CN112323856A - 一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，包括路隧道顶板，公路隧道顶板位于横向地铁车站顶板的上方，上层型钢梁，上层型钢梁连接在公路隧道顶板的下方，下层型钢梁，下层型钢梁连接在横向地铁车站顶板的上方，若干抗扭短柱，抗扭短柱设于上层型钢梁和下层型钢梁之间，抗扭短柱的一端与下层型钢梁连接，抗扭短柱的另一端与上层型钢梁之间具有间隙，若干抗剪墩，抗剪墩与上层型钢梁连接，且抗剪墩的一侧面与抗扭短柱的一侧面相接触，通过本发明的结构使隧道侧墙洞口平面内上下层型钢梁各自独立变形，受力简单，传力明确，上层型钢梁和下层型钢梁内配筋容易，洞口两端梁裂缝易于控制。

Description

一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构及施工方法

技术领域

本发明涉及隧道建筑技术领域，特别涉及站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构及施工方法。

背景技术

地铁具有安全、准点、快捷、舒适、环保的特点，逐步成为大中型城市公共交通的主力军。在寸土寸金的城市核心区，地下空间资源也日益紧张。在周边建筑及地形等因素的限制下，往往会出现站隧合建的地铁车站，即上层公路隧道与下层地铁车站合建。地铁车站的宽度通常在20m左右，两侧为侧墙，车站中间可设单排柱或者双排柱，甚至不设柱形成无柱车站。尤其在地铁两线交叉换乘处，无柱换乘大厅视野开阔，人流组织灵活，疏散便捷，越来越受到重视和欢迎。地铁车站无柱换乘大厅因跨度大，荷载大一直是结构设计难点，站遂合建无柱换乘地铁车站的结构设计更加复杂困难。根据换乘大厅的建筑布置及两线交叉的角度不同，换乘大厅侧墙开洞宽度一般在20～30m，洞口上方公路隧道侧墙高度在7～9m，这段侧墙承受竖向荷载具有墙的属性，但是下方大开洞，沿洞口平面内墙会发生挠曲变形，同时具有深梁的属性，受力复杂，侧墙内配筋困难，洞口两端墙体裂缝难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构及施工方法，将换乘大厅侧墙大开洞上方公路隧道侧墙改为双层型钢梁加抗扭体系，实现了上下层型钢梁各自独立变形，受力明确，构造简单，避免了换乘节点处公路隧道侧墙“墙”“梁”不分，受力复杂，靠近洞口边缘裂缝过大的避端，同时解决了双层型钢梁在不设抗扭体系时梁根部扭矩过大，截面不足的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，地铁车站包括横向地铁车站和纵向地铁车站，包括：

横向地铁车站包括自上而下依次设置的横向地铁车站顶板、横向地铁车站中板和横向地铁车站底板；

纵向地铁车站包括纵向地铁车站顶板、纵向地铁车站中板和纵向地铁车站底板，纵向地铁车站顶板与横向地铁车站顶板相连，纵向地铁车站中板与横向地铁车站中板相连，纵向地铁车站底板与横向地铁车站底板相连；

公路隧道顶板，公路隧道顶板位于横向地铁车站顶板的上方；

上层型钢梁，上层型钢梁连接在公路隧道顶板的下方；

下层型钢梁，下层型钢梁连接在横向地铁车站顶板的上方；

若干抗扭短柱，抗扭短柱设于上层型钢梁和下层型钢梁之间，抗扭短柱的一端与下层型钢梁连接，抗扭短柱的另一端与上层型钢梁之间具有间隙；

若干抗剪墩，抗剪墩与上层型钢梁连接，抗剪墩包括第一接触面，抗扭短柱包括第二接触面，第一接触面与所述第二接触面相接触，其中，第一接触面与公路隧道的长度方向相平行，第二接触面与公路隧道的长度方向相平行。

