CN113006813A - 在单一断面内融合地铁车站与区间的布局及机械化快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单一断面内融合地铁车站与区间的布局及其施工步骤，其中布局包括满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径单洞隧道，在站台段两侧设置满足检验出入及缓冲客流等功能的站厅段；在站厅层两侧延伸设置地下商城段；施工方法包括以下步骤：采用大直径盾构，用隧道掘进机一次性施工若干区间及车站；在大直径盾构的车站部位施工车站站台板等结构，并进行配线设置，在车站进行站内结构二次施工；在隧道富余空间施工城市管廊、人防等；在隧道正线部位施工内部结构；进行线路铺轨、机电安装及装修，联调联试，试运行；本发明的施工方法具有综合影响小，施工速度快，安全系数高，废弃工程少，质量保证好，综合效益优的优点。

Description

在单一断面内融合地铁车站与区间的布局及机械化快速施工 方法

技术领域

本发明涉及地铁施工技术领域，具体说是在单一断面内融合地铁车站与区间的布局及机械化快速施工方法。

背景技术

地铁是解决城市尤其其繁华核心区域拥堵的有效交通工具，传统地铁车站的施工一般采用明挖法、盖挖法和/或浅埋暗挖法等施工方法，各种施工方法各有优点，对城市地铁建设贡献巨大，但是各类方法也存在以下缺点：

一、各类方法对城市尤其核心区域城市形象及交通、商业影响大；如明挖法及盖挖法地铁车站一般需要占用城市路面交通，进行交通导改，对城市商场、商铺等人流产生影响，同时施工噪音、土方扬尘、绿化迁移等对城市居民带来影响，对城市的交通、商业、综合形象及人民群众的生产生活带来长时间的较大的影响；

二、拆改移费用巨大，协调难度巨大，耗时长；

三、明挖及盖挖基坑、暗挖法隧道需要临时围护结构、降水等措施，费用大；

四、对噪音、环保影响大，同时施工受天气影响对工期影响极大；

五、耗用劳动力密集，机械化程度低；

六、工艺、工序转换繁杂，盾构机需要多次始发接收；

七、安全风险大、易坍塌；防水及砼等质量不易保证；

另外由于钢筋砼结构基本为现场施工，作业条件、环境受限，防水、砼质量极难保证，容易导致质量不稳定而造成砼强度不足、蜂窝麻面、渗漏水严重，给安全运营带来重大隐患。

由于现有的地铁施工工艺中存在上述问题，研发一种对现有城市形象综合影响小，施工速度快，安全系数高，废弃工程少，质量保证好，综合效益优的地铁施工方法是目前技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供在单一断面内融合地铁车站与区间的布局及机械化快速施工方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局，包括满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径单洞隧道，在站台段两侧设置满足检验出入及缓冲客流等功能的站厅段；在站厅层两侧延伸设置地下商城段；

在大直径单洞隧道内设置竖向支撑墙、横向分隔板、列车限界和安全屏蔽门，将上下行线分隔，在上行线和下行线上分别设置站台板，站台板上侧为人员活动层，人员活动层为站台层、站厅层、城市管廊层、人防层或商场层，站台板下侧为管线层，下行线列车下部为下层道床；

选择相对空旷区间布置出入口和风井；隧道与出入口、风井、人防之间设置连接通道，隧道内设置上下行线联络通道，通过上部隔墙预留门洞，横向隔板预留孔洞设置步梯，下部支撑墙预留门洞，结合上下行线疏散平台，将上下行线联通，实现应急疏散功能。

所述站台板上安装有升降维修门装置，升降维修门装置包括开设在站台板上的长条槽，长条槽内设有升降板，升降板的一端铰接在长条槽内，升降板的另一端连接有第一钢丝绳，第一钢丝绳由卷扬机控制伸缩，所述卷扬机安装在站台板内，对应于长条槽四周的位置，在站台板上安装有护栏装置，所述护栏装置包括开设在站台板上的浸入槽，浸入槽的一端铰接有U型架，U型架包括铰接在浸入槽内的第一横杆，第一横杆两端均设置与第一横杆相垂直的第一立杆，第一立杆上端均铰接有纵杆，纵杆的另一端铰接有第二立杆，第二立杆的底部铰接在浸入槽内，其中第一立杆和第二立杆分别设置在长条槽的两端位置，两根第一立杆之间还安装有第二横杆，所述第一横杆上安装有锁具，锁具内设置锁舌，在浸入槽内开设有与锁舌相配合的第一定位槽和第二定位槽，其中第一定位槽和第二定位槽相垂直设置，锁舌位于第一定位槽内时，第一立杆和第二立杆均处于竖直状态，锁舌位于第二定位槽内时，第一立杆、纵杆、第二立杆和第二横杆均位于浸入槽内，对应于升降板转动升降的端部位置，在站台板上还安装有联动解锁装置，所述联动解锁装置包括有转动轴，转动轴底端设有挡板，转动轴外周套装有扭簧，所述扭簧始终有使挡板转动至升降板底部的趋势，在转动轴上端还设有线轮，两个第一立杆之间安装横板，横板上铰接有连杆，连杆的另一端铰接有T型滑块，站台板内开设有与T型滑块相配合的T型滑槽，所述T型滑块上还连接有第二钢丝绳，第二钢丝绳的一端固定在线轮上，当第一立杆从浸入槽内转动移出时，T型滑块逐渐向第一立杆方向靠近，通过第二钢丝绳带动线轮及转动轴转动，使挡板转动与升降板相分离。

