CN209958508U - 装配式混凝土结构及其地铁地面出入口结构 - Google Patents

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张志伟
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孙洪波
王力勇
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赵芫
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Abstract

本实用新型公开了装配式混凝土结构及其地铁地面出入口结构,解决了现有地铁地面出入口采用的现浇混凝土框架结构存在施工周期长,施工环境恶劣而钢结构的后期维护成本高的问题。本实用新型包括多个预制构件:端部梁柱,侧部梁柱、独立柱、独立梁和T型板,所述端部梁柱与侧部梁柱干式连接,在顶部形成梁体框架,所述独立梁、T型板组装成顶部结构且与所述梁体框架干式连接。本实用新型具有提前预制,现场装配快,结构稳固且施工环境好,后期维护成本低等优点。

Description

装配式混凝土结构及其地铁地面出入口结构
技术领域
本实用新型涉及地铁施工技术领域,具体涉及装配式混凝土结构及其地铁地面出入口结构。
背景技术
地铁作为一种高效、快捷、大运力的公共交通方式,是缓解城市交通压力,塑造新型宜居城市的有效手段,越来越多的城市在城市人口规模、经济规模达到一定程度的基础上,开始以地铁建设为主的轨道交通建设。轨道车辆在地下穿行而过,运输了大量的人流,同时避免了对城市地面空间的占有和割裂。
地铁地面出入口成为轨道空间和城市空间衔接的一个连接点。从地铁附属设施的角度看,其功能要求简单明确:构筑一个半室外环境,需要容纳地铁必须的楼梯、扶梯等设施设备;需要为地铁设施提供一个明确的管理边界;对应每日大客流引起的高损耗率,需要其坚固耐用。作为城市街道设施,对其的要求往往是快速施工、快速建设,避免对街道既有交通、环境造成太长时间、太大范围的干扰。
北京地铁是中国最早建设的地铁,最早的地铁出入口采用和当时的普通民用建筑一样的现浇混凝土框架结构,框架之间为砌筑填充墙、金属防护栏、玻璃窗等,外饰面为涂料或湿贴石材。这种施工方式受到现浇混凝土固有养护时间的限制,往往需要较长的现场施工时间;大量的现场湿作业,会造成较多的粉尘、水环境污染、浪费问题,对施工效果,也缺乏更有效的控制。随着经济的发展,地铁出入口可用建设成本提高,地铁地面出入口目前较多采用现场安装快捷的钢结构幕墙体系,以钢材为主材的梁柱承重体系配以玻璃、金属、石材等幕墙外围护。钢结构构件可以提前在工厂加工,减少了现场湿作业,现场施工时间短,然而相较原有钢筋混凝土结构,成本也会较高。
钢结构是目前民用建筑常用的结构方式之一,钢结构的结构性能好,轻质高强,抗震性能佳。大跨度建筑、超高层建筑多采用这种结构形式,能充分发挥钢结构的性能优势。但钢结构的养护要求高,特别是在室外、半室外环境中。钢结构的维护与保养主要有以下两个方面:定期防锈防腐保护和定期防火处理保护。《钢结构设计规范》中对钢结构防腐有一定的要求。在《地铁设计规范》中,对地铁地面出入口的耐火等级要求是二级。在《建筑设计防火规范》中,对耐火等级二级的建筑中柱、梁均有一定的耐火时间要求。钢结构的防腐、防火处理目前以非金属的涂层保护法为主,涂层的耐久性极大影响了钢结构的耐久性。由于地铁地面出入口属于半室外开敞环境,涂层更容易因风吹、日晒、雨淋、冻融被破坏。目前公认性能较好的高品质氟碳面漆,耐久时间一般在二十年左右。综合考虑防腐底漆、中间漆、防火涂料各自的耐久时间,以及地铁大人流量带来的人为磨损,地铁地面出入口的钢结构保护层耐久时间往往更短,很多构件在使用五、六年后就出现保护层开裂、脱落的问题,需要重新进行防腐、防火处理,这无疑会增加地铁这一城市基础设施的维护成本。