进一步地，抗剪墩的下端与抗扭短柱不接触。

进一步地，抗扭短柱包括自上而下依次连接的上段、中段和下段，上段的一侧面与抗剪墩的一侧面接触，下段的底面与下层型钢梁连接，上段的顶面与上层型钢梁之间具有间隙；

中段的竖向截面的底端的宽度＞中段的竖向截面的顶端的宽度；

上段位于所述抗剪墩远离公路隧道的一侧。

进一步地，上层型钢梁的宽度等于抗扭短柱顶端的宽度与抗剪墩的宽度的和，下层型钢梁的宽度等于下段的宽度。

进一步地，还包括公路隧道侧墙、换乘站厅层侧墙和两面站台层侧墙；

公路隧道侧墙设于公路隧道顶板和横向地铁车站顶板之间，公路隧道侧墙与上层型钢梁相对设置；

换乘站厅层侧墙设于横向地铁车站顶板和横向地铁车站中板之间；

两面站台层侧墙设于横向地铁车站中板和横向地铁车站底板之间，公路隧道侧墙和换乘站厅层侧墙连接，换乘站厅层侧墙和一个站台层侧墙连接。

进一步地，还包括封堵墙，封堵墙的两端分别与公路隧道顶板和横向地铁车站顶板连接；

优选地，在封堵墙远离抗扭短柱的一侧面覆盖有防水层。

进一步地，两个相邻的抗剪墩之间具有间隔，且相邻的两个抗剪墩之间的间距为2m-3m。

进一步地，在抗剪墩与抗扭短柱相互接触的面上涂有石墨润滑剂。

进一步地，间隙中填充有柔性板；

优选地，间隙的宽度为50mm-100mm。

本发明另一方面提出了一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的施工方法，施工方法用于建设站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，施工方法包括如下步骤：

1)在地铁车站基坑内设置横向地铁车站底板和纵向地铁车站底板，在横向地铁车站底板和纵向地铁车站底板上设置站台层侧墙，在站台层侧墙的上侧设置纵向地铁车站中板和横向地铁车站中板；

2)在纵向地铁车站中板和横向地铁车站中板的上侧设置换乘站厅层侧墙，在换乘站厅侧墙的边缘处设置洞边暗柱；

3)在换乘站厅层侧墙的上侧设置横向地铁车站顶板和纵向地铁车站顶板，在横向地铁车站顶板上设置下层型钢梁，在下层型钢梁的顶部预留抗扭短柱的钢筋；

4)施工公路隧道侧墙和公路隧道顶板，在公路隧道顶板的下端设置上层型钢梁，并在上层型钢梁的底部预留抗剪墩的钢筋；

5)施工抗剪墩；

6)在抗剪墩上，且与抗扭短柱相接触的面上涂刷石墨润滑剂，并将抗剪墩与抗扭短柱相接触的面作为抗扭短柱的一侧的模板，安装抗扭短柱的剩余模板，向模板内浇筑混凝土形成抗扭短柱；

7)在抗扭短柱与上层型钢梁的间隙处填充柔性板；

8)待混凝土结构达到设计强度后，拆除所有模板；

9)在公路隧道顶板和横向地铁车站顶板之间设置封堵墙，在封堵墙的远离抗扭短柱的一侧面覆盖防水层；

10)将公路隧道顶板覆土回填。

分析可知，本发明公开站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构及施工方法

本发明的有益效果为，通过上层型钢梁和下层型钢梁及抗扭体系实现梁平面外的方向的剪力传递，剪力作用于上层型钢梁和下层型钢梁上形成的扭矩与板传递到上层型钢梁和下层型钢梁上的扭矩方向相反，二者互相抵消，大幅减少需上层型钢梁和下层型钢梁自身抵抗的扭矩，同时抗扭短柱不传递梁平面内方向的轴力，保证上层型钢梁和下层型钢梁各自独立变形，受力明确，避免了换乘节点处公路隧道侧墙“墙”“梁”不分(即这段公路隧道侧墙承受竖向荷载具有墙的属性，但是由于下方大开洞，沿洞口平面内的这段公路隧道的侧墙会发生挠曲变形，同时具有深梁的属性)、受力复杂、靠近洞口边缘裂缝过大的弊端，也解决了双层型钢梁在不设抗扭体系时梁根部扭矩过大，截面不足的问题，从而使隧道侧墙洞口平面内上下层型钢梁(上层型钢梁和下层型钢梁)各自独立变形，受力简单，传力明确，上层型钢梁和下层型钢梁内配筋容易，洞口两端梁裂缝易于控制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的结构俯视示意图。

