CN210049279U - 承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构 - Google Patents
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Abstract
一种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，其中承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，设置在承压水面以下的区域中；该全方位止水结构的整体呈箱形，包括顶面、纵向侧面、端面以及底面；所述全方位止水结构将待建地下车站围设在箱形内部的空间中；相邻两个面之间相互连接。本实用新型解决了传统的施工方法无法完全满足在深埋富水地层进行地下大空间建设的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下空间施工领域，特别是一种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构。
背景技术
传统暗挖车站施工中，地下水的处理多采用管井降水和注浆止水，但大量降水容易引起地表及周边构筑物的沉降变形和地下水资源的过量开采。随着环保意识的提高，各种规定开始对地下水开采做出严格限定。同时，受制于注浆止水效果和地下大空间建设的强度需求，现有技术尚无法完全满足深埋富水地层地下大空间建设需求，因此就亟需一种新的施工方法解决富水地层地下大空间建设问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，要解决传统的施工方法无法完全满足在深埋富水地层进行地下大空间建设的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，设置在承压水面以下的区域中；该全方位止水结构的整体呈箱形，包括顶面、纵向侧面、端面以及底面；所述全方位止水结构将待建地下车站围设在箱形内部的空间中；相邻两个面之间相互连接。
优选的，在全方位止水结构的两端分别设置有辅助通道，该辅助通道包括设置在待建地下车站前后两端的竖井、设置在待建地下车站前端上方和后端上方的横向通道以及设置在横向通道下方的施工通道；其中，横向通道位于竖井的底部一侧，并且横向通道与竖井之间相连通；所述横向通道与施工通道相连通；所述待建地下车站的前后两端、位于待建地下车站的外围浇筑有一层加固层；所述加固层沿着待建地下车站的外侧面设置，加固层的底部边缘位于施工通道底部以下位置处。
优选的，所述顶面、纵向侧面、端面以及底面的厚度分别为0.6～1m；所述顶面、纵向侧面、端面以及底面均由钢结构止水箱体单元拼合而成；该钢结构止水箱体单元呈箱形结构，相邻钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件连接。
优选的，所述扣件组件包括有公扣件和母扣件；所述公扣件连接在钢结构止水箱体单元一侧，由公扣件主体和第一限位板构成；所述公扣件主体的横截面呈C形，所述第一限位板有两块，分别连接在公扣件主体的上下两端；其中，每块第一限位板呈条状，且沿公扣件主体的长轴通长设置；所述母扣件连接在钢结构止水箱体单元上，且位于公扣件的对侧；所述母扣件由母扣件主体和第二限位板构成，母扣件主体的横截面呈C形，第二限位板有两块，分别沿纵向通长连接在母扣件主体的顶部和底部；所述母扣件插接在公扣件中，并且公扣件的第一限位板挡设在母扣件的第二限位板的外侧。
优选的，所述公扣件嵌在钢结构止水箱体单元中，并且公扣件上第一限位板的背部紧贴在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上；所述母扣件上母扣件主体的开口端固定连接在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。
1、本实用新型通过在待建地下车站施工区域施作若干较大直径的通道形成作业面通道，并在作业面通道和横通道内分别施工帷幕箱体单元，并通过局部施工部位连接及施工缝处理，最终在车站顶部、两侧、底部和两端形成封闭式止水帷幕结构，最终达到了止水的效果，解决了富水地层暗挖车站施工建设难题。
