CN112502186A - 建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开是关于建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，涉及地下结构工程领域，包括：至少一个底板A块；一个以上底角板B块，一个以上所述底角板B块对称设置于底板A块的两端；一个以上边墙C块，所述边墙C块与底角板B块拼接固定；至少一个中板D块，相邻两个所述边墙C块通过中板D块固定连接；一个以上顶角板E块，所述顶角板E块与边墙C块拼接固定；至少一个顶板F块，相邻两个所述顶角板E块通过顶板F块固定连接。本公开技术方案受力合理的空间结构形式较明挖现浇结构大幅减少了圬工数量，更加环保、绿色。

Description

建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构

技术领域

本发明公开涉及地下结构工程领域，尤其涉及建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构。

背景技术

装配式高层建筑的发展非常迅猛，在国家层面的政策支持和引导下，无论是装配式结构的理论、方法及技术，还是建设标准、施工技术装备，甚至整个装配式产业链上下游都有迅猛发展，比较成熟。

轨道交通地下区间采用装配式的盾构技术已经较为成熟，但车站还主要以明盖挖施工为主。传统的明挖作业，圬工量大、工人众多、环节复杂。构件工厂化生产，现场智能拼装的装配式结构，是轨道交通发展的方向。

受施工条件限制，明挖车站多采用平板、直墙的梁板柱结构，装配式结构相较于明挖结构，构件形状可根据受力和建筑空间进行调整，应结合建筑空间使用、结构受力特点、现场施工工艺，以全新的装配式思维思考轨道交通地下车站的设计。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构。所述技术方案如下：

根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，该建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构包括：

至少一个底板A块；

一个以上底角板B块，一个以上所述底角板B块对称设置于底板A 块的两端；

一个以上边墙C块，所述边墙C块与底角板B块拼接固定；

至少一个中板D块，相邻两个所述边墙C块通过中板D块固定连接；

一个以上顶角板E块，所述顶角板E块与边墙C块拼接固定；

至少一个顶板F块，相邻两个所述顶角板E块通过顶板F块固定连接。

在一个实施例中，所述顶角板E块上设有外置风道顶梁，所述外置风道顶梁与顶角板E块之间形成第一排风排烟风道801。

在一个实施例中，所述顶板F块的相对表面分别通过第一固定组件与顶角板E块固定连接。

在一个实施例中，所述中板D块的相对表面分别通过第二固定组件与边墙C块固定连接。

在一个实施例中，所述底板A块的相对表面分别通过第三固定组件与底角板B块固定连接。

在一个实施例中，所述中板D块的下表面延伸形成凸起，所述中板D 块上形成至少一对第二排风排烟风道802。

在一个实施例中，所述边墙C块的中部形成第三排风排烟风道803。

在一个实施例中，所述底角板B块、边墙C块以及顶角板E块从下到上依次拼接固定。

在一个实施例中，所述第一固定组件包括：

第一连接螺栓2701，所述顶角板E块的表面与顶板F块的表面拼接，且通过第一连接螺栓2701进行固定；

第一预埋140×90×14角钢2401，所述第一预埋140×90×14角钢2401设置于对接的顶角板E块的表面与顶板F块表面的间隙中；

第二连接螺栓2702，所述顶角板E块的表面与顶板F块的表面拼接，且通过第二连接螺栓2702进行固定；

第一连接螺栓2701所在平面与第二连接螺栓2702所在平面的夹角为 25度-40度；

第三固定组件包括：

拼装中穿入PC钢棒12；所述拼装中穿入PC钢棒12贯穿底板A块，且伸入底角板B块内，与底角板B块内的预置螺母相固定；

第二预埋140×90×14角钢2402，所述第二预埋140×90×14角钢2402设置于对接的底板A块的表面与底角板B块表面的间隙中。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种适用于根据上述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构的拼接方法，其特征在于，该拼接方法包括：

步骤一：施工围挡，平整场地，进行交通疏解，施作外侧地下连续墙，进行坑内降水。

步骤二：分步开挖基坑，架设支撑，施作垫层、铺设轨道并放置滚轴。在地连墙冠梁上铺设轨道，安装龙门吊。安装首环拼装定位架。

步骤三：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅A块，并将 A块与定位架连接。

步骤四：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅两侧B块。

步骤五：按照上述步序继续拼装底板A块和两侧B块。

步骤六：按照上述步序继续拼装侧墙C块和中板D块。拼装到第4幅之后，拆除相应4幅位置的第二道钢支撑。

步骤七：安排外置风道，顶板环纵缝接头外喷涂速凝橡胶沥青，并浇筑200mm厚细粒混凝土保护，最近进行覆土回填。

本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

发挥装配式可“制造”的优点，挖掘常规车站中建筑空间限界、吊顶与管线空间、站台板和道床布置的潜力，对车站进行全新“整合”，实现了结构与建筑、结构与空间、结构与装修、结构与轨道、结构与管线的多个“维度”的高度“融合”。

