一种轨排井孔边梁的安装形式及车站施工方法与流程

1.本发明涉及地铁设计施工技术领域，特别是一种轨排井孔边梁的安装形式及车站施工方法。


背景技术：

2.地铁车站、区间大部分设置于地下，为保证地铁列车轨道的铺设进度要求，并降低铺轨成本，通常在明挖车站或区间顶部的各层板上（中板、顶板）预留孔洞，即轨排井。轨排由轨排井从上往下吊装至底部的铺轨车上。
3.为了保证铺轨施工时车站结构受力稳定，如图1所示，常在搭支架施工车站中板时即在孔边一同现浇施作临时轨排井纵梁100和横梁200，用于抵抗车站侧墙300的水土压力，保证车站侧墙300和轨排井不至于因受力过大而变形。轨排井纵梁和横梁所形成的环框梁一般为临时结构，横纵梁侵占排烟风道空间，因此需在完成排轨铺设后凿除孔边环框梁并封闭顶、中板；由于环框梁的切除工序存在和铺轨施工、机电安装交叉作业的问题，施工工期长，同时切除工序耗时费力，浪费工程材料，且存在一定安全风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对现有技术中安装的轨排井在铺轨完工后需要切除孔边的纵梁和横梁再对轨排井进行封堵，存在切除工序耗时费力的问题，提供一种新的轨排井孔边梁安装形式。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种轨排井孔边梁的安装形式，包括轨排井纵梁和轨排井横梁，在两侧的车站侧墙处分别相对设置轨排井纵梁，轨排井纵梁沿线路方向设置，两个轨排井纵梁的外侧分别固定连接相应侧的车站侧墙，在两个轨排井纵梁之间设置轨排井横梁一体连接，轨排井纵梁为箱形梁，箱形梁兼作轨顶风道。
6.本发明将轨排井纵梁对应两侧的车站侧墙相对设置，在两轨排井纵梁之间一体连接轨排井横梁形成轨排井的围护结构，在此基础上采用箱形截面的轨排井纵梁构造并使兼顾用作轨顶风道，实现了结构的永临结合，既能满足纵横梁抵抗侧向水土压力的受力要求、减小车站板层及轨排井变形的同时，也能兼做轨顶风道的排烟功能。这样不需要后期大范围凿除临时的轨排井纵梁，也避免了在该区域二次施工风道，后续施工风道时可直接在箱形梁的两端进行接续施工，轨排井横梁的设置不产生干涉，能够有效缩短工期、降低施工难度，也降低造价，节能环保；而且，相比常规的实心轨排井纵梁，箱形梁自重轻，对连接的侧墙及车站板层的负担小，受力更为安全可靠。
7.优选地，箱形梁的外侧腹板嵌入连接车站侧墙，箱形梁的外侧腹板与对应侧的车站侧墙的厚度一致，且外侧腹板的外侧面与车站侧墙的外侧面齐平，使箱形梁的外侧腹板兼作车站侧墙，有效保证了车站侧墙的结构稳定性和安全性。
8.优选地，横梁的高度与箱形梁的高度对齐设置，截面传力均匀，结构合理，便于搭
建模板。
9.优选地，箱形梁的上部翼板与车站中板对接连接，将上部翼板兼作车站中板的一部分。
10.优选地，箱形梁的顶面位置与车站中板的顶面位置对齐设置。
11.优选地，箱形梁的上部翼板的厚度与车站中板的厚度一致，受力合理。
12.优选地，箱形梁的下部翼板设有过孔，充当轨顶风道的排风口，利于疏散空气、减小风压。
13.优选地，箱形梁连接轨行区隔断件，轨行区隔断件位于箱形梁的下部翼板底部且对应箱形梁的内侧腹板位置设置。轨行区隔断件用于在后期安装轨行区屏蔽门。
14.优选地，箱形梁和横梁均为钢筋混凝土结构。
15.优选地，轨排井纵梁和轨排井横梁之间形成的轨排井空间对应站台板上方设置，轨排井纵梁对应线路正上方设置。
16.另一方面，本发明另提供一种采用上述轨排井孔边梁安装形式的车站施工方法，包括以下步骤：至少采用三道支撑对顶车站基坑侧壁形成支护体系，用于抵抗车站基坑侧壁的水土压力，其中的两道支撑分别对应箱形轨排井纵梁待设位置的上下部设置，用于在中板的轨排井支护结构形成前后起暂时支护作用，相比该两道支撑，另一道支撑更靠近于车站基坑开孔顶部设置，用于支护车站基坑孔口；从下往上先施作负二层的车站底板及两侧的侧墙；根据实际施工情况边施作侧墙边拆卸上方支护的支撑；拆除完车站负二层的支撑后，再施作车站中板，其中车站中板预留轨排井孔，并对应轨排井位置施作轨排井纵梁和横梁形成孔边梁支护结构；待车站中板的轨排井孔边梁形成框架体系后，通过孔边梁围护轨排井、抵抗侧壁水土压力，然后拆除上部负一层的支撑，继续施作两侧的侧墙及车站顶板，其中车站顶板预留轨排井孔；最后拆除车站基坑顶部的支撑，待通过轨排井完成铺轨作业后，封堵中板、顶板的轨排井孔，回填轨排井范围内的覆土，完成车站施工。
