一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构及方法与流程

1.本发明属于双侧壁导坑法施工技术领域，具体涉及一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构及方法。

背景技术：

2.地铁大断面暗挖区间采用双侧壁导坑法施工过程中，由于临时竖向支撑和横向支撑存在，加之施工工序交叉多，施工进度慢，土方开挖时通常采用人工开挖、人工出土，每个导坑的出土均通过人工利用小型推车倾倒在洞口竖井里，一般地铁区间线路较长，极大限制了施工效率，不能实现地铁安全快速施工的目的。

技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，通过设置竖向支撑开口和横向支撑开口，增加已开挖渣土体的出渣渠道，在保证区间隧道整体安全稳定的前提下，极大的提高了隧道总体开挖施工工效；本发明还提供了一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣方法。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，包括竖向支撑开口和横向支撑开口，双侧壁导坑法施工时在掌子面内设有竖向支撑和横向支撑，在竖向支撑上设置竖向支撑开口，在横向支撑上设置横向支撑开口，竖向支撑开口的开口处设有加固结构。
5.进一步的，所述加固结构包括设置在开口顶部的横梁ⅰ、开口底部的横梁ⅱ和设置在两侧部的侧梁，横梁ⅰ和横梁ⅱ均固定连接在竖向支撑上，侧梁的两端部分别固定连接在横梁ⅰ和横梁ⅱ上。
6.进一步的，所述侧梁为密排钢架，密排钢架中的各钢架紧密连接，密排钢架的侧部固定连接在竖向支撑上，密排钢架的两端部分别固定连接在横梁ⅰ上。
7.进一步的，所述横向支撑将导坑分为上导坑和下导坑，竖向支撑与横向支撑一起将导坑分为上导坑左导洞、下导坑左导洞、上导坑中间导洞、下导坑中间导洞、上导坑右导洞和下导坑右导洞，上导坑左导洞和上导坑右导洞的竖向支撑上开设竖向支撑开口，上导坑中间导洞的横向支撑上开设横向支撑开口，下导坑中间导洞为隧道总出渣通道。
8.进一步的，所述竖向支撑开口包括上导坑左导洞开口和上导坑右导洞开口，上导坑左导洞和上导坑右导洞分别通过上导坑左导洞开口和上导坑右导洞开口与上导坑中间导洞连通，上导坑中间导洞通过横向支撑开口与下导坑中间导洞连通。
9.进一步的，沿挖掘方向，上导坑左导洞的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口，上导坑右导洞的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口，上导坑左导洞开口与上导坑右导洞开口相对且相互错开。
10.进一步的，所述上导坑左导洞开口与上导坑右导洞开口位置前后错开30-50m。
11.进一步的，所述上导坑中间导洞的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口，
横向支撑开口的开口尺寸≤1m。
12.进一步的，所述下导坑中间导洞中设有弃渣溜槽，弃渣溜槽的顶端连接在横向支撑开口的下方。
13.本发明还涉及一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣方法，基于上述一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，所述出渣方法包括：
14.s1、首先通过计算分析确定竖向支撑开口和横向支撑开口的位置；
15.s2、双侧壁导坑法施工时，上导坑左导洞的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口，上导坑右导洞的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口，上导坑左导洞开口与上导坑右导洞开口位置前后错开30-50m；
16.s、上导坑中间导洞开挖过程，上导坑中间导洞的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口，横向支撑开口的开口尺寸≤1m，作为上导坑左导洞和上导坑右导洞出渣倾倒通道；
17.s、上导坑左导洞和上导坑右导洞开挖过程，通过人工利用小型推车穿越上导坑左导洞和上导坑右导洞，进入上导坑中间导洞，通过上导坑中间导洞的横向支撑开口倾倒下导坑中间导洞中；
18.s、下导坑中间导洞作为隧道总出渣通道，配置小型挖掘机进行扒渣和装运。
19.采用本发明技术方案的优点为：