第一：底板中部与站台板组成一体化箱梁结构，两侧与整体道床组合为一体结构，充分利用空间；

第二、中板充分利用圆形车体限界外净空与吊顶管线层空间，采用鱼腹弦杆+上层平板的空间结构，利用结构空腔设置风道，管线建筑空间结构一体；

第三、顶板采用拱形结构解决大跨受力，采用中空的“T”型断面减轻自重，充分利用拱脚外侧空间设置结构风道，空间利用最大化。受力合理的空间结构形式较明挖现浇结构大幅减少了圬工数量，更加环保、绿色。

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本发明的车站横断面分块及布置图。

图2是本发明的底板A块横断面图。

图3是本发明的中板D块横断面图。

图4是本发明的顶板F块横断面图。

图5是本发明的侧墙横断面连接图。

图6是本发明的B块和C块连接图。

图7是本发明的C块和E块连接图。

图8是本发明的A块和B块连接接头节点大样图。

图9是本发明的E块和F块节点大样图。

图10是本发明的C块和D块连接接头节点大样图。

图11是本发明的B块和C块连接接头节点大样图。

图12是本发明的车站主体结构纵向连接的横断面示意图。

图13是本发明的车站主体结构侧墙块纵向连接。

图14是本发明的车站主体结构底板块纵向连接。

图15是本发明的车站主体结构纵向连接用精扎螺纹钢连接示意。

图16是本发明的预制块间预留密封防水槽。

图17是本发明的预制块间密封条囊。

图18是本发明的拼装方法第一步。

图19是本发明的拼装方法第二步。

图20是本发明的拼装方法第三步。

图21是本发明的拼装方法第四步。

图22是本发明的拼装方法第五步。

图23是本发明的拼装方法第六步。

图24是本发明的拼装方法第七步。

附图标记：

1、底板A块	2、底角板B块
		3、边墙C块	4、中板D块
5、顶角板E块	6、顶板F块
		7、外置风道顶梁	8、排风排烟风道
9、环控送风管	10、一体化轨道
		11、预埋无粘结PC钢棒	12、拼装中穿入PC钢棒
13、纵向精轧螺纹钢预留孔	14、第一幅间凹榫
		15、第二幅间凸榫	16、精扎螺纹钢
17、精扎螺纹钢锁紧螺母、垫片	18、精扎螺纹钢连接套筒
		19、预制块间防水条囊	20、预制块间防水条囊空腔
21、预制块间预留密封防水槽	22、底板上皮主筋
		23、钢筋接驳器	24、预埋140×90×14角钢
25、坡口焊	26、注环氧树脂胶
		27、连接螺栓	28、环纵缝接头外喷涂速凝橡胶沥青
29、锚栓	30、接缝处灌注水泥基灌浆料
		31、PC钢棒专用连接器

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明公开实施例所提供的技术方案涉及建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，尤其涉及地下结构工程领域。在相关技术中，传统的明挖作业，圬工量大、工人众多、环节复杂。构件工厂化生产，现场智能拼装的装配式结构，是轨道交通发展的方向。基于此，本公开技术方案所提供的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，装配式结构，构件形状可根据受力和建筑空间进行调整，应结合建筑空间使用、结构受力特点、现场施工工艺，以全新的装配式思维思考轨道交通地下车站的设计。

图1示例性示出了本发明公开技术方案所提供的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构的结构示意图。根据图1至17所示，一对底角板B 块2对称设置于底板A块1的两端；一对边墙C块3，一对边墙C块3分别与底角板B块2拼接固定；一个中板D块4，相邻两个所述边墙C块3通过中板D块4固定连接；一对顶角板E块5，一对所述顶角板E块5与边墙C 块3拼接固定；一个顶板F块6，相邻两个所述顶角板E块5通过顶板F块6 固定连接，需要进一步指出的是:

一对底角板B块2对称设置于底板A块1的两端形成底部支撑；

相邻两个所述边墙C块3通过中板D块4固定连接形成中部支撑；

相邻两个所述顶角板E块5通过顶板F块6固定连接形成顶部支撑；

由于所述底角板B块2、边墙C块3以及顶角板E块5从下到上依次拼接固定，底部支撑、中部支撑以及顶部支撑组合拼接形成装配式结构；

底角板B块2中设有预埋无粘结PC钢棒11，底角板B块2利用预埋无粘结PC钢棒11以及从外部独立的插入边墙C块3的拼装中穿入PC钢棒实现相互固定；

边墙C块3中设有预埋无粘结PC钢棒11，边墙C块3利用预埋无粘结 PC钢棒11以及从外部独立的插入顶角板E块的拼装中穿入PC钢棒12实现相互固定，预埋无粘结PC钢棒11与拼装中穿入PC钢棒12的连接处设有 PC钢棒专用连接器31。