因此,在体量小、跨度小、半室外开敞、高人流接触的地铁地面出入口中,采用钢结构这种结构形式,不能充分发挥钢结构的性能优势,反而会有后期维护成本高的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:现有地铁地面出入口结构采用的现浇混凝土框架结构存在施工周期长,施工环境恶劣而钢结构的后期维护成本高。
本实用新型提供了解决上述问题的装配式混凝土结构及其地铁地面出入口结构。
本实用新型通过下述技术方案实现:
装配式混凝土结构,包括多个预制构件,所述预制构件包括端部梁柱,侧部梁柱和独立柱,所述端部梁柱包括两根角柱和与所述角柱一体浇筑的端部梁,所述端部梁包括横跨梁和与所述横跨梁以及所述角柱垂直的两根延伸梁,所述侧部梁柱包括侧立柱和与所述侧立柱一体浇筑的向两端延伸的侧部梁,两根所述延伸梁分别与两侧的侧部梁干式连接以及相邻侧部梁首尾干式连接围合形成梁体框架,在所述侧部梁和侧部梁连接处以及侧部梁与延伸梁连接处均设置有所述独立柱作为支撑。
本实用新型从施工的便利性和后期维护的成本并综合考虑结构的稳固性,将整体框架拆分为多个预制构件,各预制构件进行干式连接,为了实现梁和柱的稳固连接,预制构件中的端部梁柱和侧部梁柱将承载主体受力的柱与梁预制为一体,且对于端部梁柱,为了避免端部梁和侧部梁在角柱处连接而带来的不稳定性,将端部梁设置为向外伸展的延伸梁与侧部梁连接,而对于相邻端部梁的干式连接,端部梁也是向两端延伸,即侧部梁的干式连接点也避开了侧立柱,且在相邻侧部梁端部连接处设置独立柱进行支撑加固,使得整体受力框架稳固,且避免了湿式连接带来的恶劣施工环境和操作的繁琐性。
进一步地,所述侧部梁柱包括多根侧立柱和位于侧立柱上的侧部梁,侧部梁延伸出所述侧立柱外。
进一步地,所述侧部梁柱包括3根侧立柱,为中间的侧立柱和两端的侧立柱且等间距分布。
本实用新型优选的装配式混凝土结构,所述预制构件还包括多个T型板和独立梁,所述T型板拼接并干式连接在所述梁体框架上,所述独立梁沿垂直于所述侧部梁柱的方向干式连接在所述梁体框架上且位于相邻T型板的拼接处。作为主体框架的顶部结构,为了实现提前预制现场装配,将T型板设置为多个,且在梁体框架上进行拼装,为了提高顶部结构的横向和纵向受力的稳定性,在梁体框架上加装独立梁进行加固,且位于相邻T型板的拼接处,对T型板的连接以及与梁体框架的连接均起到加固的作用。
进一步地,所述独立梁的两端设置L形缺口,便于通过缺口与梁体框架搭接进行更稳固的干式连接。
所述独立梁位于所述独立柱和部分侧立柱正上方。
对于有三根侧立柱的侧部梁柱,所述独立梁位于所述独立柱和中间的侧立柱正上方。
本实用新型优选的装配式混凝土结构,所述T型板包括平板和位于平板下的肋条,所述肋条与所述梁体框架干式连接,所述肋条的两端设置L形缺口,便于通过缺口将T型板搭接在所述梁体框架上并进行干式连接。
所述肋条位于所述平板的宽度方向的中线处。
所述肋条位于所述角柱和另外部分的侧立柱的正上方。
