CN115478563B - 地铁车站地下抗震结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种地铁车站地下抗震结构，属于抗震建筑的技术领域，车站地下结构包括基层、固定在基层上的两面侧墙、安装在两面侧墙顶部的拱墙，所述抗震结构包括若干插柱，侧墙顶面开设有插孔，插柱贯穿在插孔内，插柱顶端与拱墙固定，插柱底端延伸至基层内，基层内设有用于对插柱起到弹性支撑的减震机构；侧墙顶面与拱墙底面之间留有空隙，此空隙内填充有用于对拱墙起到弹性支撑的支撑件，侧墙底部与基层之间设有对两者进行加固的加固组件。本申请具有提高隧道结构的抗震能力，以减小隧道结构受到的损坏，提高安全性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及抗震建筑的技术领域，尤其是涉及一种地铁车站地下抗震结构。
背景技术
随着城市建设的快速发展,我国城市的交通压力也越来越大,地铁的建设成为了我国城市解决交通拥挤问题最为有效的途径；由于地震和地铁的高速行驶均会使周围建筑造成一定程度的震动，因此地铁车站内的建筑抗震尤为重要。
现有的地铁车站内供地铁通行的隧道包括基层、固定在基层上的两面侧墙、固定在两面侧墙顶部的拱墙，其中侧墙和拱墙均采用分段式结构，相邻段之间留有一定距离的抗震缝；但无论是地震还是长时间的地铁同行，均会对隧道结构造成一定程度的破坏，仅依靠抗震缝无法保证隧道结构受振后的稳定性，导致其安全性较低。
发明内容
为了提高隧道结构的抗震能力，以减小隧道结构受到的损坏，提高安全性。本申请提供一种地铁车站地下抗震结构。
本申请提供的地铁车站地下抗震结构采用如下技术方案：
一种地铁车站地下抗震结构，车站地下结构包括基层、固定在基层上的两面侧墙、安装在两面侧墙顶部的拱墙，所述抗震结构包括若干插柱，侧墙顶面开设有插孔，插柱贯穿在插孔内，插柱顶端与拱墙固定，插柱底端延伸至基层内，基层内设有用于对插柱起到弹性支撑的减震机构；侧墙顶面与拱墙底面之间留有空隙，此空隙内填充有用于对拱墙起到弹性支撑的支撑件，侧墙底部与基层之间设有对两者进行加固的加固组件。
通过采用上述技术方案，在地铁高速通行或地震时，减震机构能够通过多个插柱对拱墙起到减震和支撑的作用，同时弹性件直接对拱墙起到减震和支撑的作用，以提高拱墙的抗震能力，避免出现隧道顶部土壤坍塌的现象，加固组件能够提高侧墙与基层之间的牢固程度，提高了侧墙的抗震能力，避免出现侧墙倒塌的现象；整体提高了隧道结构的抗震能力，减小了隧道结构受到的损坏，提高了安全性。
可选的，所述减震机构包括支撑板和支撑弹簧，基层内开设有若干空腔，支撑板位于空腔内并与插柱底端固定，支撑弹簧固定在空腔内底壁与支撑板下表面之间，支撑弹簧始终处于压缩状态。
通过采用上述技术方案，支撑弹簧能够通过支撑板和插柱始终对拱墙提供向上的支撑力，拱墙产生震动时，支撑弹簧进行伸缩减震，提高了对拱墙的减震效果。
可选的，所述支撑板下表面铰接有滑动杆，滑动杆的底端铰接有在空腔内底壁上滑动的滑块，空腔内侧壁与滑块之间固定有平衡弹簧。
通过采用上述技术方案，拱墙震动以使支撑弹簧进行伸缩时，支撑板带动滑动杆产生转动，使滑块在空腔内产生轻微的往复移动，平衡弹簧的伸缩能够进一步提高对拱墙的减震效果。
可选的，所述侧墙底端位于基层内部，基层内开设有位于滑块上方并与空腔连通的挤压槽，挤压槽内滑动有挤压柱，挤压槽顶部开设有与侧墙侧壁接触的移动槽，移动槽内滑动有用于顶紧侧墙的移动柱，滑块一侧具有用于对挤压柱底端进行挤压的圆弧状凸起，挤压柱顶端和底端、移动柱远离侧墙的一端均为圆弧状。