示例中，如图12所示，边墙C块3上形成纵向精轧螺纹钢预留孔13，边墙C块3的内部设有第一幅间凹榫14；边墙C块3的表面设有第二幅间凸榫15；

示例中，如图17所示，顶角板E块的相对表面设有预制块间防水条囊 19，预制块间防水条囊19内设有预制块间防水条囊空腔20。

该装配式结构底板整体采用平底型式，

底部支撑的中部采用底板A块1，该底板A块1的截面为箱型梁截面，将底部支撑与站台板作为一体结构共同受力；

轨道道床与装配式结构的底部支撑一起在工厂内浇注制造，成为一体，提高了整个道床结构的整体性和承载力；装配式车站在工厂内加工，装配精度比现场浇筑更加精确可靠，后期无需进行调线调坡，提高了轨道结构的安装精度；所述装配式结构，中部支撑充分利用圆形车体限界外净空与吊顶管线层空间，采用鱼腹弦杆+上层平板的空间结构，利用结构空腔设置用于通风的排风排烟风道，实现了结构与第二排风排烟风道、综合管线管道的装配一体化；

所述装配式结构，顶部支撑采用拱形结构解决大跨受力，采用中空的“T”型断面减轻自重，充分利用拱脚外侧空间设置第一排风排烟风道，空间利用最大化；

所述装配式结构，各预制块幅间环向接头分别通过第一凹凸榫、第二凹凸榫以及第三凹凸榫和精轧螺纹钢连接而成。

示例中，所述底角板B块水平延伸形成一体化轨道10；

示例中，所述底板A块上形成两端通透的一个以上环控送风管9，一个以上环控送风管9间隔设置，相邻的环控送风管9之间的距离相等或不相等。

在一个实施例中，所述顶角板E块5上设有外置风道顶梁7，所述外置风道顶梁7与顶角板E块5之间形成第一排风排烟风道801，所述中板D块4 的下表面延伸形成凸起，所述中板D块4上形成至少一对第二排风排烟风道802,所述边墙C块3的中部形成第三排风排烟风道803,需要进一步指出的是，所述外置风道顶梁7通过第一凹凸榫以及精轧螺纹钢连接而成,中部支撑充分利用圆形车体限界外净空与吊顶管线层空间，采用鱼腹弦杆+上层平板的空间结构，利用结构空腔设置风道，实现了结构与风道、综合管线管道的装配一体化。

在一个实施例中，所述顶板F块6的相对表面分别通过第一固定组件与顶角板E块5固定连接。

在一个实施例中，所述中板D块4的相对表面分别通过第二固定组件与边墙C块3固定连接，需要进一步指出的是，中板D块4和侧墙C块通过牛腿和锚栓连接。

在一个实施例中，所述底板A块1的相对表面分别通过第三固定组件与底角板B块2固定连接。

在一个实施例中，所述第一固定组件包括：第一连接螺栓2701，所述顶角板E块5的表面与顶板F块6的表面拼接，且通过第一连接螺栓2701 进行固定；第一预埋140×90×14角钢2401，所述第一预埋140×90×14角钢 2401设置于对接的顶角板E块5的表面与顶板F块6表面的间隙中；第二连接螺栓2702，所述顶角板E块5的表面与顶板F块6的表面拼接，且通过第二连接螺栓2702进行固定；第一连接螺栓2701所在平面与第二连接螺栓 2702所在平面的夹角为25度-40度；

第三固定组件包括：拼装中穿入PC钢棒12；所述拼装中穿入PC钢棒12贯穿底板A块1，且伸入底角板B块2内，与底角板B块2内的第三凹凸榫相固定；第二预埋140×90×14角钢2402，所述第二预埋140×90×14角钢 2402设置于对接的底板A块1的表面与底角板B块2表面的间隙中，需要进一步指出的是，。

所述装配式结构，各预制块间纵向和横向接头通过橡胶防水条囊密封垫防水。结构环纵缝凹凸榫间灌注水泥基浆液增强防水效果。

所述装配式结构，顶板接缝外侧喷涂速凝橡胶沥青防水涂料形成环纵缝接头外喷涂速凝橡胶沥青层28，并浇筑细粒混凝土保护层进行保护。

所述装配式结构，该装配式结构适应带内支撑的明挖基坑形式，主体结构纵向幅宽可根据支撑的水平间距而定。

实施例二，如图18至图24所示：

一种适用于根据上述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构的拼接方法，该拼接方法包括：

步骤S01：施工围挡，平整场地，进行交通疏解，施作外侧地下连续墙，进行坑内降水。

步骤S02：分步开挖基坑，架设支撑，施作垫层、铺设轨道并放置滚轴。在地连墙冠梁上铺设轨道，安装龙门吊。安装首环拼装定位架。

步骤S03：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅A块，并将A块与定位架连接。

步骤S04：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅两侧B块，将两侧B块与A块连接。按照上述顺序拼装后续幅的底板A块和两侧B 块。每拼装3幅，采用快硬水泥砂浆填充B块与地连墙的间隙。