对于有三根侧立柱的侧部梁柱,所述肋条位于所述角柱和两端的侧立柱正上方。
柱体是承受力的主要部位,将T型板、独立梁与所述梁体框架的干式连接点均设置在柱体的正上方,可以进一步保证顶部结构与下部结构的整体性和稳固性。
地铁地面出入口结构,包括上述装配式混凝土结构。
本实用新型从施工的便利性和后期维护的成本并综合考虑结构的稳固性,将地铁地面出入口的整体框架拆分为多个预制构件,各预制构件进行干式连接,为了实现梁和柱的稳固连接,预制构件中的端部梁柱和侧部梁柱将承载主体受力的柱与梁预制为一体,且对于端部梁柱,为了避免端部梁和侧部梁在角柱处连接而带来的不稳定性,将端部梁设置为向外伸展的延伸梁与侧部梁连接,而对于相邻端部梁的干式连接,端部梁也是向两端延伸,即侧部梁的干式连接点也避开了侧立柱,且在相邻侧部梁端部连接处设置独立柱进行支撑加固,且避免了湿式连接带来的恶劣施工环境和操作的繁琐性。
为了解决结构顶部隔离防水问题,本实用新型优选的地铁地面出入口结构,在所述T型板上干式连接有金属屋面层。
本实用新型优选的地铁地面出入口结构,所述延伸梁和所述侧部梁之间、相邻侧部梁之间的干式连接以及所述T型板与所述梁体框架之间的干式连接均为螺栓连接。
进一步地,在平面连接处,所述干式连接采用连接钢片和对拉螺栓连接,在转角处,采用连接角钢和对拉螺栓连接。
本实用新型优选的地铁地面出入口结构,所述T型板与所述金属屋面的干式连接为焊接。
进一步地,在所述T型板上预埋有钢件,采用H型钢将T型板的钢件与金属屋面层进行焊接。
本实用新型优选的地铁地面出入口结构,所述端部梁柱,侧部梁柱、独立柱中设置有金属预埋件,所述金属预埋件形成围护体系,所述围护体系安装有辅助设施。
地铁地面出入口结构的施工方法,包括如下步骤:
步骤1:提前预制好端部梁柱、侧部梁柱、独立柱、独立梁和T型板;
步骤2:根据现场规划将两个端部梁柱相对布置形成前后门体结构,多个侧部梁柱和独立柱对称布置于与门体结构垂直的两侧,且独立柱位于端部梁柱和侧立柱以及相邻的侧部梁柱之间,并将角柱、侧立柱和独立柱与基座固定,使得延伸梁与所述侧部梁的一端接触,以及相邻侧部梁首尾接触围合成一个主体框架;
步骤3:将延伸梁和侧部梁以及相邻的侧部梁进行干式连接围合形成梁体框架;
步骤4:将独立梁间隔干式连接在所述梁体框架上,使得独立梁位于独立柱和部分的侧立柱的正上方;
步骤5:将T型板与所述梁体框架进行干式连接,使得相邻的T型板之间的拼接处位于所述独立梁的顶部接触。
优选地,将T型板的肋条与梁体框架干式连接,且使得肋条位于角柱和另外部分的侧立柱的正上方。
优选地,所述侧部梁柱有3根侧立柱,为中间的侧立柱和两端的侧立柱,装配时使得独立梁位于独立柱和中间的侧立柱的正上方,且使得肋条位于角柱和两端的侧立柱的正上方。
优选的地铁地面出入口装配式混凝土结构的施工方法,在所述步骤5之后,再在T型板上干式连接金属屋面层。
优选的地铁地面出入口装配式混凝土结构的施工方法,在对预制构件进行预制时,在预制构件中设置金属预埋件,所述预制构件装配好之后金属预埋件形成围护体系,将辅助设施安装在所述围护体系中。
本实用新型具有如下的有益效果:
1.本实用新型将主体受力的柱和梁提前一体预制,且避开在主体受力柱上连接梁,而是通过延伸的方式将梁延伸至主体受力柱之间的独立柱上进行干式连接,既保证了结构的稳固性,又能实现提前预制,快速装配。
2.本实用新型的地铁地面出入口装配式混凝土结构既有混凝土建筑坚固耐久、低维护要求的优势,又能够做到工厂预制,现场快速组装,减少对环境的污染,同时保证比较好的建造完成度、美观性,能够适应地铁这个重要的城市基础设施的施工、使用要求。
