一种地铁车站结构及建造工法的制作方法

本发明涉及地铁工程领域，一种地铁车站结构及建造工法。

背景技术：

如图1所示，现有城市明挖地铁站的建造中，先完成车站基坑围护和主体结构建造，再在地下车站内完成风、水、电及电扶梯、车辆、供电、轨道、消防、通信等机电设备安装，但这些机电设备的专业安装接口繁多，安装接口与主体结构预埋件之间存在很多不匹配，整改量大、协调工作困难，同时，这些设置在主体结构上的在机电设备，在安装时还存在抢空间、抢工期、工期长、管线交叉多等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种地铁车站结构，该结构让地铁车站的建造管线全部入廊管理，克服机电设备安装抢空间、抢工期、难协调等技术问题

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种地铁车站结构，包括车站结构本体，所述车站结构本体包括：顶板、中板、以及底板，所述顶板上设置有第一管廊，所述中板上设置有第二管廊，所述底板上设置有第三管廊。

与现有技术相比，本发明在确保基坑支护体系、基坑深度和宽度、车站主体结构有效层高不变的前提下，按机电设备系统需要，将地铁站结构的顶板、中板设计成系统管廊，即在顶板、中板、底板上设置有第一、第二管廊，使得地铁站的所有机电设备如通风设备、强弱电设备、通信设备、消防与给排水设备等的管线全部入廊管理，实现优化布线、分类管理，克服现有技术中地铁管线杂乱无章、机电设备安装抢空间、抢工期、难协调等技术问题，使车站内部结构线条规整，美观大方，宽敞明亮。

作为优选，所述车站的设备区设置有竖向管井，所述竖向管井与所述第一管廊、第二管廊、第三管廊互通。

本发明通过在车站两端设备区设置竖向管井，使顶、中、底板上的管廊实现互通，进而保证各类管线有效连接和传输。

作为优选，所述顶板包括第一上翼板和第一下翼板，所述中板包括第二上翼板和第二下翼板；所述第一管廊设置在所述第一上翼板和第一下翼板之间；所述第二管廊设置在所述第二上翼板和第二下翼板之间；所述底板上设置有站台板，所述第三管廊包括所述站台板与所述底板之间的空间。

作为优选，所述第一上翼板的厚度与所述第一下翼板的厚度之和，等于实心顶板的厚度；所述第二上翼板的厚度与所述第二下翼板的厚度之和，等于实心中板的厚度。

本发明的顶板、中板的材料厚度的总和与设置管廊前的实心顶板、中板厚度相同，保证顶板、中板的建筑材料不变，将顶板、中板分成上下翼板结构，增大了顶板、中板的高度和刚度，使顶板、中板能够好的抗弯和抗震。

作为优选，所述第一管廊的净空高为1200～1800mm；所述第二管廊的净空高为600～1200mm。

本发明通过将第一管廊的净空高设置为1200～1800mm，使得人工作人员可以在第一管廊内行走，使得在第一管廊内的管线放置、管理、维修等工作可以完全避开站厅层、站台层和运行公共区和设备区，工作人员可以在第一管廊中静悄悄；本发明通过将第二管廊的净空高设置为600～1200mm，使得人工作人员可以在第二管廊弯腰前行或者爬行，保证管廊内的工作可以顺利进行。

作为优选，所述管廊包括环控舱、强电舱、弱电舱、消防及给水舱、通信舱、通风舱。

作为优选，所述管廊包括矩形舱、圆形舱、椭圆舱和倒角矩形舱。

作为优选，所述车站结构本体表面采用清水混凝土浇筑装饰。

本发明通过采用清水混凝土浇筑，使得地铁站的结构不需要更多的机电支吊架施工和过分装饰吊顶，节约大量钢材和铝材，不需要使用另外辅材进行装饰，节约设计成本和安装成本，提高功效和工期，且保证车站结构顶、中顶板更平整、简捷和动态化。