本发明还包括单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，包括以下步骤：

①采用满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径盾构，用隧道掘进机一次性施工若干区间及车站；

②在大直径盾构的车站部位施工车站站台板、支撑墙、横隔板结构，将车站上、下行线，站台站厅各为一层，进行配线设置，在车站进行站内结构二次施工；

③在隧道富余空间施工城市管廊、人防、商城、风亭、出入口及连接通道；

④在隧道正线部位施工内部结构，将上、下行线分隔；

⑤进行线路铺轨、机电安装及装修，联调联试，试运行。

优选的，步骤①中，当施工过程中区间及车站的地面环境恶劣时，采用满足双线地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的隧道掘进机施工，施工前结合地质水文及线路线型进行隧道掘进机选型设计，选择可提供隧道掘进机始发施工及布置配套设备的场地作为隧道掘进机始发站点，选择可提供隧道掘进机接收施工的站点作为隧道掘进机接收点，隧道掘进机施工采用预制管片衬砌结构拼装隧道或二次衬砌隧道，并预留联络通道、人防、风井、出入口等地上、地下连接通道特殊衬砌环。

优选的，步骤①中采用开挖断面32～314平方米的隧道掘进机进行施工或采用矿山法施工，所述的隧道掘进机包括盾构、TBM、悬臂式隧道掘进机或顶管机。

优选的，步骤①中施工前，结合地质水文及线路线型对隧道掘进机选型设计，当地质水文为软土地层刀盘配置刮刀或撕裂刀；

当地质水文为污水卵石时基岩地层选择土压平衡盾构机或顶管；

当地质水文为富水卵石时基岩地层选择泥水平衡盾构机或顶管；

基岩地层小曲线半径路线选择主动铰接，始发场地狭小的选择土压平衡盾构机。

优选的，步骤②中，根据客流及列车规格设置站台长度，具体的包括：

根据客流预测，计算高峰小时单向最大断面客流量；

根据高峰小时单向最大断面客流量，选择车辆型号，制定车辆编组方案；

根据车辆编组方案，确定站台长度。

优选的，步骤②中，通过横隔板将隧道分隔成上下两层，分别作为行车上下行线，列车停靠位置为站台，隧道两侧延伸设置站厅，隧道两侧延伸的长度不大于区间正线长度。

优选的，步骤②中进行配线设置时，配线类型包括折返线、存车线、停车线、渡线、安全性、联络线和出入线中一种或几种；

步骤②中的站内结构是根据功能区实施的，具体包括站台板、支撑墙、分隔墙、风道、防火门、疏散通道、消防池、步梯、扶梯、电梯、屏蔽门、中央空调室、自动检票系统和综合监控系统。

优选的，步骤③中连接通道的布置需要与上、下行线及横隔板配合，连接通道的位置与车站站台末端的净距不大于600米，若区间内存在多个连接通道，则连接通道之间的净距不大于600米，连接通道与疏散平台同侧，在横隔板的侧边预留孔洞，宽度不小于1.5米，设置上、下行线连接步梯。

本发明相比现有技术具有以下优点：

一、综合影响小：本发明的施工方法可以大幅度减少房屋拆迁、管线拆迁和交通导改等前期工作，降低因地铁施工对城市形象和市民生活造成的综合影响，实现明显的经济与社会效益；

二、施工速度快：采用隧道挖掘机可以显著提升作业效率，减少现有工法中频繁的盾构始发到达和拆除安装次数，加快工期，能够减少房屋拆迁、交通导改和管线改移等前期工作，大幅度加快建设工期；

三、安全系数高：本工法机械化程度高，可以大幅度降低劳动力的使用，包括隧道掘进、支护、注浆全配套工艺均由盾构机来完成，安全系数较传统施工方法有很大程度的提高，并且由于大部分施工均在地下，不易受高温酷暑、严寒风霜和雨雪等恶劣天气的影响；

四、废弃工程少：传统工法中基坑围护结构造价费用高，并且只是起到基坑开挖过程中的临时支护作用，部分围护桩墙(如锚杆、索等)甚至会成为其他工程的障碍物，本发明的工法避免了上述围护结构，废弃临时工程量大幅度减少；

五、质量保证好：由于传统工法中钢筋砼结构大部分为现场施工，作业条件受环境影响大，砼质量难以保证，很容易出现砼强度不足、蜂窝麻面、渗漏水严重，给运营带来很大的安全隐患，而本发明的工法中管片为工厂预制，作业条件好，质量稳定易保证，现场拼装机械化程度高，不渗不漏，能够保证施工质量；

六、综合效益优：本发明的工法可以大幅度降低房屋拆迁、管线拆迁和交通导改等前期工作费用，加快建设周期，节约资金成本，另外能够加大地下空间开发的体积，兼做综合管廊、停车库、人防空间或/和地下商场等，取的经济效益，另外减少施工对交通、管线等基础设施和城市形象的影响，具有很好的社会效益。

