[发明专利]地下硐室下穿既有建筑时的防护结构及施工方法

权利要求书

1.一种地下硐室下穿既有建筑时的防护结构，其特征在于：包括两个支撑构件和至少一根圆柱梁，各根圆柱梁间隔且平行设置，圆柱梁的两端分别和两个支撑构件相连，所述圆柱梁位于上覆既有建筑和拟建地下硐室之间，圆柱梁两端均延伸到地下硐室以及需要保护的上覆既有建筑外侧，两个支撑构件平行于地下硐室掘进方向，分别位于地下硐室两侧斜上方，支撑构件包括依次设置的倾斜延伸段、水平段，圆柱梁端部与支撑构件的水平段相连接，倾斜延伸段外端连接地下硐室。

2.根据权利要求1所述的地下硐室下穿既有建筑时的防护结构，其特征在于：所述圆柱梁和支撑构件均为钢筋混凝土结构，圆柱梁和支撑构件通过钢筋相连后，通过混凝土浇筑成一体。

3.根据权利要求2所述的地下硐室下穿既有建筑时的防护结构，其特征在于：所述圆柱梁中设置有测斜管，测量导线延伸到地下硐室。

4.根据权利要求1所述的地下硐室下穿既有建筑时的防护结构，其特征在于：所述圆柱梁顶部和支撑构件的水平段底部设置有扁平状的橡胶囊，橡胶囊的导管延伸到地下硐室。

5.一种采用如权利要求1所述的地下硐室下穿既有建筑时的防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）地下硐室建设过程中，在开挖面距离上覆既有建筑一定距离处，由地下硐室向其两侧分别开挖导洞，两个导洞逐渐延伸到地下硐室的斜上方，然后平行于地下硐室向前延伸，直至超越上覆既有建筑一定距离；

（2）在导洞的水平段架设钻机，进行钻孔作业，形成穿越地下硐室上方的钻孔；

（3）在钻孔入口处，绑扎钢筋形成小段钢筋笼后置入钻孔，进而随着钢筋笼的逐渐形成，不断置入，直至抵达另一侧导洞，钢筋笼延伸到钻孔外侧一定距离；

（4）向钻孔中注入混凝土，与钢结构一起形成圆柱梁，圆柱梁的外端留设一段裸露钢筋笼；

（5）根据需要重复步骤（2）-（4），制作多组圆柱梁；

（6）在两个导洞水平段内绑扎钢筋笼，并与圆柱梁的外端留设的裸露钢筋笼相连；

（7）向两侧导洞水平段注入混凝土，形成两个支撑构件，与此同时圆柱梁与两个支撑构件连为一体，形成防护结构。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：施工完成后，用混凝土回填导洞的倾斜段。

7.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：在步骤（3）中，在圆柱梁中埋设测斜管，并将测量导线延伸到地下硐室。

8.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：在步骤（3）中，在圆柱梁顶部埋设扁平状的橡胶囊，橡胶囊的导管延伸到地下硐室，在地下硐室建设过程中，上覆围岩下沉变形量较大时，向橡胶囊中高压注入水泥浆，水泥浆挤压上覆围岩可以补偿其沉降，水泥浆硬化后可以提供有力支撑，最大限度防护上覆既有建筑。

9.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：在步骤（6）中，在导洞水平段底部埋设扁平状的橡胶囊，橡胶囊的导管延伸到地下硐室，在防护结构整体下沉变形量较大时，向橡胶囊中高压注入水泥浆，高压水泥浆产生的预压力，以及水泥浆硬化后提供的支撑作用可防止防护结构进一步下沉。