图2本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的结构主视示意图。

图3本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的结构侧视示意图。

图4本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的上层型钢梁、下层型钢梁、抗扭短柱和抗剪墩的结构示意图。

图5为图4的A处放大图。

图6本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的抗剪墩的竖向截面示意图。

图7本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的抗扭短柱的竖向截面示意图。

图8本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的上层型钢梁的竖向截面示意图。

图9本发明一个实施例的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的上层型钢梁、下层型钢梁、抗扭短柱和抗剪墩的结构立体示意图。

附图标记说明：1-公路隧道顶板；2-横向地铁车站顶板；3-横向地铁车站中板；4-横向地铁车站底板；5-上层型钢梁；6-下层型钢梁；7-抗扭短柱；8-抗剪墩；9-柔性板；10-封堵墙；11-防水层；12-变形缝；13-洞边暗柱；14-纵向地铁车站顶板；15-纵向地铁车站中板；16-纵向地铁车站底板；17-横向地铁车站；18-纵向地铁车站；19-抗扭柱间洞口；20-换乘站厅层侧墙；21-公路隧道侧墙；22-站台层侧墙。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

如图1至图9所示，根据本发明的实施例，提供了站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，地铁车站包括横向地铁车站17和纵向地铁车站18，隧合建无柱地铁车站换乘节点结构包括：

横向地铁车站17包括自上而下依次设置的横向地铁车站顶板2、横向地铁车站中板3和横向地铁车站底板4；纵向地铁车站18包括纵向地铁车站顶板14、纵向地铁车站中板15和纵向地铁车站底板16，纵向地铁车站顶板14与横向地铁车站顶板2相连，纵向地铁车站中板15与横向地铁车站中板3相连，纵向地铁车站底板16与横向地铁车站底板4相连；

纵向地铁车站顶板14和横向地铁车站顶板2与纵向地铁车站中板15和横向地铁车站中板3之间的空间为换乘站厅，换乘站厅连通横向地铁车站17和纵向地铁车站18，换乘站厅为无柱结构。在横向地铁车站17一侧的侧墙大开洞，该侧墙为靠近纵向地铁车站18的侧墙，横向地铁车站17与纵向地铁车站18通过该侧墙的大开洞连通，通过大开洞连通的空间为换乘站厅。

公路隧道顶板1，公路隧道顶板1位于横向地铁车站顶板14的上方。公路隧道顶板1、横向地铁车站顶板2、横向地铁车站中板3和横向地铁车站底板4均采用混凝土大厚板加腋角结构。

其中公路隧道顶板1和横向地铁车站顶板2共同围成车站隧道，横向地铁车站顶板2和横向地铁车站中板3共同围成横向地铁车站17,横向地铁车站顶板2、横向地铁车站中板3和横向地铁车站底板4共同构成横向地铁车站。

上层型钢梁5，上层型钢梁5连接在公路隧道顶板1的下方，下层型钢梁6，下层型钢梁6连接在横向地铁车站顶板2的上方，上层型钢梁5和下层型钢梁6均为钢混凝土结构，根据跨度可调整为矩形钢管混凝土结构。

若干抗扭短柱7，抗扭短柱7为内置型钢混凝土柱，相对普通混凝土柱，型钢混凝土柱刚度更强，以提高抗扭效果，抗扭短柱7设于上层型钢梁5和下层型钢梁6之间，抗扭短柱7的一端与下层型钢梁6连接，抗扭短柱7的另一端与上层型钢梁5之间设有间隙，上层型钢梁5与抗扭短柱7之间的间隙是为了让上层型钢梁5能够自由弯矩变形，并且上层型钢梁5的受力明确、计算清晰、构造简单。若干抗扭短柱7在下层型钢梁6的上方依次设置，两个相邻的抗扭短柱7之间具有间隔，且相邻的两个抗扭短柱7之间的间距为2m-3m。

抗扭短柱7的另一端与上层型钢梁5之间的间隙中可填充有柔性板9，填充柔性板9是为了把间隙封堵，避免混凝土进入间隙将上层型钢梁5与抗扭短柱7之间填实，因为一旦填实，上层型钢梁5和下层型钢梁6之间就能互相影响了。