附图说明

图1为单一断面融合地铁车站与区间的分层分段示意图；

图2为单一断面融合地铁车站与区间的断面示意图；

图3为单一断面融合地铁车站与地面连通断面示意图；

图4为单一断面融合地铁车站与区间中隧道内的结构示意图；

图5是图2中站台板上加装升降维修门装置的结构示意图；

图6是图5中A向视图的放大视图；

图7是图6中B-B向视图；

图8是图7中I的局部放大视图；

图9是图7中C-C向视图的放大视图；

图10是升降板收起的状态示意图；

图11是升降板降至横向分隔板的三维结构示意图；

图12是升降板关闭时的三维结构示意图。

附图标记：1站台段，2站厅段，3地下商城段，4人员活动层，5站台板，6管线层，7横向分隔板，8列车限界，9安全屏蔽门，10竖向支撑墙，11下层道床，12出入口，13风井，14连接通道，15上部隔墙预留门洞，16上下行线疏散平台，17步梯，18下部支撑墙预留门洞 19长条槽 20升降板 21第一钢丝绳 22卷扬机 23浸入槽 24第一横杆 25第一立杆 26纵杆 27第二立杆 28第二横杆 29锁舌 30第一定位槽 31第二定位槽 32转动轴 33挡板 34扭簧 35线轮 36横板 37连杆 38T型滑块 39T型滑槽 40第二钢丝绳 41锁具。

具体实施方式

本发明的目的是提供在单一断面内融合地铁车站与区间的布局及机械化快速施工方法，通过以下技术方案实现：

一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局，包括满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径单洞隧道，在站台段两侧设置满足检验出入及缓冲客流等功能的站厅段；在站厅层两侧延伸设置地下商城段；大直径的范围10～20米，优选为10～15米；

在大直径单洞隧道内设置竖向支撑墙、横向分隔板、列车限界和安全屏蔽门，将上下行线分隔，在上行线和下行线上分别设置站台板，站台板上侧为人员活动层，人员活动层为站台层、站厅层、城市管廊层、人防层或商场层，站台板下侧为管线层，下行线列车下部为下层道床；

选择相对空旷区间布置出入口和风井；隧道与出入口、风井、人防之间设置连接通道，隧道内设置上下行线联络通道，通过上部隔墙预留门洞，横向隔板预留孔洞设置步梯，下部支撑墙预留门洞，结合上下行线疏散平台，将上下行线联通，实现应急疏散功能。

本发明还包括单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，包括以下步骤：

①采用满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径盾构，用隧道掘进机一次性施工若干区间及车站；

②在大直径盾构的车站部位施工车站站台板、支撑墙、横隔板结构，将车站上、下行线，站台站厅各为一层，进行配线设置，在车站进行站内结构二次施工；

③在隧道富余空间施工城市管廊、人防、商城、风亭、出入口及连接通道；

④在隧道正线部位施工内部结构，将上、下行线分隔；

⑤进行线路铺轨、机电安装及装修，联调联试，试运行。

优选的，步骤①中，当施工过程中区间及车站的地面环境恶劣时，采用满足双线地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的隧道掘进机施工，施工前结合地质水文及线路线型进行隧道掘进机选型设计，选择可提供隧道掘进机始发施工及布置配套设备的场地作为隧道掘进机始发站点，选择可提供隧道掘进机接收施工的站点作为隧道掘进机接收点，隧道掘进机施工采用预制管片衬砌结构拼装隧道或二次衬砌隧道，并预留联络通道、人防、风井、出入口等地上、地下连接通道特殊衬砌环。

优选的，步骤①中采用满足双线地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的隧道掘进机，隧道掘进机选择满足两列地铁列车上下分层运行的地铁界限规定，地铁界限分为车辆界限、设备界限和建筑界限，其中车辆界限分为区间车辆界限和站台计算长度内车辆界限，建筑界限执行圆形隧道建筑界限，个界限尺寸的计算执行《地铁设计规范GB50157-2013》；采用开挖断面32～314平方米的隧道掘进机进行施工或采用矿山法施工，所述的隧道掘进机包括盾构、TBM、悬臂式隧道掘进机或顶管机。