通过采用上述技术方案，拱墙震动使支撑板产生向下的轻微位移时，滑块产生滑动，同时滑块的圆弧状凸起对挤压柱的底端进行挤压，挤压柱的顶端对移动柱进行挤压，以使移动柱对侧墙的作用力加大，提高了侧墙的牢固程度，即拱墙产生的震动幅度越大，侧墙越稳固，提高了车站隧道的整体抗震能力。
可选的，所述侧墙底部的侧壁开设有连通于顶槽的插槽，移动柱远离挤压柱的一端插入插槽内，且移动柱的此端部与插槽最深处的侧壁之间留有空隙。
通过采用上述技术方案，移动柱插入插槽内能够进一步提高侧墙的稳固性，拱墙产生震动时，插槽内与移动柱之间的空隙能够供移动柱产生轻微移动，以对拱墙起到卸力的效果，提高抗震能力。
可选的，所述滑块相对的两侧均具有圆弧状凸起，挤压柱包括两个受力柱和一个顶柱，顶柱的顶端为圆弧状并与移动柱接触，顶柱底端与两个受力柱固定，受力柱底端为圆弧状，且两个受力柱分别位于滑块相对的两侧，并与滑块上对应的圆弧状凸起接触；支撑板与空腔内顶壁之间留有缝隙。
通过采用上述技术方案，拱墙产生震动使滑块进行往复移动时，无论滑块朝向哪个方向滑动，均能够对其中一个受力柱进行顶动，以使顶柱对移动柱进行挤压，提高侧墙的牢固程度，以提高整体抗震能力。
可选的，所述拱墙由两个侧墙的中间分为两个半墙，两个半墙正对的端面留有空隙，两个半墙的顶部均开设有受力槽，两个受力槽内设有同一个受力板；两个半墙之间设有顶升组件，半墙产生位移时，顶升组件向上顶动受力板。
通过采用上述技术方案，两个半墙为相互独立设置，周围岩土的变形可通过两个半墙的错动进行有效释放，降低结构内力，并且在半墙受到震动产生位移时，顶升组件能够对受力板向上顶动，提高对隧道顶部岩土的支撑力，进而提高车站隧道的抗震能力。
可选的，所述顶升组件包括顶块、挤压块和挤压弹簧，两个半墙正对的端面均开设有顶升槽，顶块顶端与受力板接触，底端位于两个顶升槽内；挤压块共有两个并分别滑动连接在对应的顶升槽内，挤压弹簧固定在对应的顶升槽内壁与挤压块背离顶块的侧壁之间；挤压块与顶块底端相接触的表面均为倾斜设置。
通过采用上述技术方案，半墙产生震动时，挤压弹簧的弹力能够使挤压块对顶块进行挤压，使顶块具备向上移动的作用力，以对受力板进行支撑，并且两个半墙无论朝向哪个方向产生轻微位移，均能够使顶块向上顶动支撑板，提高了拱墙的抗震能力。
可选的，所述支撑件为橡胶材质。
可选的，所述加固组件包括弯折板和若干螺栓，弯折板贴合在侧墙底部与基层上，螺栓贯穿弯折板后对应螺纹连接在侧墙或基层内。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.减震机构和弹性件能够对拱墙起到减震和支撑的作用，避免出现隧道顶部土壤坍塌的现象，加固组件能够提高侧墙与基层之间的牢固程度，避免出现侧墙倒塌的现象；整体提高了隧道结构的抗震能力，减小了隧道结构受到的损坏，提高了安全性；
2.拱墙震动使支撑板产生向下的轻微位移时，滑块的圆弧状凸起对挤压柱的底端进行挤压，挤压柱的顶端对移动柱进行挤压，以使移动柱对侧墙的作用力加大，即拱墙产生的震动幅度越大，侧墙越稳固，提高了车站隧道的整体抗震能力；
3.拱墙产生震动使滑块进行往复移动时，无论滑块朝向哪个方向滑动，均能够对其中一个受力柱进行顶动，以使顶柱对移动柱进行挤压，提高侧墙的牢固程度，以提高整体抗震能力；
