拱盖法

摘要： 在上软下硬的地质条件下采用拱盖法进行大跨度暗挖车站施工时,由于土岩复合和跨度较大的特点,使得车站的围岩参数难以准确获取。针对这一问题,提出了一种适用于拱盖法车站的智能反分析方法:高斯过程-差异进化协同优化算法(GP-DE算法)。以大连地铁五号线石葵路车站为工程背景,在车站典型断面处安装传感器,采集施工中应力位移数据;同时建立FLAC^(3D)有限元模型,设计25组正交方案进行计算,并得出结果,通过敏感性分析找出关键参数;联合传感器实测数据与正交方案所得监测数据,运用该算法进行位移应力联合反分析,并使用FLAC^(3D)正算验证反演参数的精度。结果表明,反分析所得参数代入有限元模型正算结果与实际值较为吻合,反分析结果精度高。将反演结果运用到车站设计中,反演精度满足工程需要。

摘要： 结合贵阳地铁某车站拱盖法施工,采用数值分析研究上软下硬复杂地层中不同覆跨比对地表沉降、拱顶沉降和地层应力分布的影响,提出最优覆跨比的确定方法。研究表明:随着覆跨比的增大,地表沉降和拱顶沉降均不断减小,但减小幅度在覆跨比超过0.4后减缓;随着盖挖法施工,车站上覆地层中大主应力方向产生偏转,产生土拱效应,土拱拱顶深度随着覆跨比的增大而增大;不同覆跨比下,超过30%的拱顶沉降和地层沉降均发生在拆撑施做内衬步骤;此类地质条件中盖挖法最优覆跨比可选为0.4。

摘要： 依托贵阳市一临近既有建筑物的大跨暗挖车站工程,通过数值方法对其拱盖法施工过程进行模拟,分析施工过程中加固深度和位置对既有建筑物变形的影响,并提出优化方案。研究表明:既有建筑物变形集中在拆撑并施做内衬的过程中,施工中需重点监测;随着加固桩深度的增大,既有建筑物竖向和水平向变形均降低;随着加固位置逐渐接近既有建筑物,其变形也逐渐降低,但加固深度和加固位置均存在最优值。

摘要： 文章围绕双层叠合初支拱盖法展开探讨,提出可行的技术方案,明确各个工序下所对应的技术要点,综合实际案例进行分析,最终结果表明该方式具有良好的可行性,所带来的工作面较大,在确保工程质量的同时还可以缩减工程成本,总体来说可行性较高.

摘要： 依托大连地铁5号线石葵路站大跨度浅埋暗挖车站工程,采用FLAC3D有限差分软件进行三维数值建模,详细分析拱盖法施工过程中地表沉降、衬砌和围岩应力的变化情况,针对各施工阶段力学响应的特点提出相应的施工措施,并对大断面导洞合理的开挖控制间距进行优化,最后与实际监测数据进行对比.结果表明:大断面主体导洞的开挖是引起地表沉降的主要因素,拱顶二次衬砌施工完成后地表沉降基本保持稳定;单侧导洞的开挖存在明显的偏压效应,应严格遵循"先边后中"的导洞施工顺序;边导洞初期支护和中隔壁的拆除对初期支护和围岩应力的影响显著,可以采取分段、交叉拆除和以锚代撑等措施保障结构的稳定;大断面主体导洞的开挖控制间距对地表沉降的影响十分明显,合理的间距应控制在20～35 m范围内;数值计算结果与现场监测数据吻合较好,可为类似的工程实践提供参考.

摘要： 文章根据大连地铁一期工程中山广场站的设计情况,介绍了近年来发展的一种新型暗挖施工工法,即拱盖法,阐述了拱盖法施工步序、主要工序控制要点,能为类似工程项目设计施工提供有益经验.

摘要： 文章根据大连地铁一期工程中山广场站的设计情况,介绍了近年来发展的一种新型暗挖施工工法,即拱盖法,阐述了拱盖法施工步序、主要工序控制要点,能为类似工程项目设计施工提供有益经验。

摘要： 以青岛地铁施工为背景,基于FLAC3D,研究拱盖法施工中拱脚处围岩强度对地表沉降的影响,分析了拱盖法施工中不同围岩强度对各工序沉降的影响规律以及拱盖发挥作用的施工阶段。

摘要： 以青岛地铁施工为背景,基于FLAC3D,研究拱盖法施工中拱脚处围岩强度对地表沉降的影响,分析了拱盖法施工中不同围岩强度对各工序沉降的影响规律以及拱盖发挥作用的施工阶段.