优选的，步骤①中施工前，结合地质水文及线路线型对隧道掘进机选型设计，当地质水文为软土地层刀盘配置刮刀或撕裂刀；

当地质水文为污水卵石时基岩地层选择土压平衡盾构机或顶管；

当地质水文为富水卵石时基岩地层选择泥水平衡盾构机或顶管；

基岩地层小曲线半径路线选择主动铰接，始发场地狭小的选择土压平衡盾构机。

优选的，选择可提供隧道掘进机始发施工及布置配套设备的场地作为隧道掘进机始发站点，选择可提供隧道掘进机接收施工的站点作为隧道掘进机接收点。

优选的，步骤②中，根据客流及列车规格设置站台长度，具体的包括：

根据客流预测，计算高峰小时单向最大断面客流量；

根据高峰小时单向最大断面客流量，选择车辆型号，制定车辆编组方案；

当远期高峰小时断面客流量≤37800时，车辆型号是6B型车；

当远期高峰小时断面客流量37800～48200时，车辆型号是6A型车；

当远期高峰小时断面客流量是50700～64300时，车辆型号是8A型车；

当远期高峰小时断面客流量是48200～50700时，车辆型号是8B型车。

根据车辆编组方案，确定站台长度。

车辆编组方案是6A型车时，站台长度是132米；

车辆编组方案是8A型车时，站台长度是176米；

车辆编组方案是6B型车时，站台长度是114米；

车辆编组方案是8B型车时，站台长度是152米。

优选的，步骤②中，通过横隔板将隧道分隔成上下两层，分别作为行车上下行线，列车停靠位置为站台，隧道两侧延伸设置站厅，隧道两侧延伸的长度不大于区间正线长度。

优选的，步骤②中进行配线设置时，需要结合站台、站厅及各通道布局进行，主要包括：组织大、小交路运行，及组织部分列车在某区域按小交路折返运行，在折返站设折返线和渡线，必要时设存车线，提高地铁正常运行时车辆周运率，使运营组织更加经济合理，也可以在应急情况下对地铁全局性的行车组织进行科学调整，以最大限度的发挥地铁设备设施的潜能，提高运行效益。配线类型包括折返线、存车线、停车线、渡线、安全性、联络线和出入线中一种或几种。

优选的，步骤②中的站内结构是根据功能区实施的，具体包括站台板、支撑墙、分隔墙、风道、防火门、疏散通道、消防池、步梯、扶梯、电梯、屏蔽门、中央空调室、自动检票系统和综合监控系统。

优选的，结合地面条件，选择相对空旷位置，并结合地面城市景观，布置出入口、风亭、人防连通口等设施，具体要求如下：

A.风亭尽量设置于道路红线以外，开阔、空气流通的地方，通风口不得正对临近建筑物的门窗，风亭排风口距离附近建筑物5米以上，并与人防配合，考虑战时进风道位置；

B.出入口的布置结合车站周边地面建筑物布局，在人流集散多的地方布局，可与地下通道合建，同时结合道路红线宽度以及道路周边交通设施设置，考虑特殊人士需要，宽度保证客流需要，可设置多个出入口；

C.人防连通口门洞净宽不小于1.5米，优先设置在出入口通道部位，尽量靠近车站沿线人防工程，必须设置在防护清洁区内；

D.以上设施地面采用围护桩、沉井等工艺施做围护结构开挖后，现浇混凝土施工结构。隧道内通过注浆、管棚、冻结等加固措施后，将隧道预留的特殊衬砌环人工拆除，采用矿山法开挖，现浇混凝土结构施做隧道与出入口、风亭、人防连通口等连接通道。

优选的，在不影响隧道内联通道结构施工的情况下，结合列车运行限界、消防、水电、疏散通道等布局结构，采用钢筋混凝土现浇结构，先后施做竖向支撑墙，横向分隔板，分隔墙，将上、下行线分隔。

优选的，步骤③中连接通道的布置需要与上、下行线及横隔板配合，连接通道的位置与车站站台末端的净距不大于600米，若区间内存在多个连接通道，则连接通道之间的净距不大于600米，连接通道与疏散平台同侧，在横隔板的侧边预留孔洞，宽度不小于1.5米，设置上、下行线连接步梯。

本发明中地面环境恶劣的车站和区间，主要指交通压力大，管线众多，地面建筑物、构筑物繁多，存在重大社会影响、政治影响区域，不具备交通导改、管线迁改、建筑物拆除、地面占用的环境。

以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局，如图1～4所示，包括满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径单洞隧道，在站台段1两侧设置满足检验出入及缓冲客流等功能的站厅段2；在站厅层两侧延伸设置地下商城段3；

在大直径单洞隧道内设置竖向支撑墙10、横向分隔板7、列车限界8和安全屏蔽门9，将上下行线分隔，在上行线和下行线上分别设置站台板5，站台板5上侧为人员活动层4，人员活动层4可以为站台层、站厅层、城市管廊层、人防层或商场层等，站台板5下侧为管线层6，下行线列车下部为下层道床11；

选择相对空旷区间布置出入口12和风井13；隧道与出入口12、风井13、人防之间设置连接通道14，隧道内设置上下行线联络通道，通过上部隔墙预留门洞15，横向隔板预留孔洞设置步梯17，下部支撑墙预留门洞18，结合上下行线疏散平台16，将上下行线联通，实现应急疏散功能。

实施例2

一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，包括以下步骤：

①如图1所示，采用满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径盾构，用隧道掘进机一次性施工若干区间及车站；

隧道掘进机选择满足两列地铁列车上下分层运行的地铁界限规定；地铁界限分为车辆界限、设备界限和建筑界限，其中车辆界限分为区间车辆界限和站台计算长度内车辆界限，建筑界限执行圆形隧道建筑界限，各界限尺寸的计算执行《地铁设计规范》GB50157-2013。结合界限需求，宜采用开挖直径10～15米的盾构机，施做单洞隧道，一次性施工若干区间及车站，设置站台段1；