17.需要说明的是，常规车站结构形式中，车站中板以下为负二层，车站中板以上为车站负一层。
18.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明优化了轨排井的安装形式，采用箱形梁作为轨排井纵梁构造并兼顾用作轨顶风道施工以实现排烟功能，将轨排井纵梁和车站永久结构进行了结合，这样不需要后期大范围凿除临时的轨排井纵梁，也避免了在该区域二次施工风道，后续施工风道时可直接在箱形梁的两端进行接续施工，轨排井横梁的设置不产生干涉，缩短了工期，降低了施工难度，也降低了造价，施工风险低、节能环保。
19.2、本发明中的箱形轨排井纵梁，相比常规的实心轨排井纵梁，箱形梁自重轻，对连接的侧墙及车站板层的负担小，受力更为安全可靠。
20.3、本发明整体结构紧凑、受力合理，便于安装和后期维护，适用于在车站有效站台范围内设置轨排井的车站。
21.4、本发明中的轨排井安装系统，其箱形轨排井纵梁的各部分结构功能多用，如箱形梁的中空结构兼作轨顶排风道、上翼板兼作车站中板、下翼板和内侧腹板均兼作轨顶风道的隔断、外侧腹板兼作车站侧墙，大大缩减了施工工序，节省施工工期，施工效率高。
附图说明
22.图1是现有技术轨排井安装形式的平面结构示意图；图2是本发明中轨排井孔边梁安装形式的横截面结构示意图（仅示意了其中一侧）；图3是本发明中轨排井孔边梁安装形式的平面结构示意图；图4是本发明施工车站结构步骤一：施作车站基坑支撑支护以进行负二层车站结构施工的断面示意图；图5是本发明施工车站结构步骤二：拆除中板底部支撑、施作车站中板及轨排井支护的断面示意图；图6是本发明施工车站结构步骤三：拆除中板顶部支撑、施作负一层车站结构的断面示意图；图7是本发明施工车站结构步骤四：拆除车站顶部支撑后的结构断面示意图；图8是本发明施工车站结构步骤五：封堵轨排井、恢复车站路面时的结构断面示意图；现有技术中附图图标：100-纵梁；200-横梁；300-侧墙；本发明附图图标：1-上部翼板；2-外侧腹板；3-下部翼板；4-内侧腹板；5-中空结构；6-侧墙；7-中板；8-轨行区隔断件；9-轨行区屏蔽门；10-站台板结构；11-底板；12-横梁；13-轨排井；14-支撑；15-顶板。
具体实施方式
23.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.实施例1本实施例提供一种轨排井孔边梁的安装形式，如图2、图3所示，包括轨排井纵梁和轨排井横梁12。将轨排井系统设置在车站有效站台范围、位于上下行双轨线路上方，车站结构包括车站侧墙6、车站底板11和车站中板7，车站底板11上设有站台板结构10，站台板结构10的两侧分别是轨行区待铺设排轨，车站中板7上预留足够大小轨排井孔。
26.轨排井纵梁相对设置在两侧的车站侧墙6处，两轨排井纵梁的外侧分别嵌入连接相应侧的车站侧墙6，轨排井纵梁采用箱形梁的结构形式布置在线路正上方用作轨顶风道，箱形轨排井纵梁包括上部翼板1、外侧腹板2、下部翼板3和内侧腹板4；在两轨排井纵梁之间设置轨排井横梁12一体连接。这样既实现了轨排井13的围护、起到抵抗侧向水土压力功能，也能兼顾轨顶风道的排烟功能，将临时性结构转变为车站永久性结构，免除了后期凿除轨排井纵梁和在该段区域再次施工轨顶风道的工序，后续施工风道时可直接在箱形梁的两端
