矿山法-城市轨道交通工程创新技术指南

城市轨道交通工程创新技术指南矿山法目录2.1 盾构隧道扩挖车站建造技术 22.2 单层导洞洞桩法车站大直径中桩机械化施工技术 42.3 洞桩法建造技术 62.4 管幕预筑法车站建造技术 82.5 一次扣拱法车站建造技术 102.6 拱盖法浅埋大跨车站建造技术 132.7 超大断面隧道十字岩体法施工技术 162.8 棚盖法建造技术 182.9 倒挂井壁法竖井分区扩展通道建造技术 212.10 受限空间围护结构机械成槽（孔）技术 232.11 隧道光面爆破周边眼钻孔精度控制技术 252.12 分离式可调节变断面隧道二衬台车技术 282.13 既有隧道（洞室）扩大断面改造技术 302.1 盾构隧道扩挖车站建造技术 技术产生背景当前主流的地铁建造筹划，一般是先车站后盾构区间，车站主要采用明 （盖）挖法和矿山法施工，盾构始发、接收一般在明挖车站，矿山法车站一般空推过站。当车站站位、外部条件不具备施工条件时，区间盾构施工也相应被延误，无法开展施工。为了摆脱这种瓶颈束缚，充分发挥盾构地下施工的优势，延长盾构一次推进距离，这种先施工盾构隧道，再借助盾构隧道扩挖地铁车站的“先盾构隧道后扩挖车站工法”应运而生，并为既有线加站提供借鉴。 技术内容技术核心是采用 PBA工法扩挖大直径盾构隧道建造地铁车站， 主要步骤如图 2.1-1所示：1）车站端头风道为施工通道，2）施工侧导洞内的车站结3）注浆加固拱顶土体，对称在盾构隧道内施工车站底纵构初衬，并回填初衬背后的开挖中导洞，施工中导洞顶拱梁、中隔墙和顶纵梁，开挖两导洞；初衬；侧小导洞；4）沿隧道纵向分段拆除K管6）开挖土体至小导洞底板5）施工拱部二衬；片两侧小块，凿除小导洞局位置；部初衬，留出二衬施工空间；7）拆除小导洞隔壁支护结 8）对称拆除盾构隧道两侧 9）对称开挖至盾构隧道内构； 的上部管片结构； 的第三道横撑下；10）对称拆除盾构隧道两11）开挖至坑底设计标高，12）浇注底板、侧墙二侧的中部管片结构和相应对称拆除盾构隧道两侧的衬混凝土，施工站台板支撑；下部管片和相应支撑；和附属结构。图2.1-1 盾构隧道扩挖地铁车站施工工序图 主要技术性能和技术特点1）新颖性：盾构隧道扩挖车站是对传统地铁建设工筹方案和施工方法的创新，是传统盾构工法和矿山法进行优势互补后的集成创新技术。2）适用性：为解决连续的多车站盾构区间，且中间车站不具备开工条件的地铁施工难题提供了解决方法，具有很强的针对性和适应性。3）应用难度与实施风险分析：本工法借助大直径盾构隧道施工技术。先施工隧道，待盾构隧道完成后，确定车站位置，拆除相应盾构管片，扩挖成地铁车站。管片重量大，拆除有较高技术难度，有一定实施风险。 适用范围及应用条件车站不具备施工条件， 先期盾构施工完毕， 后续车站施工需借助盾构隧道扩挖车站的情况；既有线需要增加车站的情况，也可以参考借鉴。区间采用大直径盾构隧道， 车站采用大盾构隧道扩挖的工程可以适用， 常规双线盾构隧道，提供参考借鉴。 已应用情况技术应用在北京地铁 14号线工程东风北桥站～京顺路站区段，三站三区间，其中将台站和高家园站无法实施明挖施工，三区间采用 10.22m大盾构掘进，利用盾构隧道扩挖两座车站。2.2 单层导洞洞桩法车站大直径中桩机械化施工技术 技术产生背景随着城市市政设施的完善， 城市中心区域新建地铁车站已基本没有明、 盖挖施工的条件，市区新建地铁车站常采用洞桩法（简称 “PBA”）暗挖修建而成。采用传统降水洞桩法修建地铁车站，已不能满足城市发展的要求。经过全国 40多座矿山法车站的实践总结，洞桩法急需突破解决“地下狭小空间内大直径桩基成桩机械化施工 ”的技术难题。 技术内容1）工艺流程：详见图2.2-1。2）工艺原理：采用钻机通过“泵吸反循环法”机械成孔；采用多功能套管安装机，由配套的多节点手控数显仪进行实时调控，完成钢管柱吊装及其垂直度精调作业；钢管柱精确定位后，一次性灌注桩基、钢管柱柱芯混凝土，最终实现桩柱一体化施工，见图 2.2-2。施工准备钻机就位、钻进成孔、清孔、验孔多功能钢管柱机就位吊装桩基钢筋笼、钢管柱多功能钢管柱安装机精确定位钢管柱搭设浇筑平台、下导管灌注混凝土至底板底标高初凝前，回填柱与孔壁间细砂浇筑钢管柱柱芯混凝土混凝土终凝移开中桩设备图2.2-1 钢管柱施工工艺流程图 图2.2-2 中柱桩基一体化机械施工 主要技术性能和技术特点1）该技术机械化程度高，能够满足狭小空间内大粒径砂卵石地层的成孔作业要求，减少人工挖孔的作业风险，提高作业安全性，同时满足城市中心区环境保护要求。2）该技术通过高精度传感器实时监测，能够实现钢管柱洞内安装自动量测与机械定位，取消了人工下孔安装定位器、人工下孔安装钢管柱，提高作业安全性和施工效率，见图2.2-3和2.2-4。图2.2-3机械化代替人工孔内作业图2.2-4自动量测及钢管柱精确定位 适用范围及应用条件适用于城市轨道交通矿山法车站狭小作业空间内大直径中桩施工； 单层导洞洞