作为优选，所述顶板与中板之间设置有第一中立柱，所述中板与所述底板之间设置有第二中立柱。

本发明另一方面还提供一种地铁车站结构的构建方法，该方法包括如下步骤：

s1：采用明挖顺做法完成地铁车站的顶撑、中撑、底撑结构的建造；

s2：在所述底撑下方浇筑底侧墙、所述底板、以及站台板；

s3：拆除所述底撑，在所述底撑与中撑之间浇筑中侧墙、以及内部设置有所述第二管廊的所述中板；

s4：拆除所述中撑，在所述中撑与顶撑之间浇筑上侧墙、以及内部设置有所述第一管廊的所述顶板；

s5：拆除所述顶撑，回填土层在所述顶板的顶端，完成地铁车站结构的构建。

附图说明

现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

图1是现有技术的种地铁车站横向断面结构示意图；

图2是本发明的种地铁车站横向断面结构示意图；

图3是本发明的种地铁车站纵向断面结构示意图；

图4是本发明的种地铁车站顶板结构示意图；

图5是本发明的种地铁车站中板结构示意图；

图6是本发明的种地铁车站底板结构示意图；

图7是本发明的种地铁车站建造的流程图。

图中：

1、土层；2、顶板；21、第一上翼板；22、第一下翼板；3、中板；31、第二上翼板；32、第二下翼板；4、底板；5、第一管廊；6、第二管廊；7、第三管廊；8、站台板；9、竖向管井。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，本发明提供一种地铁车站结构，包括：顶板2、中板3、以及底板4，所述顶板2上设置有第一管廊5，所述中板3上设置有第二管廊6，所述底板4上设置有第三管廊7。

与现有技术相比，本发明在确保基坑支护体系、基坑深度和宽度、车站主体结构有效层高不变的前提下，按机电设备系统需要，将地铁站结构的顶板2、中板3设计成系统管廊，即在顶板2、中板3、底板4上设置有第一、第二管廊6，使得地铁站的所有机电设备如通风设备、强弱电设备、通信设备、消防与给排水设备等的管线全部入廊管理，实现优化布线、分类管理，克服现有技术中地铁管线杂乱无章、机电设备安装抢空间、抢工期、难协调等技术问题，使车站内部结构线条规整，美观大方，宽敞明亮。

同时，现有技术中，机电设备安装，需要进行支吊架施工和吊顶装修，该操作影响主体结构安全和耐久性，同时，噪音大、粉尘多、工流程繁琐、耗时较长、损伤结构、人工成本高等，本发明把地铁车站顶、中、底板4作为机电“一体化”集成设计线路板，让车站所有建造管线全部入廊，专业化养护，大大减少安装专业抢空间抢工期矛盾，工期快，造价低，社会综合效益好。

车站设置顶、中、板管廊后，机电系统专业根据管线数量和规模确定各类管廊的尺寸，避免相互干扰及火灾影响，将结构板设置成集成线路板，对管线进行全寿命期保护，体现“一体化”智能集成建造技术，使车站内部结构线条规整，美观大方，宽敞明亮。

如图3所示，所述车站的设备区设置有竖向管井9，所述竖向管井9与所述第一管廊5、第二管廊6、第三管廊7互通。

本发明将结构板及纵梁高度规划设计成管廊结构，通过在车站两端设备区设置竖向管井9，使顶、中、底板4上的管廊实现互通，进而保证各类管线有效连接和传输，又能减少交互干扰。

如图4、5所示，所述顶板2包括第一上翼板21和第一下翼板22，所述中板3包括第二上翼板31和第二下翼板32；

所述第一管廊5设置在所述第一上翼板21和第一下翼板22之间；

所述第二管廊6设置在所述第二上翼板31和第二下翼板32之间。

如图6所示，所述底板4上设置有站台板8，所述第三管廊7还包括所述底板4与所述站台板8之间的空间，还包括车站轨底风道、相关电缆、设备基础、电扶梯坑和泵房等。

所述第一上翼板21的厚度与所述第一下翼板22的厚度之和，等于实心顶板2的厚度；所述第二上翼板31的厚度与所述第二下翼板32的厚度之和，等于实心中板3的厚度。

如未设置有第一管廊5的、原始设计的实心顶板2的厚度为800mm，则设置有第一管廊5后的顶板2设置成包括第一上翼板21和第一下翼板22之后，顶板2的第一上翼板21和第一下翼板22分别为400mm；未设置有第二管廊6的原始设计的中板3的厚度为400mm，则设置有第二管廊6后的中板3设置成包括第二上翼板31和第二下翼板32之后，中板3的第二上翼板31和第二下翼板32分别为200mm；即顶板2原800mm厚实心变为上下等翼板400mm厚箱型，中板3400mm实心板变为上下等翼缘200mm后箱型板。