3.本实用新型进行整体设计,在加工预制件时,设置金属预埋件,组装完成后,形成围护系统,将地铁所用的辅助设施整合在围护系统中,整体性好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
图1为本实用新型装配式混凝土结构爆炸示意图。
图2为本实用新型地铁地面出入口结构爆炸示意图。
图3为本实用新型地铁地面出入口结构侧视结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-端部梁柱,100-角柱,101-横跨梁,102-延伸梁,2-侧部梁柱,20-侧立柱,21-侧部梁,3-独立柱,4-T型板,40-肋条,5-独立梁,6-金属屋面,7-幕墙,8-基座,9-围护体系。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示,包括多个预制构件,所述预制构件包括端部梁柱1,侧部梁柱2和独立柱3,所述端部梁柱1包括两根角柱100和与所述角柱100一体浇筑的端部梁,所述端部梁包括横跨梁101和与所述横跨梁101以及所述角柱100垂直的两根延伸梁102,所述侧部梁柱2包括侧立柱20和与所述侧立柱20一体浇筑的向两端延伸的侧部梁21,两根所述延伸梁102分别与两侧的侧部梁21干式连接以及相邻侧部梁21首尾干式连接围合形成梁体框架,在所述侧部梁21和侧部梁21连接处以及侧部梁21与延伸梁102连接处均设置有所述独立柱3作为支撑。
本实用新型从施工的便利性和后期维护的成本并综合考虑结构的稳固性,将整体框架拆分为多个预制构件,各预制构件进行干式连接,为了实现梁和柱的稳固连接,预制构件中的端部梁柱1和侧部梁柱2将承载主体受力的柱与梁预制为一体,且对于端部梁柱1,为了避免端部梁和侧部梁21在角柱100处连接而带来的不稳定性,将端部梁设置为向外伸展的延伸梁102与侧部梁21连接,而对于相邻端部梁的干式连接,端部梁也是向两端延伸,即侧部梁21的干式连接点也避开了侧立柱20,且在相邻侧部梁21端部连接处设置独立柱3进行支撑加固,使得整体受力框架稳固,且避免了湿式连接带来的恶劣施工环境和操作的繁琐性。
所述侧部梁柱2包括多根侧立柱20和位于侧立柱20上的侧部梁21,侧部梁21延伸出所述侧立柱20外
所述预制构件还包括多个T型板4和独立梁5,所述T型板4拼接并干式连接在所述梁体框架上,所述独立梁5沿垂直于所述侧部梁柱2的方向干式连接在所述梁体框架上且位于相邻T型板4的拼接处。作为主体框架的顶部结构,为了实现提前预制现场装配,将T型板4设置为多个,且在梁体框架上进行拼装,为了提高顶部结构的横向和纵向受力的稳定性,在梁体框架上加装独立梁5进行加固,且位于相邻T型板4的拼接处,对T型板4的连接以及与梁体框架的连接均起到加固的作用。
所述独立梁5的两端设置L形缺口,便于通过缺口将独立梁5搭接在所述梁体框架上并进行干式连接。
所述T型板4包括平板和位于平板下的肋条40,所述肋条40与所述梁体框架干式连接,所述肋条40的两端设置L形缺口,便于通过缺口将T型板4搭接在所述梁体框架上并进行干式连接。
所述独立梁5位于所述独立柱3和部分的侧立柱20正上方,所述肋条40位于所述角柱100和另外部分的侧立柱20的正上方。
实施例2
如图1-图3所示,地铁地面出入口结构,包括实施例1的装配式混凝土结构。