20.1、本发明在满足安全稳定性的前提下，首先通过计算分析确定支撑开口位置，通过增加竖向支撑开口和横向支撑开口及调整横向支撑和竖向支撑的开口位置，增加了已开挖渣土体的出渣渠道，采用3榀钢架密排方法对开口位置进行加固，在保证区间隧道整体安全稳定的前提下，极大的提高了隧道总体开挖施工工效，从而达到出渣受限空间条件下地铁大断面暗挖区间双侧壁导坑法多洞安全快速施工的目的，所以在地铁区间采用双侧壁导坑法多洞出渣有其现实意义。
21.2、本发明用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构及方法具有较大的实用性和经济性。以某城市地铁大断面暗挖区间隧道采用双侧壁导坑法施工为例，通过采用该地铁暗挖区间双侧壁导坑法出渣方法进行土工出渣，能极大的提高了隧道开挖工效，以较低的成本投入，便出完成了地铁区间暗挖工程，取得了良好的经济效益。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
23.图1为本发明竖向支撑开口加固结构示意图；
24.图2为本发明上导坑左右及中间导洞开口示意图；
25.图3为本发明下导坑中间导洞出渣示意图。
26.上述图中的标记分别为：1-竖向支撑、2-横向支撑、3-竖向支撑开口、4-横向支撑开口、5-加固结构、51-横梁ⅰ、52-横梁ⅱ、53-密排钢架、61-上导坑左导洞、62-下导坑左导洞、63-上导坑中间导洞、64-下导坑中间导洞、65-上导坑右导洞、66-下导坑右导洞、7-弃渣溜槽。
具体实施方式
27.在本发明中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位；以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.如图1至图3所示，一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，包括竖向支撑开口3和横向支撑开口4，双侧壁导坑法施工时在掌子面内设有竖向支撑1和横向支撑2，在竖向支撑1上设置竖向支撑开口，在横向支撑2上设置横向支撑开口4，竖向支撑开口3开口处设有加固结构5。通过设置竖向支撑开口和横向支撑开口，增加已开挖渣土体的出渣渠道，在保证区间隧道整体安全稳定的前提下，极大的提高了隧道总体开挖施工工效。
29.横向支撑开口4为设置在横向支撑2底板上的矩形开口，为增加结构稳定性也可在横向支撑开口4的开口处设置加固结构5。
30.加固结构包括设置在开口顶部的横梁ⅰ51、开口底部的横梁ⅱ52和设置在两侧部的侧梁，横梁ⅰ51和横梁ⅱ52均固定连接在竖向支撑1或横向支撑2上，侧梁的两端部分别固定连接在横梁ⅰ51和横梁ⅱ52上。侧梁为密排钢架53，密排钢架53中的各钢架紧密连接，密排钢架53的侧部固定连接在竖向支撑1或横向支撑2上，密排钢架53的两端部分别固定连接在横梁ⅰ51上。优选的，密排钢架53采用3榀钢架密排方式，用于对开口位置进行加固。
31.横向支撑2将导坑分为上导坑和下导坑，竖向支撑1与横向支撑2一起将导坑分为上导坑左导洞61、下导坑左导洞62、上导坑中间导洞63、下导坑中间导洞64、上导坑右导洞65和下导坑右导洞66，上导坑左导洞61和上导坑右导洞65的竖向支撑上开设竖向支撑开口3，上导坑中间导洞63的横向支撑上开设横向支撑开口4，下导坑中间导洞64为隧道总出渣通道，配置小型挖掘机进行扒渣和装运，根据洞口断面大小面差异选择小型出渣车，采用1台侧卸式装载机，运输设备采用3～6台小型自卸汽车进行运渣。
32.竖向支撑开口3包括上导坑左导洞开口31和上导坑右导洞开口32，上导坑左导洞61和上导坑右导洞65分别通过上导坑左导洞开口31和上导坑右导洞开口32与上导坑中间导洞63连通，上导坑中间导洞63通过横向支撑开口4与下导坑中间导洞64连通。4、上导坑左右导洞开挖过程，通过人工利用小型推车穿越上导坑左导洞开口31和上导坑右导洞开口32，进入导坑中间导洞63，通过导坑中间导洞63小型开口即横向支撑开口4，倾倒下导坑中间导洞里。
33.沿挖掘方向，上导坑左导洞61的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口31，上导坑右导洞65的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口32，上导坑左导洞开口31与上导坑右导洞开口32相对且相互错开。上导坑左导洞开口31与上导坑右导洞开口32位置前后错开30-50m。上导坑中间导洞63的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口4，横向支撑开口4的开口尺寸≤1m。
34.下导坑中间导洞64中设有弃渣溜槽7，弃渣溜槽7的顶端连接在横向支撑开口4的下方。
35.具体的，地铁暗挖区间采用双侧壁导坑法进行隧道开挖支护施工，首先通过计算分析确定临时支撑开口位置，双侧壁导坑法施工临时竖向支撑时，上导坑左右导洞在竖向