2、本实用新型的施工方法形成的止水帷幕结构具有一定的强度，克服了现有地下空间止水技术的不足，满足了富水地层尤其是深埋富水地层地下大空间建设的需求，且避免了地下空间施工时的大量降水，避免了地下水的过量开采。
3、本实用新型的顶面、纵向侧面、端面以及底面均由钢结构止水箱体单元拼合而成，该钢结构止水箱体单元呈箱形结构，相邻钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件连接；本实用新型将每个面均划分成一组钢结构止水箱体单元，减小了每个面施工的施工难度；并将钢结构止水箱体单元设计成箱形结构增加了每个面的强度和刚度，同时也达到了止水的效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型中步骤二施工完毕后的结构示意图。
图2是本实用新型中步骤三施工完毕后的结构示意图。
图3是本实用新型中步骤四施工完毕后的结构示意图。
图4是本实用新型中步骤五施工完毕后的结构示意图。
图5是本实用新型中步骤六施工完毕后的结构示意图。
图6是本实用新型中步骤七施工完毕后的结构示意图。
图7是本实用新型中步骤八施工完毕后的结构示意图。
图8是本实用新型中步骤九施工完毕后的结构示意图。
图9是本实用新型中辅助通道的剖面结构示意图。
图10是本实用新型中扣件组件的横截面结构示意图。
图11是本实用新型中母扣件的结构示意图。
图12是本实用新型中公扣件的结构示意图。
附图标记：1－待建地下车站、2－承压水面、3－顶面、4－纵向侧面、5－端面、6－底面、7－施工通道、8－加固层、9－扣件组件、9.1－公扣件、9.1.1－公扣件主体、9.1.2－第一限位板、9.2－母扣件、9.2.1－母扣件主体、9.2.2－第二限位板、10－上层纵向作业面通道、11－竖井、12－横向通道、13－混凝土、14－下层纵向作业面通道、15－支撑构件、16－连接板。
具体实施方式
如图1-12所示，这种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，设置在承压水面2以下的区域中；该全方位止水结构的整体呈箱形，包括顶面3、纵向侧面4、端面5以及底面6；所述全方位止水结构将待建地下车站1围设在箱形内部的空间中；相邻两个面之间相互连接。
本实施例中，在全方位止水结构的两端分别设置有辅助通道，该辅助通道包括设置在待建地下车站1前后两端的竖井11、设置在待建地下车站1前端上方和后端上方的横向通道12以及设置在横向通道12下方的施工通道7；其中，横向通道12位于竖井11的底部一侧，并且横向通道12与竖井11之间相连通；所述横向通道12与施工通道7相连通；所述待建地下车站1的前后两端、位于待建地下车站1的外围浇筑有一层加固层8；所述加固层8沿着待建地下车站1的外侧面设置，加固层8的底部边缘位于施工通道7底部以下位置处。
本实施例中，所述顶面3、纵向侧面4、端面5以及底面6的厚度分别为0.6～1m；所述顶面3、纵向侧面4、端面5以及底面6均由钢结构止水箱体单元拼合而成；该钢结构止水箱体单元呈箱形结构，相邻钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接。
本实施例中，所述扣件组件9包括有公扣件9.1和母扣件9.2；所述公扣件9.1连接在钢结构止水箱体单元一侧，由公扣件主体9.1.1和第一限位板9.1.2构成；所述公扣件主体9.1.1的横截面呈C形，所述第一限位板9.1.2有两块，分别连接在公扣件主体9.1.1的上下两端；其中，每块第一限位板9.1.2呈条状，且沿公扣件主体9.1.1的长轴通长设置；所述母扣件9.2连接在钢结构止水箱体单元上，且位于公扣件9.1的对侧；所述母扣件9.2由母扣件主体9.2.1和第二限位板9.2.2构成，母扣件主体9.2.1的横截面呈C形，第二限位板9.2.2有两块，分别沿纵向通长连接在母扣件主体9.2.1的顶部和底部；所述母扣件9.2插接在公扣件9.1中，并且公扣件9.1的第一限位板9.1.2挡设在母扣件9.2的第二限位板9.2.2的外侧。
本实施例中，所述公扣件9.1嵌在钢结构止水箱体单元中，并且公扣件9.1上第一限位板9.1.2的背部紧贴在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上；所述母扣件9.2上母扣件主体9.2.1的开口端固定连接在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上。