②在大直径盾构的车站部位施工车站站台板5、横向分隔板7和竖向支撑墙10等结构，将车站上、下行线，站台站厅各为一层，进行配线设置，在车站进行内部二次结构施工；

③在隧道富余空间施工城市管廊、人防、商城、风亭、出入口及连接通道；

④在隧道正线部位施工内部结构，将上、下行线分隔；

⑤进行线路铺轨、机电安装及装修，联调联试，试运行。

在步骤①中，针对地面环境恶劣的区间及车站，采用满足要求的隧道掘进机施工，施工前结合地质水文及线路线型进行隧道掘进机选型设计，选择可提供隧道掘进机始发施工及布置配套设备的场地作为隧道掘进机始发站点，选择可提供隧道掘进机接收施工的站点作为隧道掘进机接收点，隧道掘进机施工采用预制管片衬砌结构拼装隧道或二次衬砌隧道，并预留联络通道、人防、风井、出入口等地上、地下连接通道特殊衬砌环。

单洞隧道具体施工步骤如下：

(1)结合地质水文、区间长度、周边环境等外部因素，选择适宜的隧道掘进设备；

(2)完成始发站点主体结构，设置隧道掘进机设备吊装井，布置设备始发基座、反力装置，在始发基座上完成设备组装，调试工作；

(3)完成始发洞门周边土体加固和降水施工，加固土体的长度不小于设备的长度，降水水位的高度不高于隧道中心线，进行始发洞门范围内围护结构的凿除，具备始发条件；

(4)隧道施工前，采用钢筋混凝土预制隧道管片或管环，并预埋注浆孔、吊装孔、螺栓连接孔及其他所需预埋件，并通过养护和检验；

(5)隧道掘进设备开始掘进，通过负环管片或管环向前顶进，设备前方的刀盘旋转切削土体，通过盾体内螺旋输送机或泥浆泵，将土仓内的渣土排出至隧道设备后方，或通过掘进设备内部设置的皮带输送机，将渣土运送至渣土车内，再通过渣土车运送到隧道外竖井内，通过垂直运输设备(如龙门吊机等)将渣土转运至地面存渣池内，再通过渣土车辆转运至弃土场地；

(6)隧道内的水平运输可采用铺设临时轨道，进行有轨水平运输，车辆可采用电力机车，蓄电池为机车供电，无污染的电力机车可降低对隧道内空气污染；

(7)隧道掘进设备掘进期间，通过布置在井口的通风机和设置在隧道内的风带为隧道内作业人员及设备运转提供新鲜的空气；通过布置在地面的配电、供水设施和连接管路，为隧道内设备提供电和水，满足设备运转需要；

(8)完成一定长度(根据管环节长度定)的掘进施工，通过隧道掘进设备配置的拼装器，将管片拼装成环，并通过管片螺栓连接固定，管片的横向和纵向缝隙设置防水材料，实现隧道防水功能；

(9)管片的运输通过水平运输车辆，将管片分组运输至隧道掘进设备内，再通过设备配置的管片吊机、转运吊机、管片运输小车等，将管片最终转运至拼装器下方，管片拼装器具备抓举能力，实现管片的拼装；

(10)在对应连通道的位置，拼装特殊衬砌管片(如钢管片，小块连接，便于拆除)，便于连通道注浆加固、开挖施工；

(11)完成全部隧道施工后，隧道掘进设备在接收井进行接收、拆解和吊出；接收井的加固和降水施工要求同始发要求。

设置站台长度的步骤包括：

A.客流预测，根据地铁站点周边环境、建筑、人口分布、道路交通预测全线总客流数，依据换入客流比例、客流强度、早高峰客流量、高峰小时系数，计算高峰小时单向最大断面客流量。

B.根据远期高峰小时断面客流量，选择车辆型号，制定车辆编组方案。

C.根据车辆编组方案，确定站台长度。

如图1所示，结合区间隧道长度及商业开发需要，在站厅层两侧延伸设置地下商城段3，延伸长度不大于500米，不影响连接通道的正常使用。

如图2所示，在车站部位大直径隧道内采用钢筋混凝土现浇结构，先后施做竖向支撑墙10、横向分隔板7，分隔墙，将上下行线分隔，设置人员活动层4，具体包括上层站台、站厅层和下层站台、站厅层等，进行配线设置，车站进行内部二次结构施工，具体的施工步骤如下：

1)隧道底部采用混凝土浇筑填充，预埋竖向支撑墙或支撑柱的钢筋网架；预埋下行线列车的轨枕；

2)施做竖向支撑墙和支持柱，高度至横向隔板地面高度，支撑柱和支持墙钢筋与横向隔板钢筋锚固一起，施做支撑墙时，在对应联络通道位置预留门洞；

3)钢筋混凝土现浇横向隔板，中部与支撑柱、墙连接，两端与管片连接，钢筋连接可采用植筋连接，支撑板以上预留上部分割墙钢筋，横隔板内预埋上行线轨枕连接件；

4)施做上部分隔墙，墙体厚度满足隔风基本需求即可，对应联络通道位置预留门洞；

5)施做上下行线疏散平台；

6)安装上下行线轨道、轨枕、道岔、接触网、供电、通风，信号，消防管线支架及设施。

如图2所示，横向分隔板7的强度等性能指标应满足列车、轨道、设备等荷载需求，局部预留上下管路、通道、风道连接孔洞等；竖向支撑墙10的布局满足站台空间、支撑中隔板及上部荷载需求。