本实用新型从施工的便利性和后期维护的成本并综合考虑结构的稳固性,将地铁地面出入口的整体框架拆分为多个预制构件,各预制构件进行干式连接,为了实现梁和柱的稳固连接,预制构件中的端部梁柱1和侧部梁柱2将承载主体受力的柱与梁预制为一体,且对于端部梁柱1,为了避免端部梁和侧部梁21在角柱100处连接而带来的不稳定性,将端部梁设置为向外伸展的延伸梁102与侧部梁21连接,而对于相邻端部梁的干式连接,端部梁也是向两端延伸,即侧部梁21的干式连接点也避开了侧立柱20,且在相邻侧部梁21端部连接处设置独立柱3进行支撑加固,且避免了湿式连接带来的恶劣施工环境和操作的繁琐性。
具体地,所述端部梁柱1为2个,前后相对设置成为地铁出入口的门体结构,侧部梁柱2为4个,在门体结构的两侧分别布置2个,每个侧部梁柱2包括3根侧立柱20和位于侧立柱20上的侧部梁21,所述侧部梁21的两端延伸出侧立柱20,所述侧部梁21的两个延伸梁102与侧部梁21之间以及相邻的侧部梁21之间共有6个接触点,且采用干式连接方式形成6个干式连接点,在6个干式连接点处设置6根独立柱3进行支撑加固,所述接触点与所述独立梁5之间也采用干式连接。
为了解决结构顶部隔离防水问题,在所述T型板4上干式连接有金属屋面6层。
所述延伸梁102和所述侧部梁21之间、相邻侧部梁21之间的干式连接以及所述T型板4与所述梁体框架之间的干式连接均为螺栓连接。
具体地,所述T型板4为6块,6块T型板4共有6个肋条40和5个拼接部位,在5个拼接部位对应设置5根独立梁5,独立梁5与所述独立柱3和位于侧部梁21中间的侧立柱20正上方的梁体干式连接,而6个肋条40对应与角柱100和侧部梁21两端的侧立柱20正上方的梁体干式连接。
在平面连接处,所述干式连接采用连接钢片和对拉螺栓连接,在转角处,采用连接角钢和对拉螺栓连接。
所述T型板4与所述金属屋面6的干式连接为焊接。
在所述T型板4上预埋有钢件,采用H型钢将T型板4的钢件与金属屋面6层进行焊接。
实施例3
本实施例与实施例2的区别在于,所述端部梁柱1,侧部梁柱2、独立柱3中设置有金属预埋件,在上述的预制构件装配好之后,所述金属预埋件形成围护体系9,所述围护体系9安装有辅助设施。
具体地,位于入口处的围护体系9整合拉闸门、公告牌、防洪柜。
位于两侧和入口正对后墙体的围护体系9整合入玻璃或金属板幕墙7。
位于两侧靠里端的围护体系9整合入排烟风井和百叶。
所述照明系统整合入T型板4组成的顶部结构中。
所述角柱100、独立柱3和侧立柱20均通过套筒灌浆与基座8湿式连接。
所述基座8的外侧部整合等候座椅,背部整合绿化带。
地铁地面出入口结构的施工方法,包括如下步骤:
步骤1:提前预制好预制件包括端部梁柱1、侧部梁柱2、独立柱3、独立梁5和T型板4;
步骤2:根据现场规划将两个端部梁柱1相对布置形成前后门体结构,多个侧部梁柱2和独立柱3对称布置于与门体结构垂直的两侧,且独立柱3位于端部梁柱1和侧立柱20以及相邻的侧部梁柱2之间,并将角柱100、侧立柱20和独立柱3与基座8固定,使得延伸梁102与所述侧部梁21的一端接触,以及相邻侧部梁21首尾接触围合成一个主体框架;
所述角柱100、侧立柱20和独立柱3与基座8采用套筒灌浆湿式连接。
步骤3:将延伸梁102和侧部梁21以及相邻的侧部梁21进行干式连接围合形成梁体框架;
步骤4:将独立梁5干式连接在所述梁体框架上,并使得所述独立梁5位于所述独立柱3和部分的侧立柱20的正上方;