摘要： 针对超大断面拱盖法地铁车站中施工适宜的围岩的局限性,为拓展拱盖法施工的适用范围,文章依托重庆市轨道环线民安大道站工程,运用有限元软件Midas GTS对车站大拱脚结构不加固方案、钢筋混凝土扩大基础加固方案、钢筋混凝土传力桩加固方案以及锚固方案进行比选及支护参数优化分析.研究结果表明:(1)拱脚结构加筋对于拱脚以及整个结构的受力、变形都能起到一定改善作用;(2)综合考虑结构变形、地面沉降、结构受力、工程经济效益问题和施工难易程度,应优先选择锚固方案;(3)锚固方案合理支护参数为6 m/0.50 m×0.75 m;(4)在锚固方案的基础上,钢拱架、侧墙锚杆以及拱脚结构加筋共同作用能保障车站结构的安全.

摘要： 拱盖法施做地下车站技术已经在大连、青岛等岩层"上软下硬"的地区广泛使用,其特点是既能充分发挥岩体自稳定性,又能减少造价,增大作业面积.拱盖法施做地下车站时,围岩应力状态、车站结构变形与拱盖嵌入微风化岩的比例密切相关.文章依托青岛地铁4号线内蒙古路站的初步设计方案,使用有限元数值方法,以拱盖嵌入微风化花岗岩的比例为自变量,探究拱盖的拱脚在不同嵌岩比例下,车站结构与地层对开挖施工的响应状况.分析结果表明,拱盖嵌入微风化花岗岩的比例与地面最大沉降值、拱顶最大沉降值基本呈线性关系;随着拱盖拱脚嵌入微风化花岗岩比例的增加,掌子面围岩应力变化值收敛,车站结构趋于稳定.拱盖嵌入微风化岩体的比例对拱脚水平位移的影响远大于对拱脚竖向位移的影响.

摘要： 针对超大断面车站拱盖法破坏特征和力学机理,基于地层—结构模型及有限元分析手段,以重庆地铁5号线凤西路站层状岩地层超大断面暗挖地铁车站为研究对象,主要考虑围岩级别、隧道埋深、隧道跨度及初期支护厚度4个影响因素,并根据实际工程进行参数取值,考查其初期支护拱顶沉降及拱顶截面内力指标,并进行影响因素的敏感性分析结果表明,4个影响因素中,隧道跨度对拱盖法的稳定性影响较低,4个考查指标中,拱顶轴力及拱顶沉降受各因素的影响较小;对拱顶弯矩而言,埋深的敏感度最大,影响最显著,其次为初支厚度、隧道跨度及围岩级别;对拱顶轴力而言,围岩级别的敏感度最大,其次为隧道跨度、隧道埋深和初支厚度;拱顶沉降各影响因素的敏感度相差不大,最大敏感度为5.3;安全系数方面,各因素的敏感性随围岩级别、隧道埋深、初期支护及隧道跨度而依次减小.

摘要： 针对中风化板岩强度较高、围岩稳定的特点,大连地铁在国内首次创新采用了拱盖法施工浅埋暗挖大跨车站并取得成功.文章根据大连地铁中山广场站的设计施工情况,通过与PBA工法的对比,阐述了拱盖法的核心思想及其优缺点;并对拱盖法暗挖地铁车站初支扣拱后,全逆作、半逆作半顺作以及全顺作三种施工顺序在安全、质量、进度以及附加措施等方面进行了详细分析比较,指出在没有成熟经验和相关数据支持的情况下,全逆作方案无疑是稳妥可靠的;同时对大拱脚施工、扣拱施工、钻爆法施工、中板施工,以及钢管柱保护与高边墙围岩支护等关键技术问题提出了对策;实践证明，在风化岩石地层中采用拱盖法施工浅埋暗挖大跨地铁车站是适合的。

