一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法与流程

1.本发明属于城市轨道交通工程设计与施工技术领域，特别涉及一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法。


背景技术：

2.城市地铁因其功能需求常在车站两端设置通风风井，考虑到风井布置与周边环境、城市规划相互匹配，通常采用矮风亭甩出风井的布置形式，一来可避免风亭高度太高而影响周边环境的通透视眼与布置格局，二来甩出风井设置相对灵活能更容易实现与规划平行，城市建设布局更加合理、更显庄严；矮风亭结构形式典型的施工特点是开挖基坑浅、跨度小，常规的做法是土建分两期施工，一期先行采用倒挂井壁法开挖施工竖井并设置喷锚支护 内支撑，待风道、主体开挖支护完成并顺作结构至甩出风井结构标高时，方可采用桩撑或者桩锚围护结构进行二期甩出风井的施工；土建施工期间需面临开挖支护班组与结构模筑班组频繁交替、相互干涉的矛盾，极其不利于施工组织与工期控制，而且施工场地布置也面临多次倒改、设备移位，不仅土建工效降低、工期延长，还会引起工程材料浪费、土建投资增加，工程效益与经济效益显著降低。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法，能实现地铁矮风亭甩出风井与施工竖井同时修筑，避免采用分期建设方法所引起场地二次倒改、工程材料浪费、土建工期延长、施工工效降低等缺点。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.本发明提供了一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法，所述方法包括如下步骤：
6.步骤s1，场地三通一平，围挡施工；
7.步骤s2，打设钢管桩，桩底进入甩出风井基坑底之下，兼作甩出风井初期支护施作前的临时挡土构件；
8.步骤s3，开挖口部浅基坑，模筑锁口圈结构；
9.步骤s4，倒挂井壁法向下开挖岩土体，施作甩出风井初期支护并架设甩出风井临时型钢对撑与临时型钢斜撑；
10.步骤s5，待开挖至甩出风井基坑底标高时，铺设甩出风井基坑垫层，同时施作顶部盖板恢复部分施工场地；
11.步骤s6，继续向下开挖岩土体，并施作施工竖井初期支护与临时型钢斜撑，于施工竖井初期支护的前三榀钢架局部设置上挂下托结构以免施工竖井初期支护下沉、坠落；
12.步骤s7，继续分层、分块开挖竖井直至马头门开洞标高，准备转向风道施工。
13.作为优选，所述甩出风井包括新风井与活塞风井；而排风井与安全口于下部施工竖井直接顶出设置。
14.作为优选，钢管桩位于锁口圈第二阶台阶下方，钢管桩顶部焊接承压钢板，所述承压钢板内置在锁口圈结构内部，承压钢板厚度不低于20mm，承压钢板比钢管桩外径大3～5cm；所述钢管桩内部填充水泥砂浆，钢管桩侧壁预留溢浆花孔加固地层。
15.作为优选，上挂下托结构由l型钢板、竖直螺纹钢与水平螺纹钢组成，仅在甩出风井基坑底靠近下部施工竖井井壁一侧设置，沿竖井井壁纵向每隔0.5m布置，并埋置于甩出风井基坑垫层之中；
16.l型钢板一端通过竖直螺纹钢固定在上部甩出风井基坑垫层中，另一端通过水平螺纹钢固定在下部施工竖井围岩地层中，水平螺纹钢自上而下共设置三排；l型钢板与下部施工竖井初期支护前三榀联立钢架焊接。
17.作为优选，甩出风井临时型钢对撑与临时型钢斜撑均为裸撑，无需纵向连接并喷射混凝土。
18.作为优选，甩出风井临时型钢对撑、临时型钢斜撑与基坑底的距离为1.8～2.2m。
19.作为优选，所述甩出风井初期支护与施工竖井初期支护均包括锚杆、纵向连接筋，钢筋网与喷射混凝土。
20.作为优选，所述甩出风井基坑垫层为c20混凝土结构，厚度不低于200mm。
21.作为优选，所述顶部盖板顶标高与锁口圈标高相同，二者通过钢筋互锚刚性连接，顶部盖板厚度不低于500mm，满足施工荷载30kpa的要求。
22.作为优选，甩出风井临时型钢对撑上部与所述顶部盖板下缘平齐。
23.本发明具有如下有益效果：
24.本发明所提供的一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法，能实现地铁矮风亭甩出风井与施工竖井同时修筑，避免采用分期建设方法所引起场地二次倒改、工程材料浪费、土建工期延长、施工工效降低等缺点。
25.本发明甩出风井与施工竖井同时施工，开挖支护与结构模筑先后独立进行，土建施工组织便利、机械作业工效更高；工程建设材料均为锚喷和型钢撑支护，不涉及桩锚或桩撑围护结构，能显著节约工程材料，节省土建工期。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。