4.挤压弹簧的弹力能够使挤压块对顶块进行挤压，使顶块具备向上移动的作用力，以对受力板进行支撑，并且两个半墙无论朝向哪个方向产生轻微位移，均能够使顶块向上顶动支撑板，提高了拱墙的抗震能力。
附图说明
图1是本申请实施例的竖向剖视图；
图2是为显示顶升组件的局部剖视图；
图3是为显示减震机构的局部剖视图；
图4是为显示挤压柱和移动柱的局部剖视图。
图中，1、基层；11、空腔；12、挤压槽；13、移动槽；2、侧墙；21、插柱；22、插孔；23、插槽；3、拱墙；31、半墙；311、受力槽；312、受力板；313、顶升槽；4、支撑件；5、减震机构；51、支撑板；52、支撑弹簧；53、滑动杆；54、滑块；55、平衡弹簧；6、挤压柱；61、受力柱；62、顶柱；7、移动柱；8、顶升组件；81、顶块；82、挤压块；83、挤压弹簧；9、加固组件；91、弯折板；92、螺栓。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种地铁车站地下抗震结构。
参考图1，车站地下隧道结构包括最下方的基层1、固定在基层1上且相对的两面侧墙2、连接在两面侧墙2顶部的拱墙3，拱墙3用于对隧道上方的岩土进行支撑，其中侧墙2和拱墙3均采用分段式结构，沿隧道长度方向的相邻段之间均留有一定距离的抗震缝；本实施例中拱墙3由两个侧墙2的中间位置分为两个半墙31，两个半墙31相对的端面之间留有空隙；两面侧墙2的顶面均竖直开设有若干插孔22，且侧墙2的顶面与半墙31底面之间留有缝隙。
参考图1和图2，地下抗震结构包括固定填充在侧墙2的顶面与半墙31底面之间的支撑件4、若干贯穿在对应插孔22内的插柱21，且插柱21侧壁与插孔22内壁之间留有缝隙，本实施例中支撑件4为橡胶材质；插柱21的顶端均与对应的半墙31底端固定，插柱21的底端延伸至基层1内，基层1内设有若干组用于对插柱21起到弹性支撑的减震机构5；两个半墙31的顶部均开设有受力槽311，两个受力槽311内放置有同一个受力板312，受力板312的两侧分别与受力槽311对应的侧壁之间留有空隙，两个半墙31之间设有用于在半墙31产生震动时向上顶动受力板312的顶升组件8；侧墙2底部与基层1之间设有对两者进行加固的加固组件9。
地铁高速通行或地震使侧墙2和拱墙3产生震动时，顶升组件8向上顶动受力板312以对隧道顶部岩土进行稳定支撑，同时对应的减震机构5通过插柱21对两个半墙31起到减震支撑的作用，支撑件4直接对半墙31进行减震和弹性支撑，避免了拱墙3受到岩土重力产生坍塌，提高其安全性；并且加固组件9能够对侧墙2起到加固作用，提高侧墙2的基础抗震能力和对拱墙3的支撑能力，进而整体提高了隧道结构的抗震能力，减小了隧道结构可能受到的损坏，提高了安全性。
参考图1，加固组件9包括弯折板91和若干螺栓92，弯折板91放置在基层1上表面并与侧墙2底部的侧壁贴合，螺栓92一端贯穿弯折板91后对应螺纹拧紧在基层1内或侧墙2内，提高了基层1与侧墙2之间的牢固程度。
参考图1和图2，两个半墙31正对的端面均开设有顶升槽313，顶升组件8包括位于两个半墙31之间的顶块81、分别滑动连接在对应顶升槽313内的挤压块82、固定在对应顶升槽313内壁与挤压块82背离顶块81的侧壁之间的挤压弹簧83；挤压弹簧83始终处于压缩状态，顶块81顶端与受力板312下表面接触，顶块81底端位于两个顶升槽313内并与两个挤压块82接触，顶块81底端的两侧与每个挤压块82相接触的表面均为倾斜并贴合设置。任何一个半墙31产生震动时，对应挤压弹簧83的弹力能够使挤压块82向上挤压顶块81，以使顶块81对受力板312进行顶动支撑，提高了车站隧道顶部的安全性。
