[发明专利]下穿地铁支护结构及其制造方法

说明书

本发明涉及一种下穿地铁支护结构及其制造方法，包括工作井，工作井沿现有地铁站两侧往地下竖向延伸；支撑架，支撑架设置于现有地铁站下方并连通工作井，支撑架构成下穿地铁的通道，包括管幕墙；连接件，连接件连接支撑架、工作井和现有地铁站，用于防止现有地铁站变形。本申请所提供的技术方案，管幕支护刚度大，对上部车站承托能力强，能够有效控制上部车站的变形，减小新建结构与现有车站竖向净距，节约造价；其次，采用管幕墙与冻结管结合的方式，管幕作为支护结构，冻结帷幕与管幕锁口一起形成两道止水帷幕，保证止水的同时减小冻结体量，较好的控制冻胀融沉对现有地铁站的变形影响。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别是涉及一种下穿地铁支护结构及其制造方法。

背景技术

在城市的发展过程中，地铁凭借其载客量大、高速、准时的特点，发挥了至关重要的作用。随着近年来地铁建设强度增加，地铁线路逐渐成片成网，换乘站日益增多，但由于地铁建设的规划轮次间隔时间较长，早批次的部分地铁车站在先期设计过程中无法确定是否存在远期换乘车站，或换乘车站的具体位置不确定，因此无法在结构上进行预留，主要表现在：先建车站围护结构(例如地下连续墙或钻孔灌注桩钢筋)直径较大、钢筋间距较小，盾构机无法切削，因而影响后期地铁结构的实施，随着大中城市地铁建设的进一步深入，此类情况带来的问题趋于明显。

下穿此类运营地铁车站，涉及到暗挖法自身的工程风险控制、对上方运营车站的变形控制，特别是高水位的软土地区，会面临以下难题：

1、新建的暗挖结构需位于既有车站下方较深位置，存在承压水突涌风险，导致工程无法实施。此外，一旦地下水土涌入，必然造成上方运营的地铁车站产生较大变形，且对周边建构筑物、道路、管线造成不利影响。

2、上方地铁车站变形控制要求极高，且不能影响正常运营。如设计施工的措施不到位，将引起上方已运营车站结构的不均匀沉降，甚至产生较大变形，威胁运营安全。

3、永久使用阶段新老结构的受力安全设计复杂。新结构应能承担既有结构的竖向荷载，两者间应具备安全可靠的传力路径，确保既有结构底板下方的顶托稳定。

4、在现有地铁站下方新建结构，往往需要凿除既有地铁站的地墙和桩基等，削弱现有地铁站抗浮承载力。

目前针对高水位的软土地区，在未预留远期盾构下穿条件的运营地铁站下方新建地铁结构，实践中存在施工难度大，冻结体量大，施工过程中容易破坏现有地铁站内的抗浮结构，增加现有地铁站的变形风险，进而影响现有地铁站的正常运营。

发明内容

针对在现有地铁站下方新建车站，解决暗挖下穿时面临的承压水突涌，冻结土施工量大等问题，同时控制上方现有车站的变形，使新老结构传力清晰、有效，对现有车站运营不产生影响，有必要提供一种下穿地铁支护结构及其制造方法。

一种下穿地铁支护结构，包括工作井，所述工作井沿现有地铁站两侧向地下竖向延伸；支撑架，所述支撑架设置于所述现有地铁站下方并连通所述工作井，所述支撑架构成下穿地铁的通道，包括管幕墙；连接件，所述连接件连接所述支撑架、所述工作井和所述现有地铁站，用于防止所述现有地铁站变形。

进一步地，所述管幕墙的横截面包括由多个并排连接的管路构成的封闭结构，所述通道沿所述管幕墙内部设置。

进一步地，贯穿所述现有地铁站下方桩基处设置可供人工穿凿的所述管路。

进一步地，所述管路内部设置加劲板。

进一步地，所述支撑架包括由灌注浆构成的第一道防水层，所述第一道防水层用于填充所述多个并排连接的管路之间的间隙。

进一步地，所述多个并排连接的管路内部设置冻结管，所述冻结管用于冻结所述管路周围土层并构成所述支撑架的第二道防水层。