进行接续施工，轨排井横梁12的设置不产生干涉，横梁12在后期根据需要可以保留或者凿除。具体地，箱形梁的上部翼板1、外侧腹板2、下部翼板3和内侧腹板4围合形成的中空结构5兼作轨顶排风道实现排烟功能。其中上部翼板1与车站中板7对接连接，上部翼板1的表面与车站中板7的上表面齐平，使箱形梁的上部翼板1兼作车站中板7的一部分，封堵轨排井时不需要重复施工该部分中板结构；最好箱形梁的上部翼板1的厚度与车站中板7的厚度一致，使箱形梁受力均匀。箱形梁的下部翼板3设有过孔可供通风，利于疏散空气、减小风压，下部翼板3同内侧腹板4兼作风道的隔断。箱形梁的外侧腹板2与对应侧的车站侧墙6的厚度一致，且外侧腹板2的外侧面与车站侧墙6的外侧面齐平，使箱形梁的外侧腹板2兼作车站侧墙6。条件允许时，箱形梁的两个腹板的厚度相同，以满足轨排井纵梁的抗弯和抗剪的需要。箱形梁连接轨行区隔断件8，轨行区隔断件8位于箱形梁的下部翼板3底部且对应箱形梁的内侧腹板4位置设置，轨行区隔断8用于在后期安装轨行区屏蔽门9。
27.进一步地，横梁12的高度与箱形梁的高度设置为一致，即横梁12的上表面与箱形梁的上表面对齐、横梁12的下表面与箱形梁的下表面对齐，截面传力均匀，结构合理，便于搭建模板。本实施例中的轨排井纵梁和横梁12均为钢筋混凝土结构，轨排井纵梁的混凝土等级和车站主体结构（侧墙、中板）的混凝土等级相同或者将轨排井纵梁的混凝土标号提高一个等级。
28.需要说明的是，本实施例在施工时车站侧墙6、中板7层均通过预留钢筋和轨排井纵梁一体连接，轨排井横梁12的纵向钢筋和轨排井纵梁的一体连接，在搭模现浇成型后，轨排井纵梁、横梁12以及周侧的车站结构（侧墙、中板7）固结，中部可不需通过结构柱等支撑件进行支撑即可自承形成稳定结构。上述轨排井安装形式尤其适用于双轨线路，也可推广用于三轨线路或四轨线路等。
29.本发明通过将轨排井纵梁对应两侧的车站侧墙6相对设置，在两轨排井纵梁之间一体连接轨排井横梁12形成轨排井的围护结构，在此基础上采用箱形截面的轨排井纵梁构造并使兼顾用作轨顶风道，实现了结构的永临结合，既能满足纵横梁12抵抗侧向水土压力的受力要求、减小车站板层及轨排井变形的同时，也能兼做轨顶风道的排烟功能。这样不需要后期大范围凿除临时的轨排井纵梁，也避免了在该区域二次施工风道，后续施工风道时可直接在箱形梁的两端进行接续施工，轨排井横梁的设置不产生干涉，能够有效缩短工期、降低施工难度，也降低造价，节能环保；而且，相比常规的实心轨排井纵梁，箱形梁自重轻，对连接的侧墙及车站板层的负担小，受力更为安全可靠。
30.实施例2基于实施例1，本实施例提供具有上述轨排井孔边梁安装形式的轨排井的施工方法，如图4-图8所示，包括以下步骤：步骤一，如图4，在明挖的车站基坑，采用多道支撑14对顶基坑侧壁，形成初步支护受力体系。本实施例具体对应靠近箱形轨排井纵梁待设位置的上下部以及靠近基坑顶部均布设有对顶支撑14，支护效果好，以便于后续安全施作车站结构；以三道支撑为例，具体地，先施作最底下支撑14（从上往下的第三道支撑）底部的负二层部分的底板11、侧墙防水层及侧墙6等。
31.步骤二，如图5，拆除最底下的支撑14（即第三道支撑），施作负二层剩余部分的侧墙防水层、侧墙6及中板7等，并在中板7轨排井13的位置预留轨排孔，对应轨排井孔位置的
边缘沿线路方向施作箱形纵梁，箱形纵梁的外侧一体连接在侧墙6的顶端，箱形纵梁的两端与车站中板7一体连接，箱形纵梁的内侧通过横梁12一体连接（图5-图8中均未显示横梁设置），箱形纵梁和横梁12形成轨排井13的孔边梁用于抵抗来自侧墙6的土压力，保护轨排井13孔和中板7、减小受力变形。
32.步骤三，如图6，车站中板7施工完成后，拆除中板7上部的一道支撑14（第二道支撑），施作负一层的侧墙防水层、侧墙6及顶板14等车站结构，并在顶板14中部的对应位置预留合适大小的轨排井13孔。
33.步骤四，如图7，拆除最上面的支撑14（即第一道支撑），利用轨排井13进行铺轨作业。
34.步骤五，如图8，完成铺轨作业后，直接封堵轨排井13，回填轨排井13范围内的车站覆土。
35.需要说明的是，在轨排井施工过程中所需支护的支撑，不限于本实施例所举三道支撑位置，可根据车站基坑大小及实际施工需求增设多道，以保证施工系统稳定、安全、可靠。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。