摘要： 针对中风化板岩强度较高、围岩稳定的特点,大连地铁在国内首次创新采用了拱盖法施工浅埋暗挖大跨车站并取得成功.文章根据大连地铁中山广场站的设计施工情况,通过与PBA工法的对比,阐述了拱盖法的核心思想及其优缺点;并对拱盖法暗挖地铁车站初支扣拱后,全逆作、半逆作半顺作以及全顺作三种施工顺序在安全、质量、进度以及附加措施等方面进行了详细分析比较,指出在没有成熟经验和相关数据支持的情况下,全逆作方案无疑是稳妥可靠的;同时对大拱脚施工、扣拱施工、钻爆法施工、中板施工,以及钢管柱保护与高边墙围岩支护等关键技术问题提出了对策;最后指出了拱盖法的优化方向.

摘要： 文章利用大尺寸模型试验,研究了拱盖法隧道开挖过程中地表的发展模式和围岩受力情况.结果表明:隧道开挖过程中地表沉降先后经历了缓慢沉降、快速沉降和缓慢沉降三个阶段,其中中导洞开挖、竖向支撑拆除是沉降快速发展的阶段,拱部二次衬砌完成后开挖下部围岩对地表变形贡献不大;在掌子面推进过程中,监测断面各部位围岩荷载的释放过程具有较大差异性,拱部围岩荷载相比于拱脚和边墙释放更快,且幅度更大;拱部围岩中导洞开挖和临时支撑拆除会导致已稳定的围岩压力二次释放;由于支护的及时跟进,围岩自承能力得以发挥,围岩径向收敛变形得到较好的控制;拱部围岩中导洞开挖和临时支撑拆除会导致已稳定的围岩压力二次释放,建议工程中应将拱顶沉降作为拱盖法围岩稳定判别的主要依据.

摘要： 针对超大断面车站拱盖法破坏特征和力学机理,基于地层—结构模型及有限元分析手段,以重庆地铁5#线凤西路站层状岩地层超大断面暗挖地铁车站为研究对象.采用FLAC3D有限差分软件模拟凤西路站全过程施工,并进一步分析施工过程中地表沉降、初期支护结构应力、位移及大拱脚加固效果,同时对比青岛地铁拱盖法施工变形规律,总结了两者的异同,结果表明:(1)重庆地区层状岩地层双层叠合初支拱盖法车站中施工关键环节为拱部中导洞开挖及临时竖撑的拆除,此工序下跨中地表沉降增幅最大.相比于青岛地区拱盖法施工,下部土体放坡拉槽也是施工的重要环节,其可能对大拱脚产生较大影响,需进行重点监控量测;(2)双层叠合初支拱盖法在重庆地区层状岩地层地质条件下,支护效果较好,各项位移及应力结果均满足相应控制标准,且对围岩扰动小,在重庆地区地铁车站施工中具有良好的社会经济效应.

摘要： 文章以贵阳地铁二号线阳明祠站拱盖法施工为工程背景,针对拱盖法施工下车站主体与附属结构支护体系快速转换施工技术进行研究,通过数值模拟结合现场监测数据,分析主体与附属结构转换过程中支护体系的破坏规律.结果表明:在拱盖单侧开口及两侧开口工况下,其中板与竖向支撑、边墙二次衬砌连接处均出现较大拉应力,单侧开口时最大拉应力为2.04MPa,两侧开口时为2.31MPa,可能引起该处二次衬砌开裂从而危及施工安全.计算结果建议,在钢架处至少设置4道横撑,保证钢架整体稳定性;中板与边墙二次衬砌连接处以及中板与竖向支撑连接处需增加配筋,单独验算,避免施工过程开裂.研究成果已在贵阳地铁二号线阳省区间及阳明祠车站施工得到了应用和验证,取得了良好的经济和社会效益.

