，所述第二联络通道通过第二斜通道和站厅横通道连接；所述站厅横通道与站厅层连接；所述站厅层中还设置有设备层。较佳的，该方法还进一步包括：设置第三联络通道连通第二盾构隧道和第三盾构隧道。较佳的，该方法还进一步包括：所述第三联络通道依次通过斜通道和站厅横通道与站厅层连接；所述站厅层中还设置有设备层。本专利技术还提供了一种使用上述的方法而形成的车站，该车站包括三个盾构隧道；其中，位于中间的第一盾构隧道为行车隧道，位于所述行车隧道两侧的两个盾构隧道为第一站厅站台隧道和第二站厅站台隧道；所述第一站厅站台隧道通过第一联络通道与所述行车隧道连通，所述第二站厅站台隧道通过第二联络通道与所述行车隧道连通；所述第一站厅站台隧道和第二站厅站台隧道的外侧均外接有车站出入口。较佳的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用盾构机进行连续施工的施工方法，其特征在于，该方法包括：A、在待开挖车站的两端分别设置一个供盾构机行进及调头的施工横通道；B、盾构机在完成一个分别以两个施工横通道为起点和终点的盾构隧道的施工作业之后，通过所述盾构隧道终点的施工横通道移动到下一个待施工盾构隧道的一端并完成调头操作，继续进行下一个待施工盾构隧道的掘进作业，直至形成所述待开挖车站的所有盾构隧道。

【技术特征摘要】
1.一种使用盾构机进行连续施工的施工方法，其特征在于，该方法包括：A、在待开挖车站的两端分别设置一个供盾构机行进及调头的施工横通道；B、盾构机在完成一个分别以两个施工横通道为起点和终点的盾构隧道的施工作业之后，通过所述盾构隧道终点的施工横通道移动到下一个待施工盾构隧道的一端并完成调头操作，继续进行下一个待施工盾构隧道的掘进作业，直至形成所述待开挖车站的所有盾构隧道；所述步骤B包括：B1、第一盾构机从已完成的第一区间隧道A进入第一施工横通道，继续向前掘进预先确定的第一盾构隧道至第二施工横通道；B2、第一盾构机在所述第二施工横通道内移动到待施工的第二盾构隧道的一端并完成调头操作，然后掘进预先确定的第二盾构隧道至所述第一施工横通道；B3、第一盾构机在所述第一施工横通道内移动到待施工的第三盾构隧道的一端并完成调头操作，然后进行第三盾构隧道的掘进作业，直至第一盾构机进入所述第二施工横通道；B4、第二盾构机从已完成的第一区间隧道B进入第一施工横通道，继续向前掘进预先确定的另一盾构隧道至第二施工横通道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：在待开挖车站的起始端和末端分别开挖一个第一临时竖井和第二临时竖井；在所述第一临时竖井和第二临时竖井的底部分别开挖一个第一施工横通道和第二施工横通道。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当所述待开挖车站由3个盾构隧道组成时，所述两个施工横通道的宽度不小于13.5m。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当所述待开挖车站由4个盾构隧道组成时，所述两个施工横通道的宽度不小于10m。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：设置第一联络通道连通所述第一盾构隧道和第二盾构隧道，并设置第二联络通道连通第一盾构隧道和第三盾构隧道；在第二盾构隧道和第三盾构隧道的外侧形成出入口。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：所述预先确定的另一盾构隧道为第四盾构隧道；设置第一联络通道连通所述第一盾构隧道和第三盾构隧道，设置第二联络通道连通第二盾构隧道和第四盾构隧道。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：所述第一联络通道通过第一斜通道和站厅横通道连接，所述第二联络通道通过第二斜通道和站厅横通道连接；所述站厅横通道与站厅层连接；所述站厅层中还设置有设备层。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：设置第三联络通道连通第二盾构隧道和第三盾构隧道。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：所述第三联络通道依次通过斜通道和站厅横通道与站厅层连接；所述站厅层中还设置有设备层。10.一种使用权利要求1所述的方法而形成的车站，其特征在于：该车站包括三个盾构隧道；其中，位于中间的第一盾构隧道为行车隧道，位于所述行车隧道两侧的第二盾构隧道和第三盾构隧道分别为第一站厅站台隧道和第二站厅站台隧道；所述第一站厅站台隧道通过第一联络通道与所述行车隧道连通，所述第二站厅站台隧道通过第二联络通道与所述行车隧道连通；所述第一站厅站台隧道和第二站厅站台隧道的外侧均外接有车站出入口；其中，所述第一盾构隧道、第二盾构隧道和第三盾构隧道分别通过如下方法形成：在待开挖车站的起始端和末端分别开挖一个第一临时竖井和第二临时竖井；在第一临时竖井和第二临时竖井的底部分别开挖一个第一施工横通道和第二施工横通道；第一盾构机从已完成的第一区间隧道进入第一施工横通道，继续向前掘进预先确定的第一盾构隧道至第二施工横通道，形成第一盾构隧道；第一盾构机在所述第二施工横通道内移动到待施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝志宏，罗富荣，金淮，王全贤，冯爱军，张艳英，张建海，何海健，李松梅，王毅，杜玉峰，赵凯，
申请(专利权)人：北京市轨道交通建设管理有限公司，北京市轨道交通设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11