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大直径盾构扩挖修建地铁车站的方案研究
摘要:为解决在各种复杂环境条件下地铁车站建设的难题,以北京地铁14号线试验段车站建设工法的研究为背景,提出了采用大直径盾构扩挖修建车站的方案研究。
关键词:大直径盾构 扩挖 地铁车站车站的功能。为此需另寻新的思路,提出本试验段主要采用大直径盾构扩挖实现车站。

通过前期对日本、俄罗斯、德黑兰1、2号线(法国设计)等国外地铁工程的调研,国外有很多先施工盾构区间 ,后实施车站的成功经验和思路。在此基础上,分析研究了盾构区间与扩挖车站的可能性, 根据十四号线建设条件特点,主要概括为以下三种形式,并进行了比较,即:图1为单洞双线盾构扩挖侧式车站,图2为单洞双线盾构扩挖岛式车站,图3为双洞双线盾构扩挖岛式车站。






图2 单洞双线盾构扩挖岛式车站 图3 双洞双线盾构扩挖岛式车站
三种车站都是利用盾构扩挖形成车站站台层,而其站厅及设备用房则尽量置于路侧可明挖施工的场地内(可以在地上或地下),站厅与站台之间则用暗挖通道连接,设备用房与站台之间则用暗挖电缆廊道连接。
经过比较,单洞双线的侧式车站虽然在功能上与其它两种形式相比稍有不足,但从总体的工程量和施工难度上相比,还是有较大的优势,所以试验段车站推荐采用单洞双线扩挖侧式车站的形式,对有特殊需要的车站可采用单洞双线扩挖岛式车站。双洞双线扩挖岛式车站虽然在功能上优势比较明显,但区间的工程量太大,工程中一般不采用。
3大直径盾构的确定

区间盾构机通过车站,需利用盾构空间作为车站的一部分。当采用分离岛式车站时,由于站台宽度在站台面以上2米高度范围内,,B2型车轨道中心线距离站台边直线段为1500mm,曲线段最大1580mm,以及考虑车辆肩部距离车辆动态限界空间最小300mm的要求,确定车站及区间隧道圆形隧道合理建筑限界为直径7600mm。

为了充分利用盾构隧道经过车站后的空间以及区间的行车限界要求,综合考虑到侧式车站中间立柱的线间距要求、设置9号单渡线道岔的线间距要求及疏散平台的设置要求,。按照车辆肩部与设备限界最小间隙300mm控制建筑限界,确定本工程单洞双线盾构隧道的建筑限界为8800mm,为经济合理限界。
4大盾构扩挖车站方案的选择和优势
经过比较,单线大盾构在工程量、造价、安全性、实施难度等方面相对其它形式具有综合优势,经比选,,隧道内径9m的单线盾构隧道方案,在单线盾构隧道基础上进行车站扩挖施工,形成侧式站台车站,车站平面见图4,车站断面见图1。 图4 万红西街站平面图





东四环北路站具有始发条件,将台路站、万红西街站为扩挖站,在万红西街~阜通东大街区间具备设置接收井条件,根据地勘资料,这段范围的地层条件比较好,适合采用盾构施工,因此确定本段作为大盾构试验段,。
经过比较,大盾构扩挖法具有一定的优势:
1、对地面周边环境影响小,外部协调工作量大大减小。
2、与明盖挖法相比,将