CN212296392U - 一种大盾构地铁车站结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大盾构地铁车站结构，含若干节管片，管片内侧设混凝土层，混凝土层与管片间设防水层，混凝土层以内形成地铁车站空间，混凝土层以内连接有顶板、中板和底板，将地铁车站空间隔分为管线层、站厅层、站台层和功能层，中板和底板在靠近混凝土层的端部均集成地制有增厚部分；站台层含位于其中部的预制站台和位于预制站台两侧的地铁轨道，中板的底部在地铁轨道的上方埋设至少一排挂钩，挂钩连接有风道，地铁轨道的内侧设疏散通道；功能层内设若干隔墙将其隔分为设备房、管线室和排水室。本实用新型能大幅提高地铁车站空间利用率，有效解决复杂环境条件下暗挖施工地铁车站的难题。

Description

一种大盾构地铁车站结构

技术领域

本实用新型涉及地下工程技术领域，具体涉及一种大盾构地铁车站结构。

背景技术

目前采用盾构建造地铁车站的形式主要有双马蹄形和三圆盾构等，其断面形式至少需要盾构推进两次才能形成断面轮廓，管片安装存在较大难度，空间利用率较低；现有的施工方法一般有明挖法和暗挖法。暗挖法受地质条件影响较大，机械化程度低，人工开挖和施工，风险大，质量不高；明挖法需开敞式大开挖，在特殊环境条件下(下穿主干道、河流、山体、建构筑物等)，交通疏解、管线迁改、拆迁征地、河流山体迁改等，工程量和协调难度巨大，投资相当高，实施难度巨大。

同时，现有的断面结构仅依靠管片作为侧壁，强度有待提高，部分条件下容易发生渗漏水问题。是故亟待改善。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大盾构地铁车站结构及其施工方法，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

本实用新型之一种大盾构地铁车站结构，包括若干节管状的管片，所述管片的内侧设有混凝土层，所述混凝土层与管片间设有防水层，所述混凝土层以内形成地铁车站空间，所述混凝土层以内由上向下依次连接有与水平面平行的顶板、中板和底板，将地铁车站空间由上向下地隔分为管线层、站厅层、站台层和功能层，所述中板和底板在靠近混凝土层的端部均集成地制有增厚部分；所述站台层包括位于其中部的预制站台和位于预制站台两侧的地铁轨道，所述中板的底部在地铁轨道的上方埋设有至少一排挂钩，所述挂钩连接有风道，所述地铁轨道的内侧设有疏散通道；所述功能层内设有若干隔墙将其隔分为设备房、管线室和排水室。

该大盾构地铁车站结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，在设计地铁车站结构的两端分别施工始发井和接收井；步骤二，大盾构由始发井吊入并拼接管片，后方设二次衬砌模板台车，在管片的内侧拼接及涂抹防水层后浇筑形成混凝土层,完成后大盾构由接收井吊出；步骤三，采用机械装配的方法施工顶板，连接第一支架，浇筑施工中板、底板和增厚部分，中板预埋挂钩和钢筋接驳器，底板预埋钢筋接驳器，底板的上侧预留楔形块的位置，楔形块装配时绑扎预应力筋后张拉并锚固，确保连接牢固形成整体；步骤四，装配施工风道、第二支架、预制站台和隔墙；步骤五，架设各类管线；步骤六，结合始发井和接收井施工附属结构，完成施工。

本实用新型的有益效果是：

采用若干节管状的管片(每节可采用周向10段拼接而成)，通过大直径(20米)盾构机一次性掘进施工形成圆形的主体结构，这样能大幅提高空间利用率，且有利于实现机械化装配式施工，质量高、速度快，能有效降低或避免交通疏解、管线迁改、征地拆迁、迁改河流山体等造成的难度和费用；且环保节能，符合国家安全、绿色、环保的发展理念和产业政策；车站深度越深，标准化车站越多，本实用新型经济优势越凸显，可有效解决复杂环境条件(下穿主干道、重大管线、建构筑物、桥梁、河流、山体等)下暗挖施工地铁车站的难题；

管片的内侧设有混凝土层，采用一次性推进施工形成二次衬砌的整体复合结构，具有强度高、受力性能好、承载能力强等优点，能长期承受外部水土压力；在管片的内侧拼接及涂抹防水层后浇筑形成混凝土层，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地铁车站的防水性能；