本发明的顶板2、中板3的材料厚度的总和与设置管廊前的实心顶板2、中板3厚度相同，保证顶板2、中板3的建筑材料不变，而板的刚度和抗弯性能大大增强，使顶板2、中板3能够好的抗弯和抗震。

在满足结构整体受力不变、空间高度顶板2厚度不超过目前车站顶纵梁高的前提下，将所述第一管廊5的净空高设置为1200～1800mm，将所述第二管廊6的净空高设置为600～1200mm。

本发明通过将第一管廊5的净空高设置为1200～1800mm，人可以在第一管廊5内行走，使得在第一管廊5内的管线放置、管理、维修等工作可以完全避开站厅层、站台层和运行公共区和设备区，工作人员可以在第一管廊5中静悄悄；本发明通过将第二管廊6的净空高设置为600～1200mm，使得人工作人员可以在第二管廊6弯腰前行或者爬行，保证管廊内的工作可以顺利进行。对运营期更换和调整，在各自管线管廊中进行，安全可靠。

所述管廊包括矩形、圆形、椭圆和倒角矩形等，具体形状和大小根据实际需求设定。

所述管廊包括环控舱，强电舱，弱电舱，消防及给水舱，通信舱，通风舱，电缆舱，预留舱，轨顶舱，风道舱，轨底舱等，

所述顶板2上可以设置有环控舱，电缆舱，消防舱，预留舱；所述中板3上可以设置有轨顶舱，风道舱，电缆舱，消防舱；所述底板4上可以设置有电缆舱，轨底舱。

优选的，所述车站结构本体表面采用清水混凝土浇筑装饰。

现有技术中，为保证地铁站整体效果，需要进行天花、墙面及地面施工装饰，使用大量临时材料，增加施工荷载；而在本发明的地铁车站结构表面采用清水混凝土浇筑装饰，通过采用清水混凝土浇筑装饰，使得地铁站的结构不需要更多的机电支吊架施工和过分装饰吊顶，节约大量钢材和铝材，不需要使用另外辅材进行装饰，节约设计成本和安装成本，提高功效和工期，且保证车站结构顶、中顶板2更平整、简捷和动态化。

如图1所示，所述顶板2与中板3之间设置有第一中立柱，所述中板3与所述底板4之间设置有第二中立柱。

在中板3、顶板2的刚度和抗弯性能大大增强的前提下，对一般8～11m之间有效站台宽度车站，完全可以采用无柱大跨度，不增加任何基坑深度和结构板厚及层高，具有天然优势；有效站台宽在11～14m之间，推荐采用单柱结构实现，不需要改变现有地铁总宽和总高，轻松实现；有效站台宽在14～18m之间，应采用双柱设计和建造，可保证现有地铁设计规模实现。

如图7所示，本发明另一方面还提供一种地铁车站结构的构建方法，该方法包括如下步骤：

s1：采用明挖顺做法完成地铁车站的顶撑、中撑、底撑结构的建造；

s2：在所述底撑下方浇筑底侧墙、所述底板4、以及站台板8；

s3：拆除所述底撑，在所述底撑与中撑之间浇筑中侧墙、以及内部设置有所述第二管廊6的所述中板3；

s4：拆除所述中撑，在所述中撑与顶撑之间浇筑上侧墙、以及内部设置有所述第一管廊5的所述顶板2；

s5：拆除所述顶撑，回填土层1在所述顶板2的顶端，完成地铁车站结构的构建。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。