这种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构的施工方法，在待建地下车站1的顶部上方、四周侧面外部及底部进行全方位止水结构的施工，并最终在待建地下车站1的外侧形成封闭式的箱形结构；该方法包括步骤如下。
步骤一，确定施工中辅助通道的开挖路线和深度、纵向作业面通道的开挖路线和深度以及全方位止水结构的施工工艺。
步骤二，辅助通道的施工：该辅助通道包括设置在待建地下车站1前后两端的竖井11、设置在待建地下车站1前端上方和后端上方的横向通道12以及设置在横向通道12下方的施工通道7；其中，横向通道12位于竖井11的底部一侧，并且横向通道12与竖井11之间相连通。
步骤三，纵向作业面通道的施工：在横向通道12的两端、分别沿着待建地下车站1的纵轴线方向施工上层纵向作业面通道10，在施工通道7的底部两端、分别沿着待建地下车站1的纵轴线方向施工下层纵向作业面通道14；其中，上层纵向作业面通道10位于待建地下车站1顶部位置处，且在待建地下车站1顶部两侧的转角位置处分别设有一条上层纵向作业面通道10；下层纵向作业面通道14位于待建地下车站1底部位置处，且在待建地下车站1底部两侧、靠近转角位置处分别设有一条下层纵向作业面通道14。
步骤四，在待建地下车站1顶部进行顶面3的施工：以上层纵向作业面通道10为施工空间，在待建地下车站1的顶部上方由一侧的上层纵向作业面通道10沿着横向向另外一侧的上层纵向作业面通道10进行施工，直至设计区域顶面3上所有的钢结构止水箱体单元顶进完成。
步骤五，在待建地下车站1的两侧进行纵向侧面4的施工：分别以两侧的上层纵向作业面通道10为施工空间在待建地下车站1两侧外垂直向下施工止水结构的纵向侧面4。
步骤六，在待建地下车站1顶部的上层纵向作业面通道10中进行顶面3与纵向侧面4之间连接结构的施工：分别加长顶面3和纵向侧面4至对应一侧的上层纵向作业面通道10中进行焊接，并对上层纵向作业面通道10的内壁与顶面3、纵向侧面4之间的空间浇筑混凝土13。
步骤七，待建地下车站1的两端进行端面5的施工：在步骤二施工的横向通道12中，对应横向通道12外侧面的位置处垂直向下施作端面5，最终在待建地下车站1两端形成止水帷幕。
步骤八，待建地下车站1的底部进行底面6的施工：以下层纵向作业面通道14为施工空间，在待建地下车站1的底部由一侧的下层纵向作业面通道14沿着横向向另外一侧的下层纵向作业面通道14进行施工。
步骤九，在待建地下车站1的下层纵向作业面通道14中进行底面6与纵向侧面4之间连接结构的施工：分别加长底面6的两端至对应一侧的下层纵向作业面通道14中进行焊接，并对下层纵向作业面通道14的内壁与底面6、纵向侧面4之间的空间浇筑混凝土13，至此施工结束。
本实施例中，所述步骤三中，上层纵向作业面通道10和下层纵向作业面通道14均采用盾构法和/或顶管法施工；下层纵向作业面通道14和上层纵向作业面通道10的通道直径均不小于3m。
本实施例中，所述下层纵向作业面通道14至少为两个，沿横向平行间隔设置；所述上层纵向作业面通道10至少为两个，沿横向平行间隔设置。
本实施例中，所述纵向侧面4中的钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接；所述顶面3中的钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接；所述端面5中的钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接；所述底面6中的钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接。
本实施例中，步骤七中两端的端面5分别与两侧的纵向侧面4紧密贴合或通过注浆填充施工缝；端面5与底面6之间咬合连接，并如存在施工缝，可通过注浆等方法对施工缝附近土体进行止水，保证施工缝处无流动水。
本实施例中，步骤七中，端面5与顶面3不是直接连着的，端面5中的钢结构止水箱体单元是在横向通道12中直接向下打的，端面5与顶面3之间的横向通道12部分已经提前止水处理了，相当于位于端面5与顶面3之间横向通道12的部分结构连接了端面5与顶面3。