步骤5:将T型板4与所述梁体框架进行干式连接,使得相邻的T型板4之间的拼接处位于所述独立梁5的顶部,并使得所述肋条40位于所述角柱100和另外部分的侧立柱20的正上方。
所述侧部梁2柱有3根侧立柱20,为中间的侧立柱和两端的侧立柱,装配时使得独立梁5位于独立柱3和中间的侧立柱20的正上方,且使得肋条40位于角柱100和两端的侧立柱20的正上方。
在T型板4安装好后,再在T型板4上干式连接金属屋面6层。
所述T型板4在预制浇筑时,间隔预埋有钢件,在钢件上焊接H型钢,再将金属屋面6层与H型钢焊接从而实现T型板4与所述金属屋面6层的焊接。
所述金属屋面6层为铝合金,铝合金防腐,质轻,且材质光滑易打理,经久耐用。
在对预制构件进行预制时,在预制构件中设置金属预埋件,所述预制构件装配好之后金属预埋件形成围护体系9,将辅助设施安装在所述围护体系9中。
具体地,在侧面入口处的围护体系9中整合入拉闸门、防洪柜、公告牌。
在侧面靠里处以及后墙处的围护体系9中整合入金属、玻璃板幕墙7形成干挂幕墙7。
位于两侧靠里端的围护体系9整合入排烟风井和百叶。
所述照明系统整合入T型板4组成的顶部结构中。
本实用新型中所述的“上”、“下”、“顶”、“低”、“两端”和“中间”等术语均以附图所示方位为准。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.装配式混凝土结构,其特征在于,包括多个预制构件,所述预制构件包括端部梁柱(1),侧部梁柱(2)和独立柱(3),所述端部梁柱(1)包括两根角柱(100)和与所述角柱(100)一体浇筑的端部梁,所述端部梁包括横跨梁(101)和与所述横跨梁(101)以及所述角柱(100)垂直的两根延伸梁(102),所述侧部梁柱(2)包括侧立柱(20)和与所述侧立柱(20)一体浇筑的向两端延伸的侧部梁(21),两根所述延伸梁(102)分别与两侧的侧部梁(21)干式连接以及相邻侧部梁(21)首尾干式连接围合形成梁体框架,在所述侧部梁(21)和侧部梁(21)连接处以及侧部梁(21)与延伸梁(102)连接处均设置有所述独立柱(3)作为支撑。
2.根据权利要求1所述的装配式混凝土结构,其特征在于,所述预制构件还包括多个T型板(4)和独立梁(5),所述T型板(4)拼接并干式连接在所述梁体框架上,所述独立梁(5)沿垂直于所述侧部梁柱(2)的方向干式连接在所述梁体框架上且位于相邻T型板(4)的拼接处。
3.根据权利要求2所述的装配式混凝土结构,其特征在于,所述T型板(4)包括平板和位于平板下的肋条(40),所述肋条(40)与所述梁体框架干式连接。
4.根据权利要求3所述的装配式混凝土结构,其特征在于,所述独立梁(5)位于所述独立柱(3)和部分的侧立柱(20)正上方,所述肋条(40)位于所述角柱(100)和另外部分的侧立柱(20)的正上方。
5.地铁地面出入口结构,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的装配式混凝土结构。
6.根据权利要求5所述的地铁地面出入口结构,其特征在于,T型板(4)上干式连接有金属屋面(6)层。
7.根据权利要求5或6所述的地铁地面出入口结构,其特征在于,所述端部梁柱(1),侧部梁柱(2)、独立柱(3)中设置有金属预埋件,所述金属预埋件形成围护体系(9),所述围护体系(9)安装有辅助设施。
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