支撑上每隔100m进行开口，竖向支撑开口位置左右密排3榀钢架作为门式框架进行加固，上导坑左右导洞开口位置前后错开50m，上导坑中间导洞开挖过程，横向支撑的底板上每隔150m进行矩形开口即横向支撑开口，开口尺寸不大于1m，作为上导坑左右导洞出渣倾倒通道即横向支撑开口。下导坑中间导洞作为隧道总出渣通道，配置小型挖掘机进行扒渣和装运，根据洞口断面大小面差异选择小型出渣车，采用1台侧卸式装载机，运输设备采用3～6台小型自卸汽车进行运渣。
36.本发明在满足安全稳定性的前提下，首先通过计算分析确定支撑开口位置，通过增加竖向支撑开口3和横向支撑开口4及调整横向支撑和竖向支撑的开口位置，增加了已开挖渣土体的出渣渠道，采用3榀钢架密排方法对开口位置进行加固，在保证区间隧道整体安全稳定的前提下，极大的提高了隧道总体开挖施工工效，从而达到出渣受限空间条件下地铁大断面暗挖区间双侧壁导坑法多洞安全快速施工的目的，所以在地铁区间采用双侧壁导坑法多洞出渣有其现实意义。
37.基于上述一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，本发明还提供了一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣方法，所述出渣方法包括：
38.s1、首先通过计算分析确定竖向支撑开口3和横向支撑开口4的位置；确保上导坑左右导洞和上导坑中间导洞开口位置满足安全稳定要求。
39.s2、双侧壁导坑法施工时，上导坑左导洞61的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口31，上导坑右导洞65的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口32，上导坑左导洞开口31与上导坑右导洞开口32位置前后错开30-50m；优选的，双侧壁导坑法施工临时竖向支撑时，上导坑左右导洞在临时竖向支撑每隔100m进行预先开口施工，竖向支撑开口位置左右密排3榀钢架作为门式框架进行加固，开口处密排钢架临近初支(即竖向支撑或横向支撑)两侧各0.1m处设置4根纵向连接筋，与密排钢架形成暗梁与暗柱，密排钢架底部设置横向钢架即横梁ⅱ52，作为门架托梁；上导坑左右导洞开口位置前后错开50m。
40.s3、上导坑中间导洞开挖过程，上导坑中间导洞63的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口4，横向支撑开口4的开口尺寸≤1m，作为上导坑左导洞61和上导坑右导洞65出渣倾倒通道；优选的，3、上导坑中间导洞开挖过程，底板每隔150m进行矩形开口即横向支撑开口，开口尺寸不大于1m，作为上导坑左右导洞出渣倾倒通道。
41.s4、4、隧道上导坑采用机械开挖，小型开挖设备停留在掌子面处直至导坑贯通；上导坑左导洞和上导坑右导洞开挖过程，通过人工利用小型推车穿越上导坑左导洞61和上导坑右导洞65，进入上导坑中间导洞，通过上导坑中间导洞的横向支撑开口4倾倒下导坑中间导洞中；
42.s5、下导坑中间导洞作为隧道总出渣通道，配置小型挖掘机进行扒渣和装运。根据洞口断面大小面差异选择小型出渣车，采用1台侧卸式装载机，运输设备采用3～6台小型自卸汽车进行运渣。
43.为保证出渣工序可控，对进入洞内的汽车、装载机等设备均安装废气净化装置，减少尾气中一氧化碳等有害气体含量。上导坑倾倒渣土和下导坑装渣作业时，配置专人指挥并明确指挥联络信号。
44.本发明用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构及方法具有较大的实用性和经济性。以某城市地铁大断面暗挖区间隧道采用双侧壁导坑法施工为例，通过采用该地铁
暗挖区间双侧壁导坑法出渣方法进行土工出渣，能极大的提高了隧道开挖工效，以较低的成本投入，便出完成了地铁区间暗挖工程，取得了良好的经济效益。
45.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：包括竖向支撑开口(3)和横向支撑开口(4)，双侧壁导坑法施工时在掌子面内设有竖向支撑(1)和横向支撑(2)，在竖向支撑(1)上设置竖向支撑开口，在横向支撑(2)上设置横向支撑开口(4)，竖向支撑开口(3)的开口处设有加固结构(5)。2.如权利要求1所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述加固结构包括设置在开口顶部的横梁ⅰ(51)、开口底部的横梁ⅱ(52)和设置在两侧部的侧梁，横梁ⅰ(51)和横梁ⅱ(52)均固定连接在竖向支撑(1)上，侧梁的两端部分别固定连接在横梁ⅰ(51)和横梁ⅱ(52)上。3.