参考图1和图3，侧墙2的底端插入在基层1内，基层1内开设有若干空腔11，插柱21的底端延伸至空腔11内；减震机构5包括位于空腔11内并水平固定在插柱21底端的支撑板51、固定在支撑板51下表面与空腔11内底壁之间并始终处于压缩状态的支撑弹簧52、铰接在支撑板51下表面并朝向相反的两个滑动杆53、铰接在滑动杆53底端并滑动连接在空腔11内底壁上的滑块54、固定在对应滑块54与空腔11内侧壁之间并始终处于压缩状态的平衡弹簧55；支撑板51上表面与空腔11内顶壁之间留有空隙。
半墙31产生震动时通过对应的插柱21和支撑板51带动支撑弹簧52进行伸缩，同时支撑板51通过滑动杆53带动滑块54进行往复滑动，平衡弹簧55进行伸缩，支撑弹簧52和平衡弹簧55同时对拱墙3起到支撑和减震的效果，提高了拱墙3的抗震能力。
参考图1和图4，空腔11内顶壁开设有位于对应滑块54上方的挤压槽12，挤压槽12内竖直滑动有挤压柱6，挤压槽12顶部水平开设有与侧墙2位于基层1内的侧壁接触的移动槽13，移动槽13内水平滑动有移动柱7，侧墙2的侧壁开设有与移动槽13连通的插槽23，移动柱7一端插入插槽23内，且移动柱7此端至插槽23最深处留有距离。挤压柱6包括两个受力柱61和一个顶柱62，两个受力柱61的顶端均与顶柱62的底端固定，且两个受力柱61的底端分别位于对应滑块54的相对两侧；滑块54相对的两侧均具有圆弧状的凸起，受力柱61底端、顶柱62顶端、移动柱7远离侧墙2的一端均为圆弧状，滑块54两侧的凸起始终与对应受力柱61的底端接触，顶柱62的顶端始终与移动柱7圆弧端接触。
半墙31受到震动使滑块54进行往复滑动时，无论滑块54朝向哪个方向滑动，均能够对受力柱61进行挤压，使顶柱62对移动柱7进行挤压，移动柱7对侧墙2进行顶紧，即半墙31的震动幅度越大，侧墙2底部越牢固，达到了提高侧墙2的牢固程度，以提高整体抗震能力的效果。
本申请实施例地铁车站地下抗震结构的实施原理为：在地铁高速通行或地震使侧墙2和拱墙3产生震动时，挤压弹簧83的弹力使挤压块82向上挤压顶块81，顶块81对受力板312进行顶动支撑，以对隧道顶部岩土进行稳定支撑。同时半墙31震动通过对应的插柱21和支撑板51带动支撑弹簧52进行伸缩，支撑板51通过滑动杆53带动滑块54进行往复滑动，支撑弹簧52和平衡弹簧55同时对拱墙3起到支撑和减震的效果。支撑件4直接对半墙31进行减震和弹性支撑，避免了拱墙3受到岩土重力产生坍塌，提高其安全性；加固组件9能够对侧墙2起到加固作用，提高侧墙2的基础抗震能力和对拱墙3的支撑能力，进而整体提高了隧道结构的抗震能力，减小了隧道结构可能受到的损坏，提高了安全性。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种地铁车站地下抗震结构，车站地下结构包括基层(1)、固定在基层(1)上的两面侧墙(2)、安装在两面侧墙(2)顶部的拱墙(3)，其特征在于：所述抗震结构包括若干插柱(21)，侧墙(2)顶面开设有插孔(22)，插柱(21)贯穿在插孔(22)内，插柱(21)顶端与拱墙(3)固定，插柱(21)底端延伸至基层(1)内，基层(1)内设有用于对插柱(21)起到弹性支撑的减震机构(5)；侧墙(2)顶面与拱墙(3)底面之间留有空隙，此空隙内填充有用于对拱墙(3)起到弹性支撑的支撑件(4)，侧墙(2)底部与基层(1)之间设有对两者进行加固的加固组件(9)；