27.附图1为本发明实施例的异形倒挂井壁法支护结构平面布置图(一)；
28.附图2为本发明实施例的异形倒挂井壁法支护结构平面布置图(二)；
29.附图3为本发明实施例的异形倒挂井壁法支护结构纵断面布置图(一)；
30.附图4为本发明实施例的异形倒挂井壁法支护结构纵断面布置图(二)；
31.附图5为本发明实施例的异形倒挂井壁法上挂下托结构大样图。
32.附图标记说明：
33.1.排风井；2.活塞风井；3.新风井；4.安全口；5.锁口圈；6.承压钢板；7.钢管桩；8.甩出风井初期支护；9.甩出风井临时型钢对撑；10.临时型钢斜撑；11.顶部盖板；12.甩出风井基坑垫层；13.上挂下托结构；14.施工竖井初期支护。
具体实施方式
34.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
35.本实施例提供了一种竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法，所述方法包括如下步骤：
36.步骤s1，场地三通一平，围挡施工。
37.步骤s2，打设钢管桩7，桩底进入甩出风井基坑底之下，兼作甩出风井初期支护8施作前的临时挡土构件。
38.步骤s3，开挖口部浅基坑，模筑锁口圈5结构。
39.步骤s4，倒挂井壁法向下开挖岩土体，施作甩出风井初期支护8并架设甩出风井临时型钢对撑9与临时型钢斜撑10。
40.步骤s5，待开挖至甩出风井基坑底标高时，铺设甩出风井基坑垫层12，同时施作顶部盖板11恢复部分施工场地。
41.步骤s6，继续向下开挖岩土体，并施作施工竖井初期支护14与临时型钢斜撑 10，于施工竖井初期支护14的前三榀钢架局部设置上挂下托结构13以免施工竖井初期支护14下沉、坠落。
42.步骤s7，继续分层、分块开挖竖井直至马头门开洞标高，准备转向风道施工。
43.进一步地，钢管桩7底进入甩出风井基坑底之下不少于2m。
44.进一步地，所述甩出风井包括新风井3与活塞风井2；而排风井1与安全口4于下部施工竖井直接顶出设置。
45.进一步地，钢管桩7位于锁口圈5第二阶台阶下方，钢管桩7顶部焊接承压钢板6，所述承压钢板6内置在锁口圈5结构内部，承压钢板6厚度不低于20mm，承压钢板6比钢管桩7外径大3～5cm；所述钢管桩6内部填充水泥砂浆，钢管桩6侧壁预留溢浆花孔加固地层。
46.进一步地，上挂下托结构13由l型钢板131、竖直螺纹钢132与水平螺纹钢133 组成，仅在甩出风井基坑底靠近下部施工竖井井壁一侧设置，沿竖井井壁纵向每隔 0.5m布置，并埋置于甩出风井基坑垫层12之中。
47.l型钢板131厚度为20mm，竖直螺纹钢132与水平螺纹钢133直径为25mm，长度分别为800mm、600mm。
48.l型钢板131一端通过竖直螺纹钢132固定在上部甩出风井基坑垫层12中，并与下部施工竖井初期支护14前三榀联立钢架焊接连接起到悬挂作用，竖直螺纹钢132 与下部施工竖井初期支护14内缘距离为0.8m。
49.l型钢板131另一端通过水平螺纹钢133固定在下部施工竖井围岩地层中，并与下部施工竖井初期支护14前三榀联立钢架焊接连接起到托顶作用，水平螺纹钢133 自上而下共设置三排。
50.进一步地，甩出风井临时型钢对撑9与临时型钢斜撑10均为裸撑，无需纵向连接并喷射混凝土。
51.进一步地，甩出风井临时型钢对撑9、临时型钢斜撑10与基坑底的距离为 1.8～2.2m，满足作业人员通行。
52.进一步地，所述甩出风井初期支护8与施工竖井初期支护14均包括锚杆、纵向连接
筋，钢筋网与喷射混凝土。
53.进一步地，所述甩出风井基坑垫层12为c20混凝土结构，厚度不低于200mm，以便固定所述竖直螺纹钢132。
54.进一步地，所述顶部盖板11顶标高与锁口圈5标高相同，二者通过钢筋互锚刚性连接，顶部盖板11厚度不低于500mm，满足施工荷载30kpa的要求。
55.进一步地，甩出风井临时型钢对撑9上部与所述顶部盖板11下缘平齐，形成密实、可靠的盖板支撑结构。
56.由以上技术方案可以看出，本实施例提供的竖井与甩出风井同时修筑的异形倒挂井壁施工方法能实现地铁矮风亭甩出风井与施工竖井同时修筑，避免采用分期建设方法所引起场地二次倒改、工程材料浪费、土建工期延长、施工工效降低等缺点。本实施例甩出风井与施工竖井同时施工，开挖支护与结构模筑先后独立进行，土建施工组织便利、机械作业工效更高；工程建设材料均为锚喷和型钢撑支护，不涉及桩锚或桩撑围护结构，能显著节约工程材料，节省土建工期。
57.以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。