混凝土层以内由上向下依次连接有与水平面平行的顶板、中板和底板，将地铁车站空间由上向下地隔分为管线层、站厅层、站台层和功能层，有利于充分利用空间，合理布局，有利于实现高度融合，有利于高效整合综合功能，有利于提高大盾构地铁车站的断面利用率和经济效益；

功能层内设有若干隔墙将其隔分为设备房、管线室和排水室，这样一方面隔墙可以为底板提供支撑，另一方面可以实现功能隔分，充分利用空间，且便于维修维护；

中板和底板在靠近混凝土层的端部均集成地制有增厚部分，有利于提升支撑强度，各处增厚部分的尺寸应根据其应用场景的要求选取，保证强度和受力要求，常规荷载下建议厚度取值为600mm～700mm；

地铁轨道的内侧设有疏散通道，这样能有效提高紧急情况下的疏散能力，降低事故风险；顶板、预制站台、风道、隔墙、第一支架和第二支架均采用预制结构，能很大程度上降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，保证支撑强度；

中板的底部在地铁轨道的上方埋设有至少一排挂钩，挂钩连接有风道，这种连接方式一方面能实现机械化装配，降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，保证支撑强度，另一方面挂钩隐藏于风道内，外观美观，方便维修维护或更换。

对于施工方法，仅需明挖施工始发井和接收井，能节省大量的临时支护结构，节约成本，且地铁埋深越深，经济价值越可观，始发井和接收井还可以作为后期内部二次结构施工的下料口及装配式作业的工作井，车站出入口和风亭等附属结构也可由此接出；

以机械装配的方法施工顶板，连接第一支架，浇筑施工中板、底板和增厚部分，中板预埋挂钩和钢筋接驳器，底板预埋钢筋接驳器，底板的上侧预留楔形块的位置，楔形块装配时绑扎预应力筋后张拉并锚固，有利于确保连接牢固。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述防水层采用防水砂浆、聚合物材料和钢纤维中的一种或几种，所述管片、防水层和混凝土层形成复合结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：防水砂浆、聚合物材料和钢纤维均属于优良的防水材料，形成防水层后具有强度高、受力性能好、承载能力强等优点，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地铁车站的防水性能。

进一步，所述顶板采用预制预应力板结构，所述中板和底板采用现浇结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：预制预应力板结构便于后期机械化装配，无需额外的模板或脚手架，能大幅缩短工期，降低装配难度，提高施工效率，保证使用寿命；现浇结构具有承载能力高的优点。

进一步，所述中板和底板在与混凝土层接触处均设有钢筋接驳器，使混凝土层与中板、底板形成整体。

采用上述进一步方案的有益效果是：有利于确保中板和底板与混凝土层连接牢固，能形成整体复合结构，提升强度并防止渗漏。

进一步，所述管线层内连接有树形的第一支架，所述风道的侧面连接有第二支架，所述第一支架和第二支架架设有管线。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一支架和第二支架采用预制拼装的方式，强度高、受力性能好，能分类支撑各类管线，便于维修维护或更换，节省改迁费用。

进一步，所述风道的一端与中板抵接，所述风道的另一端与增厚部分抵接，所述风道的两端均设有密封条。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封条一方面用于在安装完成后实现密封效果，有利于保证风道的换气效率，另一方面可在安装风道时提供一定的缓冲空间，便于与挂钩连接。

进一步，所述预制站台与底板之间设有楔形块，所述楔形块在连接处预留有筋孔，所述筋孔处穿插有预应力筋。

采用上述进一步方案的有益效果是：楔形块用于提高强度，改善受力，保证使用寿命；预应力筋能促使连接处形成整体，进一步地提升承载能力。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种大盾构地铁车站结构的断面示意图；

