用于道路正下方地铁盾构隧道施工的外置式盾构工作井的制作方法

本发明涉及盾构隧道施工技术领域，特别涉及用于道路正下方地铁盾构隧道施工的外置式盾构工作井。

背景技术：

盾构工法在城市轨道交通地铁区间隧道、综合管廊、车行地道等的建设中得到广泛应用，一条盾构隧道的施工，包括隧道两端盾构工作井的施工、盾构始发、盾构推进施工、盾构接收等步骤。随着盾构技术的发展应用，如何快速、安全、环保、高效地完成盾构工作井的布置，是盾构法隧道施工的关键。

本领域相关技术的现状：

在城市轨道交通领域的盾构工作井，考虑到工程造价的节约、用地的方便合理等，一般都是与车站结合设置，也就是在车站的两个端头，设置“端头井”，端头井的楼板开孔，开孔尺寸满足盾构机及相关施工配套工具、材料等的吊装尺寸要求。

也就是说，常规的盾构工作井，都是利用了车站的端头，既满足了车站的使用功能，同时兼顾了盾构工作井的作用，盾构的始发、渣土的外运、管片等的吊装、盾构的接收都是利用了车站端头井来实现。

如图1所示，采用盾构隧道施工建造的地铁车站，普遍位于道路下方，而区间施工时需要有较长的一段时间，占用部分道路，尤其是始发端，需要占用约5000平方米，且占用时间较长。但随着中心城区轨道交通建设密度的加强，以及从业者越来越注重减少对居民出行的影响，往往中心城区的地铁建设无长时间占用道路的条件。

因此在技术快速发展、施工工期紧张、环境限制条件严苛及环保要求日益提高的情况下，如何快速、安全、环保、高效地完成盾构工作井的设置，便成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供用于道路正下方地铁盾构隧道施工的外置式盾构工作井，实现的目的是减少对居民出行的影响，无需长时间占用道路，减少管线搬迁次数及费用，能够快速、安全、环保、高效地完成中心城区盾构工作井。

为实现上述目的，本发明公开了用于道路正下方地铁盾构隧道施工的外置式盾构工作井，包括工作井主体；地铁的车站和盾构隧道施工均位于既有道路的正下方，且所述盾构隧道施工的行进方向与所述既有道路相同。

所述工作井主体设置于所述盾构隧道施工推进轴线一侧，所述既有道路的范围之外；

所述工作井主体通过地下通道与所述车站连接；所述工作井主体和所述地下通道均设置于所述车站的附属结构所对应的地下空间；

所述工作井主体和所述地下通道的尺寸规模，在满足所述盾构隧道施工要求的尺寸规模和实现所述附属结构功能的尺寸规模中取较大的值；

所述工作井主体最少包括地下一层和地下二层；所述地下一层与地面之间的顶板，以及所述地下二层与所述地下一层之间的楼板均设有盾构吊装孔。

优选的，所述附属结构为地铁站风井和/或地铁站出入口。

更优选的，所述工作井主体设置于靠近所述车站端部的位置。

优选的，所述地下二层与所述地下一层之间的楼板、所述所述地下二层的底板和所述地下通道的底部的梁均采用下翻梁结构。

本发明的有益效果：

本发明的应用能够较少对居民出行的影响，避免长时间占用道路，减少管线搬迁次数及费用，可快速、安全、环保、高效地完成中心城区盾构工作井。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出现有技术的结构示意图。

图2示出本发明一实施例的平面布置图。

图3示出本发明一实施例中工作井主体与附属结构结合设置的平面示意图。

图4示出本发明一实施例中非工作井主体范围的附属结构设置的平面示意图。

图5示出本发明一实施例中工作井主体与附属结构的结合设置的剖面示意图。

图6示出本发明一实施例中非工作井主体范围的剖面示意图。

图7示出本发明一实施例中，完成盾构隧道施工后，工作井主体范围恢复永久使用的剖面示意图。

图8示出本发明一实施例的工作井布置示意图。

图9示出本发明一实施例中地下通道的布置示意图。

图10示出本发明一实施例中工作井主体和地下通道梁的结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图2至9所示，用于道路正下方地铁盾构隧道施工的外置式盾构工作井，包括工作井主体1；地铁的车站4和盾构隧道施工均位于既有道路2的正下方，且盾构隧道施工的行进方向与既有道路2相同。