若干抗剪墩8，抗剪墩8为钢结构，抗剪墩8与上层型钢梁5连接，抗剪墩8包括第一接触面，抗扭短柱7包括第二接触面，第一接触面与第二接触面相接触，其中，第一接触面与公路隧道的长度方向相平行，第二接触面与公路隧道的长度方向相平行，抗剪墩8的一侧面与抗扭短柱7的一侧面相接触，抗剪墩8与抗扭短柱7紧密贴合，从而确保能传递剪力。若干抗剪墩8在上层型钢梁5的下方依次设置，两个相邻的抗剪墩8之间具有间隔，且相邻的两个抗剪墩8之间的间距为2m-3m。

上层型钢梁5、下层型钢梁6、若干抗扭短柱7、若干抗剪墩8均设置在靠近纵向地铁车站18的一侧，且位于横向地铁车站17的侧墙的大开洞的上方。本申请通过这段公路隧道侧墙设置为由上层型钢梁5、下层型钢梁6、若干抗扭短柱7、若干抗剪墩8共同组成的结构避免了换乘节点处公路隧道侧墙“墙”“梁”不分(即这段公路隧道侧墙承受竖向荷载具有墙的属性，但是由于下方大开洞，沿洞口平面内的这段公路隧道的侧墙会发生挠曲变形，同时具有深梁的属性)、受力复杂、靠近洞口边缘裂缝过大的弊端。也解决了双层型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)在不设抗扭体系时梁根部扭矩过大，截面不足的问题。

在交叉换乘节点处将公路隧道侧墙改为双层型钢梁加抗扭体系，其中抗扭体系由上层型钢梁5底部具有间隔的若干抗剪墩8与下层型钢梁6顶部具有间隔的若干抗扭短柱7组成，抗扭短柱7柱顶与上层型钢梁5的底部不连接，其间隙用柔性板9填充，上下两层型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)通过抗扭体系实现向梁平面外的方向的剪力传递，剪力作用于型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)上形成的扭矩与板传递到型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)上的扭矩方向相反，二者互相抵消，大幅减少需型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)自身抵抗的扭矩，同时抗扭短柱7不传递梁平面内方向的轴力，保证型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)各自独立变形，受力明确，避免了换乘节点处公路隧道侧墙“墙”“梁”不分，受力复杂，靠近洞口边缘裂缝过大的弊端，也解决了双层型钢梁在不设抗扭体系时梁根部扭矩过大，截面不足的问题。

优选地，如图6至图8所示，抗扭短柱7包括自上而下依次连接的上段、中段和下段，上段和下段的竖向截面均为矩形，所述下段的底面与下层型钢梁6连接，上段的顶面与所述上层型钢梁5之间具有间隙，上段位于抗剪墩8远离公路隧道的一侧，抗扭短柱7的一个侧表面与上层型钢梁5(和/或下层型钢梁6)的一个侧表面共面，上段的竖向截面的宽度和中段的竖向截面的顶端的宽度均为L1、中段的竖向截面的底端的宽度和下段的竖向截面的宽度均为L3，L3＞L1，即位于中段的并与一个侧表面相对设置的另一个侧表面为斜面或者弧面，即中段的竖向截面的底端的宽度＞中段的竖向截面的顶端的宽度，也可以说中段的截面宽度自上而下逐渐增大，以使抗剪墩8的下端与抗扭短柱7之间不接触，相比于抗剪墩8，抗扭短柱7的上段位于公路隧道的外侧，实现了抗剪墩8与抗扭短柱7错位布置，以使抗扭短柱7不传递上层型钢梁5、下层型钢梁6平面内方向的轴力，保证上层型钢梁5、下层型钢梁6各自独立变形，受力明确。

上层型钢梁5的宽度和下层型钢梁6的宽度也为L3，L3等于抗扭短柱7顶端的宽度即上段的宽度L1与抗剪墩8的宽度L2的和，即L3＝L1+L2，使上段的一侧面与抗剪墩8的一侧面紧密接触，使抗剪墩8与抗扭短柱7错位布置的同时能够紧密贴着，抗剪墩8与抗扭短柱7的接触面紧密接触才能传递推力。

