拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構及施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構及施工方法，屬于明挖地鐵車站設計及施工領域。這種結構形式是用拱架剪力墻結構作為內部承重體系，并設置在站臺邊緣。沿車站方向相鄰的兩段剪力墻之間間距為一地鐵列車車廂長度，相鄰兩段剪力墻之間設有拱架結構，拱腳設置在異形柱上，拱架結構上均布設置拱上立柱，拱頂與拱上立柱直接支撐中板或頂板。相鄰兩段剪力墻之間加裝屏蔽門結構，屏蔽門結構兩側安裝于剪力墻上，下部安裝于站臺板上。
【專利說明】拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種地鐵車站結構及施工方法，特別是一種拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構及施工方法，屬于明挖地鐵車站設計及施工領域。
【背景技術】
[0002]目前，我國大多數地鐵車站主體結構設計采用的是雙層三跨島式站臺結構形式，內部承重結構為梁板柱框架結構。通常立柱設置在站臺中部，柱上只設置縱梁，不設置橫梁。立柱縱向間距通常為6m至Sm，也有加大立柱間距至9m以上的情況，橫向間距為6m。立柱距離站臺邊緣有一定距離。這種結構形式相較于兩跨或是單跨形式，加大了站臺寬度。但是，由于立柱所占空間較大，且間隔較小，因此設置于站臺中部占用了大量站臺空間，使得站臺中部空間未能得到充分利用。同時，現如今地鐵車站站臺邊緣加裝的屏蔽門結構屬于懸臂式結構，受力不盡合理，穩定性不足。
【發明內容】
[0003]為了解決現在地鐵車站結構設計中，立柱設置在站臺中部，導致地鐵車站站臺空間未能得到充分利用的問題，本發明提供一種拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構及施工方法，該結構形式不僅使得地鐵車站站臺空間可以得到充分利用，同時可使屏蔽門結構兩側安裝于車站主體結構上，增加其穩定性。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]一種拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，該結構主要由鋼管混凝土剪力墻、鋼管混凝土拱架、拱上立柱、頂板、中板、站臺板、底板及側墻組成；所述鋼管混凝土剪力墻設置在地鐵車站站臺邊緣，其中部和上部分別直接支撐底部站臺層的中板以及頂部站廳層的頂板，下部立于底板上；相鄰兩段鋼管混凝土剪力墻之間設置鋼管混凝土拱架，鋼管混凝土拱架兩端的拱腳架設在兩端的鋼管混凝土剪力墻上；鋼管混凝土拱架的拱頂兩側均布設置拱上立柱，拱頂及拱上立柱上端直接支撐中板或頂板；站臺層的屏蔽門安裝節點設置于鋼管混凝土剪力墻上，屏蔽門兩側安裝在鋼管混凝土剪力墻上，屏蔽門下部安裝在站臺板上。
[0006]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，沿地鐵車站縱向設置的鋼管混凝土拱架兩端的鋼管混凝土剪力墻間距為B型地鐵列車一個車廂的長度，即19520_。
[0007]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，兩段相鄰鋼管混凝土剪力墻間設置有變形縫。進一步地，所述變形縫寬度為50-70mm。
[0008]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，站臺層的拱腳高度大于屏蔽門的高度。進一步地，所述拱腳與鋼管混凝土剪力墻的連接處距站臺板的高度為2300_。
[0009]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，所述鋼管混凝土剪力墻與地鐵車站端部的外墻整體構造在一起。
[0010]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，鋼管混凝土剪力墻的長度為3000mm,厚度為 700mm。
[0011]所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，所述鋼管混凝土拱架厚度與鋼管混凝土剪力墻相同，鋼管混凝土拱架矩形截面尺寸為1000_X700mm。
[0012]上拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構的施工方法，具體施工步驟如下:
[0013]步驟一:在明挖地鐵車站設計標高處進行地鐵車站主體結構底板的現澆筑；在底板上設置站臺板；
[0014]步驟二:在底板上現澆筑站臺層的側墻、外墻及鋼管混凝土剪力墻；
[0015]步驟三:鋼管混凝土拱架及拱上立柱采用鋼管混凝土預制裝配式結構，并預先制作成整體拱架結構；
[0016]步驟四:在鋼管混凝土剪力墻施作完成后，進行現場拱架結構的整體吊裝；
[0017]步驟五:現場澆筑站臺層頂部中板，在中板上現澆筑站廳層的側墻、外墻及鋼管混凝土剪力墻；
[0018]步驟六:進行站廳層的拱架結構現場整體吊裝；
[0019]步驟七:現場澆筑站廳層的頂板；
[0020]步驟八:回填基坑,恢復路面。
[0021]有益效果:本發明以傳統雙層三跨島式站臺地鐵車站主體結構設計為基礎，考慮車站通過的地鐵列車為B型車進行設計。以適當寬度的鋼管混凝土剪力墻代替立柱，設置于站臺邊緣，使得在同等情況下，站臺區域空間更加寬敞，并保證力學性能合理。設計考慮到屏蔽門結構的設計要求，相鄰的兩段剪力墻縱向跨度為19520_，相當于B型地鐵列車一個車廂的長度。剪力墻的長度為3000mm，以保證不影響滑動門的正常開合，厚度為700mm，按面積等效為連續的剪力墻厚度=3000mmX700mm/19520=108mm。為保證地鐵進站后，不影響列車司機室的車門開合及司機進出，在相應的位置適當加大剪力墻的縱向間距。相鄰兩段隔墻上設置拱架結構，拱架與剪力墻均采用矩形鋼管混凝土結構，以保證結構承載力滿足要求。拱架厚度與剪力墻相同，截面尺寸為IOOOmmX700mm。拱腳與剪力墻的連接處距站臺板的高度為2300_，高于屏蔽門高度，以滿足屏蔽門的設計要求。拱頂直接支撐中板，拱頂兩側均布設置拱上立柱，拱上立柱上端直接支撐中板，拱架以上部分形成板柱結構形式。在剪力墻上留有屏蔽門結構的安裝節點，將兩段剪力墻之間的屏蔽門結構兩側安裝在隔墻上。
[0022]本發明使得地鐵車站站臺中部空間增大，站臺中部空間可以得到充分利用，乘客在站臺區域的活動空間更加寬闊，同時解決了屏蔽門結構的穩定性問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是該發明地鐵車站結構標準段的站臺層平面圖
[0024]圖2是該發明地鐵車站結構標準段縱剖圖；
[0025]圖3是該發明地鐵車站結構標準段橫剖圖；
[0026]圖4是該發明地鐵車站結構端部縱剖圖；
[0027]圖5是該發明地鐵車站結構端部的站臺層平面圖；
[0028]圖6是該發明地鐵車站結構設置變形縫處縱剖圖；
[0029]圖7是該發明地鐵車站結構設置變形縫處平面圖；[0030]圖中1.鋼管混凝土剪力墻，2.鋼管混凝土拱架，3.拱上立柱，4.屏蔽門安裝節點，
5.站臺板，6.中板，7.頂板，8.底板，9.外墻，10.變形縫。
【具體實施方式】
[0031]下面以圖1-7為例，對本發明做具體說明。
[0032]圖1，地鐵車站結構的內部承重結構為3000mmX 700mm的鋼管混凝土剪力墻1，鋼管混凝土剪力墻I設置于站臺板5的邊緣，沿地鐵車站縱向的兩段相鄰鋼管混凝土剪力墻I間距為B型地鐵列車一個車廂的長度19520_，鋼管混凝土剪力墻I的長度為3000mm，厚度為700mm。
[0033]圖2，由于圖1所示相鄰兩鋼管混凝土剪力墻I之間縱向跨度較大，因此采用鋼管混凝土拱架2結構以保證結構承載能力，鋼管混凝土拱架2設置在相鄰兩段鋼管混凝土剪力墻I之間，拱腳架設在鋼管混凝土剪力墻I上，鋼管混凝土拱架2厚度與鋼管混凝土剪力墻I相同，鋼管混凝土拱架2矩形截面尺寸為1000_X700mm。站臺層的拱腳高度大于屏蔽門結構高度，距站臺板的高度為2300_。拱頂直接支撐中板6或頂板7。拱頂兩側均布設置拱上立柱3，拱上立柱3上部直接支撐中板6或頂板7。屏蔽門安裝節點4設置于鋼管混凝土剪力墻I上。屏蔽門兩側安裝在鋼管混凝土剪力墻I上，下部安裝在站臺板5上。
[0034]圖3為地鐵車站主體結構標準段的橫剖圖，鋼管混凝土剪力墻I設置在站臺板5的邊緣，中部直接支撐中板6，上部支撐頂板7，下部立于底板8上。
[0035]圖4為車站主體結構端部縱剖圖，鋼管混凝土剪力墻I與地鐵車站端部的外墻9構造在一起。
[0036]圖5為地鐵車站結構端部的站臺層平面圖，位于地鐵車站端部的鋼管混凝土剪力墻I與外墻9呈一整體構造。
[0037]圖6，兩段相鄰鋼管混凝土剪力墻I間設置變形縫10，由于地鐵車站站臺有效長度范圍內不設置變形縫10，因此圖中變形縫10設置位置不影響站臺內人員正常活動。
[0038]圖7，兩段相鄰鋼管混凝土剪力墻I之間設置50?70mm的變形縫10。