如图3所示，结合地面条件，选择相对空旷区间布置出入口12、风井13等设置，基本要求如下：

1)风亭尽量设置于道路红线以外，开阔、空气流通的地方，通风口不得正对临近建筑物的门窗，风亭排风口距离附近建筑物5米以上，并与人防配合，考虑战时进风道位置；

2)出入口的布置结合车站周边地面建筑物布局，在人流集散多的地方布局，可与地下通道合建，同时结合道路红线宽度以及道路周边交通设施设置，考虑特殊人士需要，宽度保证客流需要，可设置多个出入口；

3)人防连通口门洞净宽不小于1.5米，优先设置在出入口通道部位，尽量靠近车站沿线人防工程，必须设置在防护清洁区内；

4)以上设施地面采用围护桩、沉井等工艺施做围护结构开挖后，现浇混凝土施工结构。

如图3所示，出入口、风井等地面联通结构先采用施工围护桩、沉井等工艺明挖基坑，施做地下结构，具体施工步骤如下：

1)依据设计规范和设计资料，结合地质水文勘查资料，地面环境，选定出入口、风亭的地面位置；

2)测量放样，对地面既有附着物(道路设施、绿化、简单的公共设施)进行临时拆移，清除地表杂土；

3)采用钻孔灌注桩、钢板桩、预制桩等适应地层的围护桩工艺施做基坑围护结构；

4)桩头破除，施做混凝土支撑，形成顶层支护体系，施做降水井，对基坑内进行降水，具备开挖条件，采用挖机、长臂挖机、抓斗机等施工机械进行土方开挖，并外运；

5)施做出入口、风亭结构，地下结构的标高与隧道结构处预留连通道位置标高对应，并预留连通道孔洞；

6)完成连通道施工后，进行出入口、风亭内部设施的安装，主要设施有扶梯、电梯、步梯、人防门、风道隔板、中央空调、风机。

如图3所示，通过隧道内注浆、管棚、冻结等加固措施后，施做隧道与出入口12、风井13、人防等连接通道14，连接通道14的具体实施步骤如下：

1)结合地质水文条件、勘查设计资料，对连通道处地层进行加固止水，常见的加固措施有小导管注浆、大管棚加固，若地层稳定、无水条件下，可不采取加固措施；

2)采用型钢支撑，对隧道管环进行临时支护，拆除预留连通道处的特殊衬砌管片；

3)分层分块开挖，每次开挖的长度不大于50cm，初次开挖的长度不大于1m，定期检查掌子面的稳定性，每次开挖完成后，及时进行拱架的安装和加固，并通过安装钢筋网片和喷射混凝土形成初期支护；

4)继续加固下一层土体，掌子面稳定后继续开挖，开挖至隧道和出入口、风亭结构连通，施做连通道内衬结构，内衬结构与初期支护中间铺设防水材料，预留注浆管；

5)采用钢筋混凝土现浇内衬结构，完成后及时养护，通过预留注浆管进行壁厚注浆填充止水。

如图4所示，为满足消防应急要求，在隧道内设置上下行线联络通道，通过上部隔墙预留门洞15，横向隔板预留孔洞布置步梯17，下部支撑墙预留门洞18，结合上下行线疏散平台16，将上下行线连通，实现应急疏散功能。

管线层6内放置有走线管路，走线管路一般较长，若需对其进行更换，则需要从站台板5上穿过进入到管线层6内，为确保较长的走线管路能进入到管线层6内，所述站台板5上安装有升降维修门装置，如图5、图6和图7所示，所述升降维修门装置包括开设在站台板5上的长条槽19，长条槽19内设有升降板20，升降板20的一端铰接在长条槽19内，升降板20的另一端连接有第一钢丝绳21，第一钢丝绳21由卷扬机22控制伸缩，所述卷扬机22安装在站台板5内。卷扬机22能控制第一钢丝绳21控制升降板20的转动开合，使升降板20降至横向分隔板7上并作为阶梯，在站台板5上露出长条槽19的空间，便于检修人员携带走线管路进入到管线层6内，升降板20提升至将长条槽19封闭时，升降板20也能作为站台板5的一部分来为乘客提供必要的站立空间。

为了在升降板20降至横向分隔板7上时，避免乘客误入到长条槽19位置处，对应于长条槽19四周的位置，在站台板5上安装有护栏装置，如图11所示，所述护栏装置包括开设在站台板5上的浸入槽23，浸入槽23的一端铰接有U型架，U型架包括铰接在浸入槽23内的第一横杆24，第一横杆24两端均设置与第一横杆24相垂直的第一立杆25，第一立杆25上端均铰接有纵杆26，纵杆26的另一端铰接有第二立杆27，第二立杆27的底部铰接在浸入槽23内。其中第一立杆25和第二立杆27分别设置在长条槽19的两端位置，第一立杆25、纵杆26和第二立杆27在站台板5构成一个平行四边形机构，能彼此之间进行同步摆动。在两根第一立杆25之间还安装有第二横杆28，以防止非检修人员的乘客跌落入管线层6内，而第二立杆27之间没有连接，便于检修人员由此进入到升降板20上。