优选地，还包括公路隧道侧墙21、换乘站厅层侧墙20和一对站台层侧墙22，公路隧道侧墙21设于公路隧道顶板1和横向地铁车站顶板2之间，换乘站厅层侧墙20设于横向地铁车站顶板2和横向地铁车站中板3之间，一对站台层侧墙22设于横向地铁车站中板3和横向地铁车站底板4之间，公路隧道侧墙21和换乘站厅层侧墙20连接，换乘站厅层侧墙20和一个站台层侧墙22连接。连通横向地铁车站17和纵向地铁车站18换乘站厅处没有侧墙结构。另一个站台层侧墙22上方的位置由与现有换乘站厅层侧墙20相对的换乘站厅层侧墙大开洞，使换乘站厅连通横向地铁车站17和纵向地铁车站18。

优选地，还包括封堵墙10，封堵墙10的两端分别与公路隧道顶板1和横向地铁车站顶板2连接，封堵墙10为钢筋混凝土墙，紧贴上下层型钢梁6，墙厚250mm～300mm，封堵墙10的内侧与上层型钢梁5的外侧、抗扭短柱7的外侧和下层型钢梁6的外侧均紧贴设置，但不粘黏；封堵墙10与抗扭短柱7不连接，封堵墙10与抗扭短柱7贴建，封堵墙10靠着抗扭短柱7。封堵墙10仅起挡土防水作用，不承担公路隧道顶板1荷载。

优选地，在封堵墙10远离抗扭短柱7的一侧设有防水层11，防水层11为常规柔性防水卷材，通过防水层11增强了封堵墙10的防水性能。

优选地，变形缝12设于纵向地铁车站顶板14、纵向地铁车站中板15和纵向地铁车站底板16上，纵向地铁车站通常为远期预留施工，在横向车站外墙0.8m～1m处设置变形缝12，变形缝12能够使新建车站与已建成的车站完全脱开。纵向地铁车站顶板14、纵向地铁车站中板15和纵向地铁车站底板16，共同构成了纵向地铁车站18，在纵向地铁车站和横向地铁车站的连接处还设有洞边暗柱13，洞边暗柱13位于换乘站厅层侧墙大开洞的墙边缘，洞边暗柱13的厚度大于换乘站厅层侧墙的厚度，洞边暗柱13为比换乘站厅层侧墙略厚的钢筋混凝土型钢柱。通过洞边暗柱13承载上层型钢梁5和下层型钢梁6传递来的荷载。

优选的，两个相邻的抗剪墩8之间具有间隔，且相邻的两个抗剪墩8之间的间距为2m-3m，抗剪墩8之间具有2m-3m的间隔已经能够保证其正常工作，抗扭短柱7与抗剪墩8的数量相同，相邻的抗扭短柱7之间设有抗扭柱间洞口19。

优选地，在抗剪墩8与抗扭短柱7相互接触的面上涂有石墨润滑剂，并使得抗剪墩8与抗扭短柱7的接触面紧密接触，抗剪墩8与抗扭短柱7的接触面紧密接触才能传递推力。

优选地，柔性板9可选择聚苯板、橡胶、聚氨酯泡沫等，因为上述材质具有较好的可压缩性，能释放掉上层型钢梁5与抗扭短柱7间的内力，同时具有优异防潮，耐腐蚀的性能，所以聚苯板适用与本结构中。

优选地，间隙的高度为50mm-100mm，保证上层型钢梁5能自由变形挠曲。

本发明还公开一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的施工方法，用于建设上述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，施工方法包括如下步骤：

1)在地铁车站基坑内设置横向地铁车站底板4和纵向地铁车站底板16，在横向地铁车站底板4和纵向地铁车站底板16上设置站台层侧墙22，在站台层侧墙22的上侧设置纵向地铁车站中板3和横向地铁车站中板15；

2)在纵向地铁车站中板15和横向地铁车站中板3的上侧设置换乘站厅层侧墙20，在所述换乘站厅侧墙20的边缘处设置所述洞边暗柱13；

3)在换乘站厅层侧墙20的上侧设置横向地铁车站顶板2和纵向地铁车站顶板14，在横向地铁车站顶板2上设置下层型钢梁6，在下层型钢梁6的顶部预留抗扭短柱7的钢筋；

4)施工公路隧道侧墙21和施工公路隧道顶板1，在公路隧道顶板1的下端设置上层型钢梁5，并在上层型钢梁5的底部预留抗剪墩8的钢筋；

5)施工抗剪墩8；

6)在抗剪墩8上，且与抗扭短柱7相接触的面上涂刷石墨润滑剂，并将抗剪墩8与抗扭短柱7相接触的面作为抗扭短柱7的一侧的模板(此处用抗剪墩8与抗扭短柱7的接触面做抗扭短柱7模板是需要保证紧密接触，才能传递推力)，安装抗扭短柱7的剩余模板，其余模板按常规做法，向模板内浇筑混凝土形成抗扭短柱7；