工作井主体1设置于盾构隧道施工推进轴线一侧，既有道路2的范围之外；

工作井主体1通过地下通道3与车站4连接；工作井主体1和地下通道3均设置于车站4的附属结构5所对应的地下空间；

工作井主体1和地下通道3的尺寸规模，在满足盾构隧道施工要求的尺寸规模和实现附属结构5功能的尺寸规模中取较大的值；

工作井主体1最少包括地下一层6和地下二层7；地下一层6与地面之间的顶板，以及地下二层7与地下一层6之间的楼板均设有盾构吊装孔8。

在实际应用中，工作井主体1不是简单的在车站外新建一个工作井，而是需要利用了地铁车站4的附属结构5，对其进行部分调整，使其尺寸、位置等满足盾构施工的需要。

一般可以利用如地铁车站的地铁站风井9和/或地铁站出入口10来进行调整，调整的方式可以是加宽、加长、加深或者部分构件后浇。

如图3所示，调整后，地铁车站4的附属结构5在盾构施工期间作为盾构工作井使用。

如图4所示，在盾构隧道竣工后，将作为工作井主体1和地下通道3的附属结构5恢复原功能使用，并施作剩余部分的附属。

如图5所示，在盾构施工期间，工作井主体1包括地下一层6和地下二层7，地下一层6与地面之间的顶板，以及地下二层7与地下一层6之间的楼板设置盾构吊装孔8。

待盾构施工完成后，施工其余位于非工作井范围的附属，如图6所示，采用地下一层6，而工作井主体1范围将盾构吊装孔8封闭，恢复为附属结构5使用功能；如图7所示，附属结构5功能不需要的地下二层7部分进行回填。

工作井主体1设置的位置需要避开既有交通范围，一般结合车站附属结构设置时，工作井主体1的位置往往是在道路红线外侧。

道路范围内的工作井主体1、地下通道3和车站4均完成结构并覆土回填，在道路范围内无开口，可以做到完全不影响道路，避免对既有交通产生影响。

采用本发明的结构，其工作状态是对地面交通零影响的工作状态。

车站4的附属结构5的功能要求主要是地铁站风井9和/或地铁站出入口10，满足功能要求的宽度、过风面积等。

施工的尺寸要求包括平面尺寸要求和深度尺寸要求。

平面尺寸要求即满足盾构机的吊装、行车后配套的吊装、出渣车斗的吊装、管片的运输、施工材料及小型机械的运输等。

如图8所示，工作井主体1的位置在场地条件许可的情况下，尽量邻近车站端头，使施工更为方便。

工作井主体1深度尺寸要求即满足设备、材料运输至隧道推进标高的要求，比如盾构隧道位于车站的地下二层，则工作井的深度达到地下二层的深度，使设备、材料等快速方便地平移运输至盾构推进作业面。

工作井主体1设置完成后，需要考虑设置合适的通道，以将机械、材料等运输至所要推进隧道的掌子面。

地下通道3的宽度要满足设备进出、材料进出的宽度要求，地下通道3的高度同样需要满足设备及材料进出以及必要的运输工具的高度要求，一般而言，通道的宽度和高度与工作井相近。

通过上述手段，有效规避因盾构施工引起的占路及影响交通的问题，可快速、安全、环保、高效地完成盾构隧道的施工。

在某些实施例中，附属结构5为地铁站风井9和/或地铁站出入口10。

在某些实施例中，工作井主体1设置于靠近车站4端部11的位置。

如图10所示，在某些实施例中，地下二层7与地下一层6之间的楼板、地下二层7的底板和地下通道3的底部的梁12均采用下翻梁结构。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。