摘要： 本发明公开了一种适用于暗挖车站的拱盖施工工法，属于轨道交通工程领域，其通过将暗挖车站拱盖的施工区域划分为竖向上依次施工的多层，再先后开挖各层的导洞和核心土，利用各层中初期支护单元的先后设置，最终形成环向上完整的初期支护结构，同时，通过优选各导洞、核心土的纵向开挖深度，保证了各施工区域中掌子面的结构稳定性。本发明适用于暗挖车站的拱盖施工工法，其步骤简单，施工简便，将传统较厚且施工困难的拱盖优化为单层钢架拱盖，能够实现暗挖车站拱盖中初期支护结构的分段式先后施工，充分保证了各部位初期支护结构施工的安全性，优化了暗挖车站拱盖的施工工序，提升了拱盖施工的效率和安全性，具有较好的应用前景和实用价值。

摘要： 本发明提供了一种拱盖法进洞施工方法以及拱盖法进洞支护结构，在开挖正洞转换通道B的过程中随挖随架设门型支架作为支撑，正洞转换通道B开挖完成后，再架设第二支护结构加强支撑，最后浇注钢筋混凝土材质的初支环梁、第一纵梁、支柱梁和拱脚纵梁，初支环梁、第一纵梁和拱脚纵梁能够对第二支护结构进行稳定地支撑，且初支环梁、第一纵梁和支柱梁大幅度提升了正洞转换通道B和施工通道A的交接处的支撑强度，受力体系的转换稳定可靠，保证了施工安全。施工完成后拆除门型支架的立柱，可以顺畅的进入正洞正常开挖施工，对正洞出渣、进料以及机械操作空间无影响，为正洞施工提供充足的施工空间，保证施工效率。

摘要： 本发明公开了一种软弱地层拱盖法大跨结构二层初支拱脚稳定性的控制方法，包括S1进行拱脚部位导洞开挖；S2施做拱脚部位导洞一层初支和临时支撑；S3当一层初支与临时支撑施做封闭成环后，则进行纵梁施做；S4清理靠近纵梁处的钢架板面；S5绑扎纵梁钢筋，并将纵梁纵向主筋与第一层初支裸露钢架焊接；S6安装模板，并沿纵向对纵梁进行分段浇筑混凝土；S7待纵梁模筑混凝土达到预设强度后，施做二层初支。本发明可减小开挖对拱脚部位底层完整性和稳定性的影响，优化拱脚部位结构体系的受力，充分发挥拱脚部位及拱脚以下围岩的承载能力，降低了拱脚部位发生倾覆、滑移的风险，保障了大跨结构二层初支拱脚部位的稳定性，易于施做，结构也更安全可靠。

摘要： 本发明提供的扩大拱脚初支拱盖法，包括隧道拱部掘进和隧道下部掘进，在拱部掘进时，先在隧道顶部设置拱顶钢架，之后在隧道两侧采用台阶法交替作业以逐级设置多个大拱脚钢架以分散荷载，并使大拱脚钢架底面与围岩抵接以使得围岩也承受部分荷载，将大拱脚钢架与拱顶钢架拼接以在隧道拱部形成扩大拱脚初支拱盖，通过多级设置的大拱脚钢架以将整个初支拱盖的荷载向隧道四周围岩逐级传递，提高了初支拱盖结构稳定性，之后在扩大拱脚初支拱盖的保护下开挖隧道拱部核心土和隧道下部，提高了隧道施工的安全性，同时也降低了拱盖下侧边墙的设计要求。

摘要： 本发明公开了一种拱盖法暗挖地铁车站拱脚加固结构及施工方法，该拱脚加固结构包括两层拱盖支护、布设于地铁车站拱盖主体左右两侧拱脚处的拱脚桩及与拱脚桩连为一体的拱脚纵向梁，拱脚桩桩身沿拱脚切线布置；拱脚桩由型钢骨架及浇筑于型钢骨架和桩孔内的细石混凝土构成。本发明为拱脚桩与纵向梁相结合的加固体系，通过纵向梁连接拱脚桩和第一、二层拱盖支护，结构整体性好，抵抗局部受力及变形能力强，能够对拱脚处深厚破碎围岩进行有效加固防护；此外本发明提供的拱脚加固结构施工方法，加固范围和实施对象选取灵活，均是针对支护拱盖的拱脚岩层破碎，不会产生整体性影响，也不影响拱盖法在工程造价、施工工期、实施效率、机械化作业等方面的优点。

