本發明屬于軌道交通建設，具體涉及一種基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構及施工方法。

背景技術：

1、隨著國內軌道交通網絡的迅速擴展與交織，新線路的建設面臨著前所未有的挑戰：設計復雜性激增，施工風險急劇上升，尤其是在城市化加速背景下，城市發展不均衡及預留空間成本高昂，使得既有線路難以有效預見并預留未來擴建條件。新線車站為追求高效換乘，常需跨越既有運營區間布局，這一布局策略對保障新線結構穩固與既有線運營安全提出了雙重要求。

2、當前，盡管礦山法、盾構法等技術在既有車站下方新建區間施工中有所應用，但針對新建車站直接下穿既有線區間的施工方法仍顯匱乏。鑒于地質條件的多變性、隧道承載能力的考量以及振動控制的嚴格要求，此類施工極易擾動既有線結構穩定性，特別是在地質復雜區域，其風險、難度與成本均顯著上升。盾構法雖因其技術優勢成為首選，但在車站建設中卻面臨空間局限——盾構尺寸限制導致乘客服務設施(如樓扶梯)、設備用房等難以布置，且盾構管片開洞技術難度大、風險高，單純依賴盾構法實施下穿施工顯得力不從心。

3、因此，研發一種創新的施工方法，旨在未預留車站穿越條件的既有運營線路區間下方，通過大盾構技術安全、高效地穿越并構建地鐵車站，顯得尤為重要。

技術實現思路

1、本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構及施工方法。

2、本發明的技術方案是：基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，包括地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層、既有線路一、新建線路二、遠期規劃換乘線路三，所述新建線路二下穿既有線路一，新建線路二與遠期規劃換乘線路三垂直或斜交，所述地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層豎向布設。

3、更進一步的，所述地下一層站廳層包括站廳公共區和地下一層兩端設備管理用房區，所述站廳公共區包括左側站廳空間、右側站廳空間，所述左側站廳空間、右側站廳空間之間形成連通二者的頂管隧道。

4、更進一步的，所述頂管隧道上跨既有線路一，所述左側站廳空間大于右側站廳空間。

5、更進一步的，所述右側站廳空間與遠期規劃換乘線路三的交叉處設置有換乘站廳節點。

6、更進一步的，所述地下二層設備層包括地下二層設備管理用房區，所述地下二層設備管理用房區包括左側設備空間、右側設備空間，所述左側設備空間、右側設備空間由既有線路一分隔。

7、更進一步的，所述地下三層站臺層包括中間公共區和地下三層兩端設備管理用房區，所述地下三層站臺層的盾構隧道下穿既有線路一，地下三層站臺層包括左側站臺空間、右側站臺空間。

8、更進一步的，所述盾構隧道爭取更短距離換乘，應在既有線路一兩側的安全距離范圍內，所述安全距離范圍指車站站臺層兩組樓扶梯之間工作點距離小于100米，這樣可避免在盾構隧道內增加疏散設施而出現破除盾構管片的風險。