7)在抗扭短柱7与上层型钢梁5的间隙处填充柔性板9；

8)待混凝土结构达到设计强度后，拆除所有模板及临时支撑结构；

9)在公路隧道顶板1和横向地铁车站顶板2之间设置封堵墙10，在封堵墙10的远离抗扭短柱7的一侧面覆盖防水层11；其具体实现过程为：上层型钢梁5和下层型钢梁6及抗扭短柱7先浇筑成型，浇筑的混凝土达到设计强度后拆除上层型钢梁5和下层型钢梁6及抗扭短柱7的模板，紧贴上层型钢梁5和下层型钢梁6及抗扭短柱7设置封堵墙木模板，后浇筑封堵墙10的混凝土，封堵墙木模板不拆除保证封堵墙10与上层型钢梁5和下层型钢梁6紧贴但混凝土不粘黏。

10)将公路隧道顶板1覆土回填。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

上层型钢梁5和下层型钢梁6通过抗扭体系实现梁平面外的方向的剪力传递，剪力作用于型钢梁上形成的扭矩与板传递到型钢梁上的扭矩方向相反，二者互相抵消，大幅减少需型钢梁自身抵抗的扭矩，同时抗扭短柱7不传递梁平面内方向的轴力，保证型钢梁各自独立变形，受力明确，避免了换乘节点处公路隧道侧墙“墙”“梁”不分(即这段公路隧道侧墙承受竖向荷载具有墙的属性，但是由于下方大开洞，沿洞口平面内的这段公路隧道的侧墙会发生挠曲变形，同时具有深梁的属性)、受力复杂、靠近洞口边缘裂缝过大的弊端。

本申请通过这段公路隧道侧墙设置为由上层型钢梁5、下层型钢梁6、若干抗扭短柱7、若干抗剪墩8共同组成的结构解决了双层型钢梁在不设抗扭体系时梁根部扭矩过大，截面不足的问题。

与现有技术相比，本发明在使用时，隧道侧墙洞口平面内上下层型钢梁(上层型钢梁5和下层型钢梁6)各自独立变形，受力简单，传力明确，梁内配筋容易，洞口两端梁裂缝易于控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，地铁车站包括横向地铁车站和纵向地铁车站，其特征在于，包括：

所述横向地铁车站包括自上而下依次设置的横向地铁车站顶板、横向地铁车站中板和横向地铁车站底板；

所述纵向地铁车站包括纵向地铁车站顶板、纵向地铁车站中板和纵向地铁车站底板，所述纵向地铁车站顶板与所述横向地铁车站顶板相连，所述纵向地铁车站中板与所述横向地铁车站中板相连，所述纵向地铁车站底板与所述横向地铁车站底板相连；

公路隧道顶板，所述公路隧道顶板位于所述横向地铁车站顶板的上方；

上层型钢梁，所述上层型钢梁连接在所述公路隧道顶板的下方；

下层型钢梁，所述下层型钢梁连接在所述横向地铁车站顶板的上方；

若干抗扭短柱，所述抗扭短柱设于所述上层型钢梁和所述下层型钢梁之间，所述抗扭短柱的一端与所述下层型钢梁连接，所述抗扭短柱的另一端与所述上层型钢梁之间具有间隙；

若干抗剪墩，所述抗剪墩与上层型钢梁连接，且所述抗剪墩的一侧面与所述抗扭短柱的一侧面相接触，所述抗剪墩包括第一接触面，所述抗扭短柱包括第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面相接触，其中，所述第一接触面与所述公路隧道的长度方向相平行，所述第二接触面与所述公路隧道的长度方向相平行。