图2是本实用新型一种大盾构地铁车站结构中第一支架及架设管线的结构示意图；

图3是图1中A的放大视图；

图4是图1中B的放大视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、管片；2、混凝土层；3、顶板；4、中板；5、底板；6、管线层；7、站厅层；8、站台层；81、预制站台；82、挂钩；83、风道；84、疏散通道；9、功能层；91、设备房；92、管线室；93、排水室；10、增厚部分；11、钢筋接驳器；12、第一支架；13、第二支架；14、密封条；15、楔形块；16、预应力筋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供了一种大盾构地铁车站结构，包括若干节管状的管片1，所述管片1的内侧设有混凝土层2，所述混凝土层2与管片1间设有防水层，所述混凝土层2以内形成地铁车站空间，所述混凝土层2以内由上向下依次连接有与水平面平行的顶板3、中板4和底板5，将地铁车站空间由上向下地隔分为管线层6、站厅层7、站台层8和功能层9，所述中板4和底板5在靠近混凝土层2的端部均集成地制有增厚部分10；所述站台层8包括位于其中部的预制站台81和位于预制站台81两侧的地铁轨道，所述中板4的底部在地铁轨道的上方埋设有至少一排挂钩82，所述挂钩82连接有风道83，所述地铁轨道的内侧设有疏散通道84；所述功能层9内设有若干隔墙将其隔分为设备房91、管线室92和排水室93。

该大盾构地铁车站结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，在设计地铁车站结构的两端分别施工始发井和接收井；步骤二，大盾构由始发井吊入并拼接管片1，后方设二次衬砌模板台车，在管片1的内侧拼接及涂抹防水层后浇筑形成混凝土层2,完成后大盾构由接收井吊出；步骤三，采用机械装配的方法施工顶板3，连接第一支架12，浇筑施工中板4、底板5和增厚部分10，中板4预埋挂钩82和钢筋接驳器11，底板5预埋钢筋接驳器11，底板5的上侧预留楔形块15的位置，楔形块15装配时绑扎预应力筋16后张拉并锚固，确保连接牢固形成整体；步骤四，装配施工风道83、第二支架13、预制站台81和隔墙；步骤五，架设各类管线；步骤六，结合始发井和接收井施工附属结构，完成施工。

本实用新型的有益效果是：

采用若干节管状的管片1(每节可采用周向10段拼接而成)，通过大直径(20米)盾构机一次性掘进施工形成圆形的主体结构，这样能大幅提高空间利用率，且有利于实现机械化装配式施工，质量高、速度快，能有效降低或避免交通疏解、管线迁改、征地拆迁、迁改河流山体等造成的难度和费用；且环保节能，符合国家安全、绿色、环保的发展理念和产业政策；车站深度越深，标准化车站越多，本实用新型经济优势越凸显，可有效解决复杂环境条件(下穿主干道、重大管线、建构筑物、桥梁、河流、山体等)下暗挖施工地铁车站的难题；

管片1的内侧设有混凝土层2，采用一次性推进施工形成二次衬砌的整体复合结构，具有强度高、受力性能好、承载能力强等优点，能长期承受外部水土压力；在管片1的内侧拼接及涂抹防水层后浇筑形成混凝土层2，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地铁车站的防水性能；

混凝土层2以内由上向下依次连接有与水平面平行的顶板3、中板4和底板5，将地铁车站空间由上向下地隔分为管线层6、站厅层7、站台层8和功能层9，有利于充分利用空间，合理布局，有利于实现高度融合，有利于高效整合综合功能，有利于提高大盾构地铁车站的断面利用率和经济效益；

功能层9内设有若干隔墙将其隔分为设备房91、管线室92和排水室93，这样一方面隔墙可以为底板5提供支撑，另一方面可以实现功能隔分，充分利用空间，且便于维修维护；

中板4和底板5在靠近混凝土层2的端部均集成地制有增厚部分10，有利于提升支撑强度，各处增厚部分10的尺寸应根据其应用场景的要求选取，保证强度和受力要求，常规荷载下建议厚度取值为600mm～700mm；

地铁轨道的内侧设有疏散通道84，这样能有效提高紧急情况下的疏散能力，降低事故风险；顶板3、预制站台81、风道83、隔墙、第一支架12和第二支架13均采用预制结构，能很大程度上降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，保证支撑强度；

中板4的底部在地铁轨道的上方埋设有至少一排挂钩82，挂钩82连接有风道83，这种连接方式一方面能实现机械化装配，降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，保证支撑强度，另一方面挂钩82隐藏于风道83内，外观美观，方便维修维护或更换。