所述减震机构(5)包括支撑板(51)和支撑弹簧(52)，基层(1)内开设有若干空腔(11)，支撑板(51)位于空腔(11)内并与插柱(21)底端固定，支撑弹簧(52)固定在空腔(11)内底壁与支撑板(51)下表面之间，支撑弹簧(52)始终处于压缩状态；
所述支撑板(51)下表面铰接有滑动杆(53)，滑动杆(53)的底端铰接有在空腔(11)内底壁上滑动的滑块(54)，空腔(11)内侧壁与滑块(54)之间固定有平衡弹簧(55)；
所述侧墙(2)底端位于基层(1)内部，基层(1)内开设有位于滑块(54)上方并与空腔(11)连通的挤压槽(12)，挤压槽(12)内滑动有挤压柱(6)，挤压槽(12)顶部开设有与侧墙(2)侧壁接触的移动槽(13)，移动槽(13)内滑动有用于顶紧侧墙(2)的移动柱(7)，滑块(54)一侧具有用于对挤压柱(6)底端进行挤压的圆弧状凸起，挤压柱(6)顶端和底端、移动柱(7)远离侧墙(2)的一端均为圆弧状；
所述侧墙(2)底部的侧壁开设有连通于顶槽的插槽(23)，移动柱(7)远离挤压柱(6)的一端插入插槽(23)内，且移动柱(7)的此端部与插槽(23)最深处的侧壁之间留有空隙；
所述滑块(54)相对的两侧均具有圆弧状凸起，挤压柱(6)包括两个受力柱(61)和一个顶柱(62)，顶柱(62)的顶端为圆弧状并与移动柱(7)接触，顶柱(62)底端与两个受力柱(61)固定，受力柱(61)底端为圆弧状，且两个受力柱(61)分别位于滑块(54)相对的两侧，并与滑块(54)上对应的圆弧状凸起接触；支撑板(51)与空腔(11)内顶壁之间留有缝隙。
2.根据权利要求1所述的地铁车站地下抗震结构，其特征在于：所述拱墙(3)由两个侧墙(2)的中间分为两个半墙(31)，两个半墙(31)正对的端面留有空隙，两个半墙(31)的顶部均开设有受力槽(311)，两个受力槽(311)内设有同一个受力板(312)；两个半墙(31)之间设有顶升组件(8)，半墙(31)产生位移时，顶升组件(8)向上顶动受力板(312)。
3.根据权利要求2所述的地铁车站地下抗震结构，其特征在于：所述顶升组件(8)包括顶块(81)、挤压块(82)和挤压弹簧(83)，两个半墙(31)正对的端面均开设有顶升槽(313)，顶块(81)顶端与受力板(312)接触，底端位于两个顶升槽(313)内；挤压块(82)共有两个并分别滑动连接在对应的顶升槽(313)内，挤压弹簧(83)固定在对应的顶升槽(313)内壁与挤压块(82)背离顶块(81)的侧壁之间；挤压块(82)与顶块(81)底端相接触的表面均为倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的地铁车站地下抗震结构，其特征在于：所述支撑件(4)为橡胶材质。
5.根据权利要求1所述的地铁车站地下抗震结构，其特征在于：所述加固组件(9)包括弯折板(91)和若干螺栓(92)，弯折板(91)贴合在侧墙(2)底部与基层(1)上，螺栓(92)贯穿弯折板(91)后对应螺纹连接在侧墙(2)或基层(1)内。
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- 2022-09-13 CN CN202211110571.1A patent/CN115478563B/zh active Active
Patent Citations (5)
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