如图8所示，所述第一横杆24上安装有锁具41，锁具41内设置锁舌29，在浸入槽23内开设有与锁舌29相配合的第一定位槽30和第二定位槽31，其中第一定位槽30和第二定位槽31相垂直设置，锁舌29位于第一定位槽30内时，第一立杆25和第二立杆27均处于竖直状态，锁舌29位于第二定位槽31内时，第一立杆25、纵杆26、第二立杆27和第二横杆28均位于浸入槽23内。锁舌29与定位槽的设置是为了给护栏装置进行定位，如图7所示的状态，此时为进行检修作业，锁舌29位于第一定位槽30内，第一立杆25和第二立杆27均处于竖直状态，对长条槽19的四周形成围挡。在如图10所示的非检修状态下，锁舌29位于第二定位槽31内，第一立杆25、纵杆26、第二立杆27和第二横杆28均位于浸入槽23内，不会凸出站台板5之上，如图12所示，避免在非检修状态下对乘客产生影响。其中锁具41内的锁舌29可以只由检修人员配备的钥匙进行开启或关闭，进而避免其余人员的误操作开启。

为了确保在将护栏装置从浸入槽23内转动打开形成围挡后，才能由卷扬机22控制升降板20进行打开，对应于升降板20转动升降的端部位置，在站台板5上还安装有联动解锁装置，所述联动解锁装置包括有转动轴32，转动轴32底端设有挡板33，转动轴32外周套装有扭簧34，所述扭簧34始终有使挡板33转动至升降板20底部的趋势，在转动轴32上端还设有线轮35，两个第一立杆25之间安装横板36，横板36上铰接有连杆37，连杆37的另一端铰接有T型滑块38，站台板5内开设有与T型滑块38相配合的T型滑槽39，所述T型滑块38上还连接有第二钢丝绳40，如图9所示，第二钢丝绳40的一端固定在线轮35上，当第一立杆25从浸入槽23内转动移出时，T型滑块38逐渐向第一立杆25方向靠近，通过第二钢丝绳40带动线轮35及转动轴32转动，使挡板33转动与升降板20相分离。即若想将升降板20降至横向分隔板7上，只有当护栏装置从浸入槽23内转动打开形成围挡后，挡板33才能转动与升降板20底部相分离，卷扬机22就能控制升降板20的升降。

当升降维修门装置从图10转变为图7所示的状态时，需进行的操作如下：首先锁舌29与第二定位槽31解除锁定，将第一立杆25从浸入槽23内在图10所示的方向上顺时针转动打开，锁舌29伸入第一定位槽30内，使护栏装置在长条槽19的四周形成围挡，第一立杆25顺指针转动的过程中，通过连杆37带动T型滑块38在图10所示的方向上右移，拉动第二钢丝绳40克服扭簧34的作用力使线轮35在图9所示的方向上顺指针转动，进而带动挡板33旋转与升降板20底部相分离，后续卷扬机22就能由第一钢丝绳21控制升降板20转动打开。需要将升降维修门装置关闭时，则进行的操作和上述相反，需先将升降板20转动关闭，再将第一立杆25转动至浸入槽23内，在扭簧34的作用下，挡板33重新转动至升降板20底部，对其进行竖向限位，恢复至图10所示状态。

Claims (10)

1.一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局，其特征在于：包括满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径单洞隧道，在站台段(1)两侧设置满足检验出入及缓冲客流功能的站厅段(2)；在站厅层两侧延伸设置地下商城段(3)；

在大直径单洞隧道内设置竖向支撑墙(10)、横向分隔板(7)、列车限界(8)和安全屏蔽门(9)，将上下行线分隔，在上行线和下行线上分别设置站台板(5)，站台板(5)上侧为人员活动层(4)，人员活动层(4)为站台层、站厅层、城市管廊层、人防层或商场层，站台板(5)下侧为管线层(6)，下行线列车下部为下层道床(11)；

选择相对空旷区间布置出入口(12)和风井(13)；隧道与出入口(12)、风井(13)、人防之间设置连接通道(14)，隧道内设置上下行线联络通道，通过上部隔墙预留门洞(15)，横向隔板预留孔洞设置步梯(17)，下部支撑墙预留门洞(18)，结合上下行线疏散平台(16)，将上下行线联通，实现应急疏散功能。