摘要： 本发明为一种用于地下工程拱盖法锚栅一体拱脚加固体系，包括格栅钢架和与格栅钢架刚性连接的锚杆。格栅钢架包括上部格栅钢架、下部格栅钢架和拱脚格栅钢架，拱脚格栅钢架设置在格栅钢架的拱脚位置处，拱脚格栅钢架上焊接连接有限位装置，锚杆穿过限位装置后固定在围岩中。限位装置包括有定位锚具、第一U型箍筋和第二U型箍筋，第一U型箍筋和第二U型箍筋的端部均连接在拱脚格栅钢架上，第一U型箍筋和第二U型箍筋的底部交叉形成限位孔，定位锚具设在该限位孔中并与第一U型箍筋和第二U型箍筋焊接连接。该拱脚加固体系的格栅钢架和限位装置为整体设计，使得格栅钢架和限位装置整体受力，受力更加合理，连接更加可靠。

摘要： 本实用新型提供的适用于扩大拱脚初支拱盖法的异型拱架，包括拱顶钢架、拱脚钢架和边墙钢架，所述拱脚钢架设置在所述拱顶钢架和边墙钢架之间，所述拱脚钢架从靠近所述拱顶钢架的一端向靠近所述边墙钢架的一端逐渐扩大，所述拱脚钢架底面靠近隧道一侧与所述边墙钢架顶面抵接，所述拱脚钢架底面远离所述隧道一侧与所述隧道外部的围岩抵接，所述隧道的一侧设有至少两个所述拱脚钢架，两个所述拱脚钢架依次连接。本实用新型提供的适用于扩大拱脚初支拱盖法的异型拱架，通过阶梯式设置多个大拱脚钢架，将整个拱架的荷载向隧道四周围岩逐级传递，以减轻拱脚钢架底端荷载集中问题，降低了拱脚钢架和边墙钢架的结构强度和刚度要求，提高了工程质量。

摘要： 本实用新型为一种用于地下工程拱盖法锚栅一体拱脚加固体系，包括格栅钢架和与格栅钢架刚性连接的锚杆。格栅钢架包括上部格栅钢架、下部格栅钢架和拱脚格栅钢架，拱脚格栅钢架设置在格栅钢架的拱脚位置处，拱脚格栅钢架上焊接连接有限位装置，锚杆穿过限位装置后固定在围岩中。限位装置包括有定位锚具、第一U型箍筋和第二U型箍筋，第一U型箍筋和第二U型箍筋的端部均连接在拱脚格栅钢架上，第一U型箍筋和第二U型箍筋的底部交叉形成限位孔，定位锚具设在该限位孔中并与第一U型箍筋和第二U型箍筋焊接连接。该拱脚加固体系的格栅钢架和限位装置为整体设计，使得格栅钢架和限位装置整体受力，受力更加合理，连接更加可靠。

摘要： 本实用新型公开了一种拱盖法暗挖地铁车站拱脚加固结构，包括布设于地铁车站拱盖主体左右两侧拱脚处的拱脚桩及与拱脚桩连为一体的拱脚纵向梁。拱脚桩桩身沿拱脚切线布置；拱脚桩由型钢骨架及浇筑于型钢骨架和桩孔内的细石混凝土构成；拱脚纵向梁沿地铁车站纵向布，并通过纵向梁在加固范围内将各拱脚桩连成整体。本实用新型为拱脚桩与纵向梁相结合的加固体系，通过纵向梁连接拱脚桩和第一、二层拱盖支护，结构整体性好，抵抗局部受力及变形能力强，能够对拱脚处深厚破碎围岩进行有效加固防护，增强了对拱脚变形能力的控制，从而使整个拱盖主体结构能充分发挥其承载能力。

摘要： 本实用新型提供一种地铁车站拱盖法施工竖井处开口型拱盖二衬结构，包括：竖井，竖井底部设有横通道，横通道朝隧道方向延伸并与隧道连通，横通道的延伸方向与隧道的延伸方向相同；拱盖穿过横通道，具有开口，与竖井连通；本实用新型将竖井位置设定于车站主体结构中间位置，节省了施工作业面积，在车站主体结构二衬施工过程中，对竖井处进行开口型二衬的施工，保证了后期可以通过竖井进行的排渣、进料等操作，对开口型拱盖二衬顶部回填混凝土及对竖井进行二衬施工，保证竖井结构的整体稳定，增强竖井口处的承重能力，同时该竖井可做为后期盾构机的吊出井，可以有效的提高施工过程中的作业效率。