一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法与流程

本发明涉及隧道掘进的方法或设备，特别是涉及一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法。

背景技术：

1、地铁站的风道是为地铁中提供新鲜空气并排出内部空气的隧道，通过风井通向地面，包括新风通道、排风通道、活塞风通道。其内部往往还设置有安全通道，在紧急情况下供疏散地铁内的人员。地铁的风道、风井以及风机等结构一同构成了通风系统。

2、地铁风道一端连通地铁站厅，另一端通过风井通向地面。通常情况下，地铁站的隧道部位和其余部位采用不同的方式进行通风。隧道部位借助地铁列车运行时的活塞风效应进行通风排风，而站厅其余部位借助风机进行通风排风。其中活塞风的风井/风道只需要进站端和出站端各有至少一套即可，里面的空气流动方向取决于地铁列车运行方向。而风机通风的风井/风道则根据空气流动方向严格区分。因此，地铁站的新风通道和排风通道专门指的是借助风机进行通风排风的通道。

3、考虑到在站厅里面旅客活动的区域比较固定且集中，同时地铁站所在的位置也往往位于大城市，用地比较紧张。这就造成了以下这种情况：新风通道、排风通道、活塞风通道、安全通道、新风井、活塞风井、排风井等种种地下结构集中设置在一小片区域内，且彼此之间距离很近。这些地下结构中，风井（无论何种）由于需要出地面，受地面上的障碍物影响而不能随意调整位置，而活塞风通道由于原理限制而不能随意调整位置及走向，能够调整位置及走向的只有借助风机进行通风排风的两种风道了，这里统称风机风道。

4、需要风机风道拐弯的一种典型的状况是为了绕开活塞风通道?；钊缤ǖ朗狗缁绲赖姆缇疃仁芟蓿ǚ缁绲赖姆缇旅媸腔钊缤ǖ溃?，但风道的埋深、风道与站厅的接驳口的埋深是不能随意调整的，这就导致风道需要调整方向绕开活塞风通道以确保有足够的截面，导致风道与站厅之间的接驳段受力状况复杂，且很难确保有足够的流通截面积。本发明所在的北京地铁19号线北太平庄站的新风通道就面临着这种困难。

技术实现思路

1、本发明提供一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法。

2、解决的技术问题是：在因地面及地下的障碍物影响而导致风道需要拐弯时，风道与站厅之间的接驳段受力状况复杂，且很难确保有足够的流通截面积。

3、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，用于施工风道与地铁的站厅的接驳段，所述风道为借助风机通风的隧道，一端与通向地面的风井连通，另一端通过接驳段接驳在站厅上，所述风井因下方存在障碍物而深度受限，使风道只有一部分能接驳在风井上，且风井因地面存在障碍物而无法调整位置，所述地铁站的站厅的侧壁中，与风道接驳的侧壁记作接驳侧壁，所述风道平行于接驳侧壁设置，并通过垂直于接驳侧壁的接驳段与站厅连通；

4、所述风道采用多导洞暗挖法自上而下逐层开挖，各层导洞中，可接驳在风井侧壁的导洞以风井为起点开挖并记作井导洞，剩余的导洞以站厅为起点开挖并记作站导洞；

5、所述施工方法包括以下步骤：

6、步骤一：以风井为起点逐层开挖井导洞；

7、步骤二：以站厅为起点，逐层沿垂直于接驳侧壁的方向开挖站导洞，挖到风道远离站厅的侧壁位置后，永久封端，然后破开站导洞挡在开挖方向上的侧壁并沿风道延伸方向开挖，封端板作为风道初衬的一部分；

8、站导洞中，垂直于接驳侧壁且位于接驳侧壁与风道之间的部分记作接驳段先修部分，垂直于接驳侧壁且位于风道内的部分记作不成环段；

9、步骤三：以站厅为起点开挖接驳段主体，所述接驳段主体与接驳段先修部分并排设置。

10、进一步，步骤二中，所述站导洞在开挖前注浆加固地层形成的注浆结石体中，位于风道与站厅之间的注浆结石体记作接驳段注浆结石体，所述接驳段注浆结石体向外拓展并将整个接驳段包裹在内；步骤三中，接驳段主体在开挖时，在接驳段注浆结石体内未被接驳段先修部分占据的区域开挖。

11、进一步，步骤三中，接驳段主体采用多导洞暗挖法自上而下逐层开挖，接驳段主体的各层导洞与各层站导洞上下平齐，且接驳段主体的一次衬砌与站导洞的一次衬砌在修建过程中融为一体。

12、进一步，步骤三中，接驳段主体采用平顶直墙法开挖，接驳段主体的每层导洞中，先开挖离站导洞最远的导洞，然后从远到进逐个开挖，直到本层的导洞的一次衬砌与同一层的站导洞的一次衬砌融为一体；所述站导洞靠近接驳段主体的侧壁上、接驳段主体的导洞靠近站导洞的侧壁上均留有用于连接一次衬砌的接口。