2.根据权利要求1所述的一种单一断面内融合地铁车站与区间的布局，其特征在于：所述站台板(5)上安装有升降维修门装置，升降维修门装置包括开设在站台板(5)上的长条槽(19)，长条槽(19)内设有升降板(20)，升降板(20)的一端铰接在长条槽(19)内，升降板(20)的另一端连接有第一钢丝绳(21)，第一钢丝绳(21)由卷扬机(22)控制伸缩，所述卷扬机(22)安装在站台板(5)内，对应于长条槽(19)四周的位置，在站台板(5)上安装有护栏装置，所述护栏装置包括开设在站台板(5)上的浸入槽(23)，浸入槽(23)的一端铰接有U型架，U型架包括铰接在浸入槽(23)内的第一横杆(24)，第一横杆(24)两端均设置与第一横杆(24)相垂直的第一立杆(25)，第一立杆(25)上端均铰接有纵杆(26)，纵杆(26)的另一端铰接有第二立杆(27)，第二立杆(27)的底部铰接在浸入槽(23)内，其中第一立杆(25)和第二立杆(27)分别设置在长条槽(19)的两端位置，两根第一立杆(25)之间还安装有第二横杆(28)，所述第一横杆(24)上安装有锁具(41)，锁具(41)内设置锁舌(29)，在浸入槽(23)内开设有与锁舌(29)相配合的第一定位槽(30)和第二定位槽(31)，其中第一定位槽(30)和第二定位槽(31)相垂直设置，锁舌(29)位于第一定位槽(30)内时，第一立杆(25)和第二立杆(27)均处于竖直状态，锁舌(29)位于第二定位槽(31)内时，第一立杆(25)、纵杆(26)、第二立杆(27)和第二横杆(28)均位于浸入槽(23)内，对应于升降板(20)转动升降的端部位置，在站台板(5)上还安装有联动解锁装置，所述联动解锁装置包括有转动轴(32)，转动轴(32)底端设有挡板(33)，转动轴(32)外周套装有扭簧(34)，所述扭簧(34)始终有使挡板(33)转动至升降板(20)底部的趋势，在转动轴(32)上端还设有线轮(35)，两个第一立杆(25)之间安装横板(36)，横板(36)上铰接有连杆(37)，连杆(37)的另一端铰接有T型滑块(38)，站台板(5)内开设有与T型滑块(38)相配合的T型滑槽(39)，所述T型滑块(38)上还连接有第二钢丝绳(40)，第二钢丝绳(40)的一端固定在线轮(35)上，当第一立杆(25)从浸入槽(23)内转动移出时，T型滑块(38)逐渐向第一立杆(25)方向靠近，通过第二钢丝绳(40)带动线轮(35)及转动轴(32)转动，使挡板(33)转动与升降板(20)相分离。

3.权利要求1所述单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

①采用满足双层地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的大直径盾构，用隧道掘进机一次性施工若干区间及车站；

②在大直径盾构的车站部位施工车站站台板、支撑墙、横隔板结构，将车站上、下行线，站台站厅各为一层，进行配线设置，在车站进行站内结构二次施工；

③在隧道富余空间施工城市管廊、人防、商城、风亭、出入口及连接通道；

④在隧道正线部位施工内部结构，将上、下行线分隔；

⑤进行线路铺轨、机电安装及装修，联调联试，试运行。

4.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤①中，当施工过程中区间及车站的地面环境恶劣时，采用满足双线地铁隧道界限和车站站台站厅建筑界限要求的隧道掘进机施工，施工前结合地质水文及线路线型进行隧道掘进机选型设计，选择可提供隧道掘进机始发施工及布置配套设备的场地作为隧道掘进机始发站点，选择可提供隧道掘进机接收施工的站点作为隧道掘进机接收点，隧道掘进机施工采用预制管片衬砌结构拼装隧道或二次衬砌隧道，并预留联络通道、人防、风井、出入口等地上、地下连接通道特殊衬砌环。

5.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：

步骤①中采用开挖断面32～314平方米的隧道掘进机进行施工，所述的隧道掘进机包括盾构、TBM、悬臂式隧道掘进机或顶管机。

6.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤①中施工前，结合地质水文及线路线型对隧道掘进机选型设计，具体的：

当地质水文为软土地层，刀盘配置刮刀或撕裂刀；

当地质水文为污水卵石时基岩地层，选择土压平衡盾构机或顶管；

当地质水文为富水卵石时基岩地层，选择泥水平衡盾构机或顶管；

基岩地层小曲线半径路线选择主动铰接，始发场地狭小的选择土压平衡盾构机。

7.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤②中，根据客流及列车规格设置站台长度，具体的包括：

根据客流预测，计算高峰小时单向最大断面客流量；

根据高峰小时单向最大断面客流量，选择车辆型号，制定车辆编组方案；

根据车辆编组方案，确定站台长度。

8.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤②中，通过横隔板将隧道分隔成上下两层，分别作为行车上下行线，列车停靠位置为站台，隧道两侧延伸设置站厅，隧道两侧延伸的长度不大于区间正线长度。

9.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤②中进行配线设置时，配线类型包括折返线、存车线、停车线、渡线、安全性、联络线和出入线中一种或几种；

站内结构是根据功能区实施的，具体包括站台板、支撑墙、分隔墙、风道、防火门、疏散通道、消防池、步梯、扶梯、电梯、屏蔽门、中央空调室、自动检票系统和综合监控系统。

10.根据权利要求3所述的单一断面内融合地铁车站与区间的布局的机械化快速施工方法，其特征在于：步骤③中连接通道的布置需要与上、下行线及横隔板配合，连接通道的位置与车站站台末端的净距不大于600米，若区间内存在多个连接通道，则连接通道之间的净距不大于600米，连接通道与疏散平台同侧，在横隔板的侧边预留孔洞，宽度不小于1.5米，设置上、下行线连接步梯。

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