步骤S05：按照上述步序继续拼装底板A块和两侧B块。拼装到第7 幅之后，对底板与垫层间空隙进行灌浆。拆除相应7幅位置的第三道钢支撑。架设下层台车拼装第1幅两侧侧墙C块，然后拼装第一幅中板D块。按照上述顺序拼装后续幅的侧墙C块和中板D块。每拼装3幅，采用快硬水泥砂浆填充C块与地连墙的间隙。

步骤S06：按照上述步序继续拼装侧墙C块和中板D块。拼装到第4 幅之后，拆除相应4幅位置的第二道钢支撑。架设上层台车拼装第1幅两侧侧墙E块和顶板F块。E与F间的接头连接后张拉侧墙E位置的PC钢棒。按照上述顺序拼装后续幅的侧墙E块和顶板F块。每拼装3幅，采用快硬水泥砂浆填充E块与地连墙的间隙。

步骤S07：安排外置风道，顶板环纵缝接头外喷涂速凝橡胶沥青，并浇筑200mm厚细粒混凝土保护。最近进行覆土回填。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，该建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构包括：

至少一个底板A块；

一个以上底角板B块，一个以上所述底角板B块对称设置于底板A块的两端；

一个以上边墙C块，所述边墙C块与底角板B块拼接固定；

至少一个中板D块，相邻两个所述边墙C块通过中板D块固定连接；

一个以上顶角板E块，所述顶角板E块与边墙C块拼接固定；

至少一个顶板F块，相邻两个所述顶角板E块通过顶板F块固定连接。

2.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述顶角板E块上设有外置风道顶梁，所述外置风道顶梁与顶角板E块之间形成第一排风排烟风道801。

3.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述顶板F块的相对表面分别通过第一固定组件与顶角板E块固定连接。

4.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述中板D块的相对表面分别通过第二固定组件与边墙C块固定连接。

5.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述底板A块的相对表面分别通过第三固定组件与底角板B块固定连接。

6.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述中板D块的下表面延伸形成凸起，所述中板D块上形成至少一对第二排风排烟风道802。

7.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述边墙C块的中部形成第三排风排烟风道803。

8.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述底角板B块、边墙C块以及顶角板E块从下到上依次拼接固定。

9.根据权利要求1所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构，其特征在于，所述第一固定组件包括：

第一连接螺栓2701，所述顶角板E块的表面与顶板F块的表面拼接，且通过第一连接螺栓2701进行固定；

第一预埋140×90×14角钢2401，所述第一预埋140×90×14角钢2401设置于对接的顶角板E块的表面与顶板F块表面的间隙中；

第二连接螺栓2702，所述顶角板E块的表面与顶板F块的表面拼接，且通过第二连接螺栓2702进行固定；

第一连接螺栓2701所在平面与第二连接螺栓2702所在平面的夹角为25度-40度；

第三固定组件包括：

拼装中穿入PC钢棒12；所述拼装中穿入PC钢棒12贯穿底板A块，且伸入底角板B块内，与底角板B块内的预置螺母相固定；

第二预埋140×90×14角钢2402，所述第二预埋140×90×14角钢2402设置于对接的底板A块的表面与底角板B块表面的间隙中。

10.适用于根据权利要求1-9任一所述的建筑空间结构一体化的装配式地铁车站结构的拼接方法，其特征在于，该拼接方法包括：

步骤一：施工围挡，平整场地，进行交通疏解，施作外侧地下连续墙，进行坑内降水。

步骤二：分步开挖基坑，架设支撑，施作垫层、铺设轨道并放置滚轴。在地连墙冠梁上铺设轨道，安装龙门吊。安装首环拼装定位架。

步骤三：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅A块，并将A块与定位架连接。

步骤四：吊装定位于平移轨道、平移、定位，拼装第1幅两侧B块，将两侧B块与A块连接。

步骤五：按照上述步序继续拼装底板A块和两侧B块。

步骤六：按照上述步序继续拼装侧墙C块和中板D块。拼装到第4幅之后，拆除相应4幅位置的第二道钢支撑。

步骤七：安排外置风道，顶板环纵缝接头外喷涂速凝橡胶沥青，并浇筑200mm厚细粒混凝土保护，最近进行覆土回填。

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