9、基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構的施工方法，包括以下步驟：

10、a.在車站兩端進行明挖施工，進行車站主體結構的建造；

11、b.盾構隧道開挖，施工新建線路二上行線、新建線路二下行線；

12、c.施工隧道內的站臺板；

13、d.施工隧道內的軌頂風道；

14、e.開挖頂管隧道，連接車站的站廳層。

15、更進一步的，步驟a在車站兩端進行明挖施工，進行車站主體結構的建造，具體過程如下：

16、首先，在地鐵車站明挖區間，采用明挖順作法進行基坑開挖，先進行圍護結構施工，隨著開挖依次進行多層支護結構設置；

17、然后，進行車站主體結構的建造，包括車站底板、車站側墻、車站中板、車站頂板的澆筑；

18、再后，依次進行各支護結構拆除工作；

19、最后，進行覆土回填。

20、更進一步的，步驟b中施工新建線路二上行線，具體過程如下：

21、首先，在地鐵車站盾構區間兩端分別施工上行線l2始發井、上行線l2接收井、下行線l2’始發井、下行線l2’接收井；

22、然后，施工形成帶有鋼板的盾構管片或帶有植筋的盾構管片；

23、最后，大盾構由上行線l2始發井吊入，盾構推進并進行盾構管片的拼裝；施工完成后由上行線l2接收井吊出。

24、更進一步的，步驟b中施工新建線路二下行線，具體過程如下：

25、首先，大盾構轉場至下行線l2’始發井，并吊入；

26、然后，施工形成帶有鋼板的盾構管片或帶有植筋的盾構管片；

27、最后，盾構推進并進行盾構管片的拼裝，施工完成后由下行線l2’接收井吊出，完成盾構隧道的開挖。

28、本發明的有益效果如下：

29、本發明實現了對既有線路的最小化影響，確保了既有線路的持續穩定運營，顯著提升了施工速度，有效縮短了工程周期。此外，本發明大幅減少新建車站與既有線區間結構的間距，并降低車站非下穿既有線部分的結構埋深，不僅降低了工程風險，還實現了投資成本的顯著節約。

30、本發明克服了新建車站的空間限制，優化了乘客流線設計，既能解決站臺穿越既有線區間，又能實現新建車站絕大部分空間高效、舒適利用，還可避免盾構管片破壞以降低工程風險，為城市軌道交通新建設線路的地鐵車站設計提供了更為廣闊的思路與選擇空間。

31、本發明集成了明挖法、頂管法、盾構法等多種工藝的精髓，形成了一套綜合解決方案，為未來新建車站穿越既有線區間提供了強有力的技術支持，極大地增強了軌道交通建設的靈活性與適應性，為城市軌道交通的可持續發展奠定了堅實基礎。

技術特征：

1.基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，包括地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層、既有線路一、新建線路二、遠期規劃換乘線路三，其特征在于：所述新建線路二下穿既有線路一，新建線路二與遠期規劃換乘線路三垂直或斜交，所述地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層豎向布設。

2.根據權利要求1所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，其特征在于：所述地下一層站廳層包括站廳公共區和地下一層兩端設備管理用房區，所述站廳公共區包括左側站廳空間（9）、右側站廳空間（10），所述左側站廳空間（9）、右側站廳空間（10）之間形成連通二者的頂管隧道（4）。

3.根據權利要求2所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，其特征在于：所述頂管隧道（4）上跨既有線路一，所述左側站廳空間（9）大于右側站廳空間（10）。

4.根據權利要求2所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，其特征在于：所述右側站廳空間（10）與遠期規劃換乘線路三的交叉處設置有換乘站廳節點（6）。

5.根據權利要求1所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，其特征在于：所述地下二層設備層包括地下二層設備管理用房區，所述地下二層設備管理用房區包括左側設備空間（11）、右側設備空間（12），所述左側設備空間（11）、右側設備空間（12）由既有線路一分隔。

6.根據權利要求1所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構，其特征在于：所述地下三層站臺層包括中間公共區和地下三層兩端設備管理用房區，所述地下三層站臺層的盾構隧道（5）下穿既有線路一，地下三層站臺層包括左側站臺空間（13）、右側站臺空間（14）。

7.基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構的施工方法，其特征在于：包括以下步驟：

8.根據權利要求1所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構的施工方法，其特征在于：步驟a在車站兩端進行明挖施工，進行車站主體結構的建造，具體過程如下：

9.根據權利要求1所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構的施工方法，其特征在于：步驟b中施工新建線路二上行線l2，具體過程如下：

10.根據權利要求9所述的基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構的施工方法，其特征在于：步驟b中施工新建線路二下行線l2’，具體過程如下：

技術總結
本發明公開了一種基于大盾構下穿既有線區間的地鐵車站結構及施工方法，其車站結構包括地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層、既有線路一、新建線路二、遠期規劃換乘線路三，新建線路二下穿既有線路一，新建線路二與遠期規劃換乘線路三垂直或斜交，所述地下一層站廳層、地下二層設備層、地下三層站臺層豎向布設；其施工方法，包括以下步驟：在車站兩端進行明挖施工；盾構隧道開挖，施工新建線路二上行線L2、新建線路二下行線L2’；施工隧道內的站臺板；施工隧道內的軌頂風道；開挖頂管隧道，連接車站的站廳層。本發明對既有線路影響小、施工快、節約投資，提高軌道交通建設的適應性。

技術研發人員：姬利偉,張春雷,曾佳亮,張彤,費瑞振,趙博洋,王明昇,陳鵬,王亮,于海,秦競卓,萬江超,費亞普,馬龍,李宗衡
受保護的技術使用者：中國鐵路設計集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28