对于施工方法，仅需明挖施工始发井和接收井，能节省大量的临时支护结构，节约成本，且地铁埋深越深，经济价值越可观，始发井和接收井还可以作为后期内部二次结构施工的下料口及装配式作业的工作井，车站出入口和风亭等附属结构也可由此接出；

以机械装配的方法施工顶板3，连接第一支架12，浇筑施工中板4、底板5和增厚部分10，中板4预埋挂钩82和钢筋接驳器11，底板5预埋钢筋接驳器11，底板5的上侧预留楔形块15的位置，楔形块15装配时绑扎预应力筋16后张拉并锚固，有利于确保连接牢固。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述防水层采用防水砂浆、聚合物材料和钢纤维中的一种或几种，所述管片1、防水层和混凝土层2形成复合结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：防水砂浆、聚合物材料和钢纤维均属于优良的防水材料，形成防水层后具有强度高、受力性能好、承载能力强等优点，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地铁车站的防水性能。

进一步，所述顶板3采用预制预应力板结构，所述中板4和底板5采用现浇结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：预制预应力板结构便于后期机械化装配，无需额外的模板或脚手架，能大幅缩短工期，降低装配难度，提高施工效率，保证使用寿命；现浇结构具有承载能力高的优点。

进一步，所述中板4和底板5在与混凝土层2接触处均设有钢筋接驳器11，使混凝土层2与中板4、底板5形成整体。

采用上述进一步方案的有益效果是：有利于确保中板4和底板5与混凝土层2连接牢固，能形成整体复合结构，提升强度并防止渗漏。

进一步，所述管线层6内连接有树形的第一支架12，所述风道83的侧面连接有第二支架13，所述第一支架12和第二支架13架设有管线。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一支架12和第二支架13采用预制拼装的方式，强度高、受力性能好，能分类支撑各类管线，便于维修维护或更换，节省改迁费用。

进一步，所述风道83的一端与中板4抵接，所述风道83的另一端与增厚部分10抵接，所述风道83的两端均设有密封条14。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封条14一方面用于在安装完成后实现密封效果，有利于保证风道83的换气效率，另一方面可在安装风道83时提供一定的缓冲空间，便于与挂钩82连接。

进一步，所述预制站台81与底板5之间设有楔形块15，所述楔形块15在连接处预留有筋孔，所述筋孔处穿插有预应力筋16。

采用上述进一步方案的有益效果是：楔形块15用于提高强度，改善受力，保证使用寿命；预应力筋16能促使连接处形成整体，进一步地提升承载能力。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，包括若干节管状的管片，所述管片的内侧设有混凝土层，所述混凝土层与管片间设有防水层，所述混凝土层以内形成地铁车站空间，所述混凝土层以内由上向下依次连接有与水平面平行的顶板、中板和底板，将地铁车站空间由上向下地隔分为管线层、站厅层、站台层和功能层，所述中板和底板在靠近混凝土层的端部均集成地制有增厚部分；所述站台层包括位于其中部的预制站台和位于预制站台两侧的地铁轨道，所述中板的底部在地铁轨道的上方埋设有至少一排挂钩，所述挂钩连接有风道，所述地铁轨道的内侧设有疏散通道；所述功能层内设有若干隔墙将其隔分为设备房、管线室和排水室。

2.根据权利要求1所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述防水层采用防水砂浆、聚合物材料和钢纤维中的一种或几种，所述管片、防水层和混凝土层形成复合结构。

3.根据权利要求2所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述顶板采用预制预应力板结构，所述中板和底板采用现浇结构。

4.根据权利要求3所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述中板和底板在与混凝土层接触处均设有钢筋接驳器，使混凝土层与中板、底板形成整体。

5.根据权利要求1或4所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述管线层内连接有树形的第一支架，所述风道的侧面连接有第二支架，所述第一支架和第二支架架设有管线。

6.根据权利要求5所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述风道的一端与中板抵接，所述风道的另一端与增厚部分抵接，所述风道的两端均设有密封条。

7.根据权利要求6所述的一种大盾构地铁车站结构，其特征在于，所述预制站台与底板之间设有楔形块，所述楔形块在连接处预留有筋孔，所述筋孔处穿插有预应力筋。

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