13、进一步，各层站导洞中，开挖方向垂直于接驳侧壁且位于风道内的分段记作不成环段，所述不成环段下方设置有用于支撑上方的导洞的支撑架。

14、进一步，所述支撑架为门型撑，上下相邻两层站导洞中的支撑架垂直设置，且分别位于新风通道的两个侧壁中靠近站厅的侧壁位置、以及贴靠站导洞被破开的侧壁的位置。

15、进一步，风道的两个侧壁中靠近站厅的侧壁位置的门型撑在开挖到安装位置后整体安装；贴靠站导洞被破开的侧壁的位置的门型撑边开挖边逐段安装。

16、进一步，所述风道被接驳段主体接入的位置的侧壁为无需在接入时破拆的门型撑。

17、进一步，所述接驳段的流通截面积不小于风道中供空气流过的部分的流通截面积。

18、本发明一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

19、本发明中，通过把风道与站厅之间的设置为低于风井底部的宽且矮的隧道，并以垂直于风道的方式从站厅起开挖接入风道，使得接驳段的流通截面积可以做的很大，可以沿着风道不受障碍限制地拓宽且整个流通截面积都是跟风道及站厅连通的（不连通的部分的流通截面积毫无意义）；同时，接驳段的施工分两部分进行，一部分伴随着风道下层的导洞转向开挖的同时提前完成施工，接驳段主体部分的横截面因此变小且一侧不必直面地层，从而使得接驳段的衬砌受力状况大为改善，施工难度大减（具体表现为可以用施工非常方便的平顶直墙法，不需要用较为麻烦的导坑法）且开挖工作量变少。同时风道下层的导洞转向开挖时在侧壁预留的门型撑还能使接驳段的主体不必破开风道侧壁就能接入。

技术特征：

1.一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，用于施工风道与地铁的站厅的接驳段，所述风道为借助风机通风的隧道，一端与通向地面的风井（2）连通，另一端通过接驳段接驳在站厅上，所述风井（2）因下方存在障碍物（6）而深度受限，使风道只有一部分能接驳在风井（2）上，且风井（2）因地面存在障碍物（6）而无法调整位置；

2.根据权利要求1所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：步骤二中，所述站导洞（32）在开挖前注浆加固地层形成的注浆结石体中，位于风道与站厅之间的注浆结石体记作接驳段注浆结石体（41），所述接驳段注浆结石体（41）向外拓展并将整个接驳段包裹在内；步骤三中，接驳段主体（42）在开挖时，在接驳段注浆结石体（41）内未被接驳段先修部分（43）占据的区域开挖。

3.根据权利要求2所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：步骤三中，接驳段主体（42）采用多导洞暗挖法自上而下逐层开挖，接驳段主体（42）的各层导洞与各层站导洞（32）上下平齐，且接驳段主体（42）的一次衬砌与站导洞（32）的一次衬砌在修建过程中融为一体。

4.根据权利要求3所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：步骤三中，接驳段主体（42）采用平顶直墙法开挖，接驳段主体（42）的每层导洞中，先开挖离站导洞（32）最远的导洞，然后从远到进逐个开挖，直到本层的导洞的一次衬砌与同一层的站导洞（32）的一次衬砌融为一体；所述站导洞（32）靠近接驳段主体（42）的侧壁上、接驳段主体（42）的导洞靠近站导洞（32）的侧壁上均留有用于连接一次衬砌的接口。

5.根据权利要求1所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：各层站导洞（32）中，开挖方向垂直于接驳侧壁（1）且位于风道内的分段记作不成环段（33），所述不成环段（33）下方设置有用于支撑上方的导洞的支撑架。

6.根据权利要求5所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：所述支撑架为门型撑（5），上下相邻两层站导洞（32）中的支撑架垂直设置，且分别位于风道的两个侧壁中靠近站厅的侧壁位置、以及贴靠站导洞（32）被破开的侧壁的位置。

7.根据权利要求6所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：风道的两个侧壁中靠近站厅的侧壁位置的门型撑（5）在开挖到安装位置后整体安装；贴靠站导洞（32）被破开的侧壁的位置的门型撑（5）边开挖边逐段安装。

8.根据权利要求1所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：所述风道被接驳段主体（42）接入的位置的侧壁为无需在接入时破拆的门型撑（5）。

9.根据权利要求1所述的一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，其特征在于：所述接驳段的流通截面积不小于风道中供空气流过的部分的流通截面积。

技术总结
本发明涉及隧道掘进的方法或设备技术领域，公开了一种地面及地下均存在障碍时风道与站厅接驳段施工方法，本发明中，通过把风道与站厅之间的设置为低于风井底部的宽且矮的隧道，并以垂直于风道的方式从站厅起开挖接入风道，使得接驳段的流通截面积可以做的很大，可以沿着风道不受障碍限制地拓宽且整个流通截面积都是跟风道及站厅连通的；同时，接驳段的施工分两部分进行，一部分伴随着风道下层的导洞转向开挖的同时提前完成施工，接驳段主体部分的横截面因此变小且一侧不必直面地层，从而使得接驳段的衬砌受力状况大为改善，施工难度大减且开挖工作量变少。同时风道下层的导洞转向开挖时在侧壁预留的门型撑还能使接驳段的主体可直接接入风道。

技术研发人员：陈泽山,刘川,张华,冯帅帅,王莹
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>北京城建道桥建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6