如权利要求2所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述侧梁为密排钢架(53)，密排钢架(53)中的各钢架紧密连接，密排钢架(53)的侧部固定连接在竖向支撑(1)上，密排钢架(53)的两端部分别固定连接在横梁ⅰ(51)上。4.如权利要求1至3任意一项所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述横向支撑(2)将导坑分为上导坑和下导坑，竖向支撑(1)与横向支撑(2)一起将导坑分为上导坑左导洞(61)、下导坑左导洞(62)、上导坑中间导洞(63)、下导坑中间导洞(64)、上导坑右导洞(65)和下导坑右导洞(66)，上导坑左导洞(61)和上导坑右导洞(65)的竖向支撑上开设竖向支撑开口(3)，上导坑中间导洞(63)的横向支撑上开设横向支撑开口(4)，下导坑中间导洞(64)为隧道总出渣通道。5.如权利要求4所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述竖向支撑开口(3)包括上导坑左导洞开口(31)和上导坑右导洞开口(32)，上导坑左导洞(61)和上导坑右导洞(65)分别通过上导坑左导洞开口(31)和上导坑右导洞开口(32)与上导坑中间导洞(63)连通，上导坑中间导洞(63)通过横向支撑开口(4)与下导坑中间导洞(64)连通。6.如权利要求5所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：沿挖掘方向，上导坑左导洞(61)的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口(31)，上导坑右导洞(65)的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口(32)，上导坑左导洞开口(31)与上导坑右导洞开口(32)相对且相互错开。7.如权利要求6所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述上导坑左导洞开口(31)与上导坑右导洞开口(32)位置前后错开30-50m。8.如权利要求6所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述上导坑中间导洞(63)的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口(4)，横向支撑开口(4)的开口尺寸≤1m。9.如权利要求5所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，其特征在于：所述下导坑中间导洞(64)中设有弃渣溜槽(7)，弃渣溜槽(7)的顶端连接在横向支撑开口(4)的下方。10.一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣方法，其特征在于：如权利要求1至9任意一项所述的一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，所述出渣方法包括：s1、首先通过计算分析确定竖向支撑开口(3)和横向支撑开口(4)的位置；s2、双侧壁导坑法施工时，上导坑左导洞(61)的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑左导洞开口(31)，上导坑右导洞(65)的竖向支撑上每隔80-120m设置上导坑右导洞开口(32)，
上导坑左导洞开口(31)与上导坑右导洞开口(32)位置前后错开30-50m；s3、上导坑中间导洞开挖过程，上导坑中间导洞(63)的横向支撑上每隔100-150m设置横向支撑开口(4)，横向支撑开口(4)的开口尺寸≤1m，作为上导坑左导洞(61)和上导坑右导洞(65)出渣倾倒通道；s4、上导坑左导洞和上导坑右导洞开挖过程，通过人工利用小型推车穿越上导坑左导洞(61)和上导坑右导洞(65)，进入上导坑中间导洞，通过上导坑中间导洞的横向支撑开口(4)倾倒下导坑中间导洞中；s5、下导坑中间导洞作为隧道总出渣通道，配置小型挖掘机进行扒渣和装运。

技术总结

本发明公开了一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣结构，包括竖向支撑开口和横向支撑开口，双侧壁导坑法施工时在掌子面内设有竖向支撑和横向支撑，在竖向支撑上设置竖向支撑开口，在横向支撑上设置横向支撑开口，竖向支撑开口的开口处设有加固结构。通过设置竖向支撑开口和横向支撑开口，增加已开挖渣土体的出渣渠道，在保证区间隧道整体安全稳定的前提下，极大的提高了隧道总体开挖施工工效。本发明公开了一种用于地铁暗挖区间双侧壁导坑法的出渣方法。的出渣方法。的出渣方法。