2.根据权利要求1或所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，

所述抗剪墩的下端与所述抗扭短柱不接触。

3.根据权利要求1或2所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，所述抗扭短柱包括自上而下依次连接的上段、中段和下段，所述上段的一侧面与所述抗剪墩的一侧面接触，所述下段的底面与所述下层型钢梁连接，所述上段的顶面与所述上层型钢梁之间具有间隙；

所述中段的竖向截面的底端的宽度＞所述中段的竖向截面的顶端的宽度；

优选地，所述上段位于所述抗剪墩远离所述公路隧道的一侧。

4.根据权利要求3所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，

所述上层型钢梁的宽度等于所述抗扭短柱顶端的宽度与所述抗剪墩的宽度的和，

优选地，所述下层型钢梁的宽度等于所述下段的宽度。

5.根据权利要求1所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，还包括公路隧道侧墙、换乘站厅层侧墙和两面站台层侧墙；

所述公路隧道侧墙设于所述公路隧道顶板和所述横向地铁车站顶板之间，所述公路隧道侧墙与所述上层型钢梁相对设置；

所述换乘站厅层侧墙设于所述横向地铁车站顶板和所述横向地铁车站中板之间；

两面所述站台层侧墙设于所述横向地铁车站中板和所述横向地铁车站底板之间，所述公路隧道侧墙和所述换乘站厅层侧墙连接，所述换乘站厅层侧墙和一个所述站台层侧墙连接。

6.根据权利要求5所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，还包括封堵墙，所述封堵墙的两端分别与所述公路隧道顶板和所述横向地铁车站顶板连接；

所述封堵墙的内侧与所述上层型钢梁的外侧、所述抗扭短柱的外侧和所述下层型钢梁的外侧均紧贴；

优选地，在所述封堵墙远离所述抗扭短柱的一侧面覆盖有防水层。

7.根据权利要求1所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，

若干所述抗剪墩在所述上层型钢梁的下方依次设置，两个相邻的所述抗剪墩之间具有间隔，且相邻的两个所述抗剪墩之间的间距为2m-3m；

若干所述抗扭短柱在下层型钢梁的上方依次设置，两个相邻的所述抗扭短柱之间具有间隔，且相邻的两个抗扭短柱之间的间距为2m-3m。

8.根据权利要求1所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，在所述抗剪墩与所述抗扭短柱相互接触的面上涂有石墨润滑剂。

9.根据权利要求1所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，其特征在于，所述间隙中填充有柔性板；

优选地，所述间隙的宽度为50mm-100mm。

10.一种站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法用于建设权利要求1-9任一条所述的站隧合建无柱地铁车站换乘节点结构，所述施工方法包括如下步骤：

1)在地铁车站基坑内设置所述横向地铁车站底板和所述纵向地铁车站底板，在所述横向地铁车站底板和所述纵向地铁车站底板上设置站台层侧墙，在所述站台层侧墙的上侧设置所述纵向地铁车站中板和所述横向地铁车站中板；

2)在所述纵向地铁车站中板和所述横向地铁车站中板的上侧设置所述换乘站厅层侧墙，在所述换乘站厅侧墙的边缘处设置洞边暗柱；

3)在所述换乘站厅层侧墙的上侧设置所述横向地铁车站顶板和所述纵向地铁车站顶板，在所述横向地铁车站顶板上设置所述下层型钢梁，在所述下层型钢梁的顶部预留抗扭短柱的钢筋；

4)施工公路隧道侧墙和所述公路隧道顶板，在所述公路隧道顶板的下端设置所述上层型钢梁，并在上层型钢梁的底部预留抗剪墩的钢筋；

5)施工抗剪墩；

6)在所述抗剪墩上，且与所述抗扭短柱相接触的面上涂刷石墨润滑剂，并将所述抗剪墩与所述抗扭短柱相接触的面作为所述抗扭短柱的一侧的模板，安装所述抗扭短柱的剩余模板，向所述模板内浇筑混凝土形成抗扭短柱；

7)在所述抗扭短柱与所述上层型钢梁的所述间隙处填充柔性板；

8)待混凝土结构达到设计强度后，拆除所有模板；

9)在所述公路隧道顶板和所述横向地铁车站顶板之间设置封堵墙，在所述封堵墙的远离抗所述抗扭短柱的一侧面覆盖防水层；

10)将所述公路隧道顶板覆土回填。

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