[0039]施工步驟如下:
[0040]步驟一:在明挖地鐵車站設計標高處進行地鐵車站主體結構底板8的現澆筑；在底板8上設置站臺板5 ；
[0041]步驟二:在底板8上現澆筑站臺層的側墻、外墻9及鋼管混凝土剪力墻I ;
[0042]步驟三:鋼管混凝土拱架2及拱上立柱3采用鋼管混凝土預制裝配式結構，并預先制作成整體拱架結構；
[0043]步驟四:在鋼管混凝土剪力墻I施作完成后，進行現場拱架結構的整體吊裝；
[0044]步驟五:現場澆筑站臺層頂部中板6，在中板6上現澆筑站廳層的側墻、外墻9及鋼管混凝土剪力墻I ;
[0045]步驟六:進行站廳層的拱架結構現場整體吊裝；
[0046]步驟七:現場澆筑站廳層的頂板7 ；
[0047]步驟八:回填基坑，恢復路面。
【權利要求】
1.一種拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:該結構主要由鋼管混凝土剪力墻(I)、鋼管混凝土拱架(2)、拱上立柱(3)、頂板(7)、中板(6)、站臺板(5)、底板(8)及側墻組成；所述鋼管混凝土剪力墻(I)設置在地鐵車站站臺邊緣，其中部和上部分別直接支撐底部站臺層的中板(6)以及頂部站廳層的頂板(7)，下部立于底板(8)上；相鄰兩段鋼管混凝土剪力墻(I)之間設置鋼管混凝土拱架(2)，鋼管混凝土拱架(2)兩端的拱腳架設在兩端的鋼管混凝土剪力墻(I)上；鋼管混凝土拱架(2)的拱頂兩側均布設置拱上立柱(3)，拱頂及拱上立柱(3)上端直接支撐中板(6)或頂板(7);站臺層的屏蔽門安裝節點(4)設置于鋼管混凝土剪力墻(I)上，屏蔽門兩側安裝在鋼管混凝土剪力墻(I)上，屏蔽門下部安裝在站臺板(5 )上。
2.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:沿地鐵車站縱向設置的鋼管混凝土拱架(2)兩端的鋼管混凝土剪力墻(I)間距為B型地鐵列車一個車廂的長度，即19520_。
3.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:兩段相鄰鋼管混凝土剪力墻(I)間設置有變形縫(10)。
4.根據權利要求3所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:所述變形縫(10)寬度為50-70mm。
5.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:站臺層的拱腳高度大于屏蔽門的高度。
6.根據權利要求5所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:所述拱腳與鋼管混凝土剪力墻(I)的連接處距站臺板的高度為2300_。
7.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:所述鋼管混凝土剪力墻(I)與地鐵車站端部的外墻(9)整體構造在一起。
8.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:所述鋼管混凝土剪力墻(I)的長度為3000mm，厚度為700mm。
9.根據權利要求1所述的拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構，其特征在于:所述鋼管混凝土拱架(2)厚度與鋼管混凝土剪力墻(I)相同，鋼管混凝土拱架(2)矩形截面尺寸為1000mmX 700mm。
10.一種如權利要求1-9中任意一項所述拱架剪力墻式雙層三跨地鐵車站結構的施工方法，其特征在于:具體施工步驟如下: 步驟一:在明挖地鐵車站設計標高處進行地鐵車站主體結構底板(8)的現澆筑；在底板(8)上設置站臺板(5); 步驟二:在底板(8)上現澆筑站臺層的側墻、外墻(9)及鋼管混凝土剪力墻(I)； 步驟三:鋼管混凝土拱架(2)及拱上立柱(3)采用鋼管混凝土預制裝配式結構，并預先制作成整體拱架結構； 步驟四:在鋼管混凝土剪力墻(I)施作完成后，進行現場拱架結構的整體吊裝； 步驟五:現場澆筑站臺層頂部中板(6)，在中板(6)上現澆筑站廳層的側墻、外墻(9)及鋼管混凝土剪力墻(I); 步驟六:進行站廳層的拱架結構現場整體吊裝； 步驟七:現場澆筑站廳層的頂板(7)；步驟八:回填 基坑，恢復路面。
【文檔編號】E02D29/045GK103967051SQ201410161490
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】張明聚, 宋軼駿, 劉義 申請人:北京工業大學