本实施例中，所述钢结构止水箱体单元呈箱形结构，包括有顶面板、底面板以及连接在顶面板与底面板两侧之间的侧板；所述钢结构止水箱体单元的内部、靠近公扣件9.1一侧设置有连接板16；所述连接板16在每个钢结构止水箱体单元内设置有两块，并且两块连接板16竖向对应；其中一块连接板16连接在公扣件主体9.1.1顶部与钢结构止水箱体单元的顶面板之间，另一块连接板16连接在公扣件主体9.1.1底部与钢结构止水箱体单元的底面板之间；相邻钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件9连接。
本实施例中，所述施工通道7为在横向通道12下方直接开挖形成；在施工通道7中设置有支撑构件15；所述支撑构件15有一组，沿竖向平行间隔支设在施工通道7前后两侧结构上。
本实施例中，下层纵向作业面通道14的施工通道7前，对下层纵向作业面通道14所属区域及周围地层进行注浆加固，形成加固层8，并开挖形成施工通道7，在施工通道7内进行下层纵向作业面通道14的施工。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围，所有由本实用新型简单变化而来的应用均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，设置在承压水面（2）以下的区域中；其特征在于：该全方位止水结构的整体呈箱形，包括顶面（3）、纵向侧面（4）、端面（5）以及底面（6）；所述全方位止水结构将待建地下车站（1）围设在箱形内部的空间中；相邻两个面之间相互连接。
2.根据权利要求1所述的承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，其特征在于：在全方位止水结构的两端分别设置有辅助通道，该辅助通道包括设置在待建地下车站（1）前后两端的竖井（11）、设置在待建地下车站（1）前端上方和后端上方的横向通道（12）以及设置在横向通道（12）下方的施工通道（7）；其中，横向通道（12）位于竖井（11）的底部一侧，并且横向通道（12）与竖井（11）之间相连通；所述横向通道（12）与施工通道（7）相连通；所述待建地下车站（1）的前后两端、位于待建地下车站（1）的外围浇筑有一层加固层（8）；所述加固层（8）沿着待建地下车站（1）的外侧面设置，加固层（8）的底部边缘位于施工通道（7）底部以下位置处。
3.根据权利要求2所述的承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，其特征在于：所述顶面（3）、纵向侧面（4）、端面（5）以及底面（6）的厚度分别为0.6～1m；所述顶面（3）、纵向侧面（4）、端面（5）以及底面（6）均由钢结构止水箱体单元拼合而成；该钢结构止水箱体单元呈箱形结构，相邻钢结构止水箱体单元之间通过扣件组件（9）连接。
4.根据权利要求3所述的承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，其特征在于：所述扣件组件（9）包括有公扣件（9.1）和母扣件（9.2）；所述公扣件（9.1）连接在钢结构止水箱体单元一侧，由公扣件主体（9.1.1）和第一限位板（9.1.2）构成；所述公扣件主体（9.1.1）的横截面呈C形，所述第一限位板（9.1.2）有两块，分别连接在公扣件主体（9.1.1）的上下两端；其中，每块第一限位板（9.1.2）呈条状，且沿公扣件主体（9.1.1）的长轴通长设置；所述母扣件（9.2）连接在钢结构止水箱体单元上，且位于公扣件（9.1）的对侧；所述母扣件（9.2）由母扣件主体（9.2.1）和第二限位板（9.2.2）构成，母扣件主体（9.2.1）的横截面呈C形，第二限位板（9.2.2）有两块，分别沿纵向通长连接在母扣件主体（9.2.1）的顶部和底部；所述母扣件（9.2）插接在公扣件（9.1）中，并且公扣件（9.1）的第一限位板（9.1.2）挡设在母扣件（9.2）的第二限位板（9.2.2）的外侧。
5.根据权利要求4所述的承压水地层暗挖地下车站的全方位止水结构，其特征在于：所述公扣件（9.1）嵌在钢结构止水箱体单元中，并且公扣件（9.1）上第一限位板（9.1.2）的背部紧贴在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上；所述母扣件（9.2）上母扣件主体（9.2.1）的开口端固定连接在钢结构止水箱体单元对应一侧的侧面上。
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