一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架的制作方法

本发明涉及钢结构骨架，具体涉及一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架。

背景技术：

1、随着城市化的推进，城市可建设用地越来越少，集约用地是未来城市发展的必然趋势，利用轨道交通车辆段上盖进行物业开发，是集约用地的新举措，车辆段上盖开发业态以住宅为主，可参考cn112538970a的一种车辆段盖上开发楼层的局部降板结构施工方法，结构形式以钢筋混凝土剪力墙为主，其中对于剪力墙的施工方式包括：结构转换和结构落地；

2、结构转换中：此种结构是在下部车辆段结构与上部住宅结构之间设置结构转换层，这种方式特点是造价较高，上盖住宅的高度受限；而在结构落地中：此种结构是将上部住宅全部或部分剪力墙直接落地，这种方式的优点是建筑高度更高，缺点是占用盖下空间较大，甚至会影响到地下轨道交通车辆的轨道空间，具体表现为：常规剪力墙落地，对应剪力墙的一跨位置上无法设置地铁停车线，导致整体施工作业受限。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，用于解决当前利用轨道交通车辆段上盖进行物业开发，存在造价高、上盖住宅的高度受限以及影响到地下轨道交通车辆的轨道空间等问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，包括多个立柱梁和入地桩，所述入地桩设置在立柱梁的下侧位置，多个立柱梁沿纵向、横向两个方向呈线性等距设置，所述立柱梁上端分别设置有横柱梁和上弯承重梁，所述横柱梁沿横向方向设置，且横柱梁位于每两个相邻位置的立柱梁之间位置上，所述上弯承重梁沿纵向方向设置，且上弯承重梁沿横柱梁的长度方向呈线性等距设置；

4、每四个相邻位置上的所述立柱梁之间的空间区域设置为四点支撑网区，每四个相邻位置上的所述四点支撑网区之间的空间区域设置为支撑片区，所述支撑片区上设置有内弧穹顶，所述内弧穹顶下侧位置上焊接有多个呈竖向设置的连接梁，多个所述连接梁末端铆接在支撑片区上；

5、所述四点支撑网区内部上端中心点位置上安装有承力配重块，所述承力配重块下端安装有四个侧柱梁，四个所述侧柱梁末端焊接在立柱梁上，且侧柱梁、立柱梁之间呈倾斜设置；

6、所述四点支撑网区中沿横向设置的立柱梁之间铆接有三角衔架，且四点支撑网区中沿纵向设置的立柱梁之间设置有空腹。

7、进一步设置为：所述上弯承重梁呈向上弯曲状，所述内弧穹顶呈向下弯曲状，所述上弯承重梁上曲面与内弧穹顶下曲面之间相切。

8、进一步设置为：位于所述四点支撑网区上的多个上弯承重梁其中两侧位置上上弯承重梁的两端铆接在立柱梁上端位置上，其余所述上弯承重梁两端铆接在横柱梁上。

9、进一步设置为：多个所述连接梁末端焊接在立柱梁的顶点位置上、横柱梁上，所述立柱梁上端位置铆接有承载柱，所述承载柱向上贯穿内弧穹顶，且承载柱与内弧穹顶的相交处之间为焊接。

10、进一步设置为：所述承力配重块安装在其中一个上弯承重梁下表面的中间位置上，且承力配重块下表面中间位置安装有撞球组，所述撞球组包括金属球套、一级活动球套、二级活动球套和多个钢珠球组成，所述二级活动球套位于一级活动球套的内部，所述一级活动球套位于金属球套的内部，所述金属球套、一级活动球套、二级活动球套的圆心点处于同一点位置上，所述二级活动球套内部安装有震动检测探头。

11、进一步设置为：多个所述钢珠球设置在金属球套内曲面与一级活动球套外曲面、一级活动球套内曲面与二级活动球套外曲面中，且钢珠球的直径小于金属球套内曲面与一级活动球套外曲面、一级活动球套内曲面与二级活动球套外曲面之间的径向距离，所述金属球套外曲面粘接有橡胶外套。

12、其中，所述支撑骨架在施工过程中，包括如下步骤：

13、步骤一：沿车辆段中轨道长度方向的两侧位置设置入地桩，一个入地桩上铆接一个立柱梁，车辆段中轨道位于空腹中，两个相邻位置上的立柱梁上铆接横柱梁，完成骨架结构的初步施工过程；

14、步骤二：在每个四点支撑网区上铆接多个上弯承重梁，以四个四点支撑网区构成支撑片区，在支撑片区上放置内弧穹顶，以连接梁连接支撑片区，在对应支撑片区中的立柱梁上铆接有承载柱，承载柱与内弧穹顶之间通过铆接连接，完成骨架结构的布设动作；

15、步骤三：在沿车辆段中轨道长度方向的立柱梁之间铆接三角衔架，并以沿车辆段中轨道长度方向的多个立柱梁为剪力墙构架，以该方向上的立柱梁、承载柱为结构基础灌注混凝土泥浆，形成剪力墙主体，对内弧穹顶与多个上弯承重梁之间灌注混凝土泥浆，形成穹顶结构，完成骨架架构的搭建；

16、步骤四：结合步骤一～步骤三，以步骤三搭建形成的骨架结构为基础搭建形成建筑主体，所述建筑主体下层位置设置为小车车库层，所述小车车库层上层设置有覆土层，且小车车库层下层设置为地铁车库层，所述空腹设置位置对应于地铁车库层。

17、其中，所述撞球组在使用过程中，包括如下过程：

18、过程一：一个四点支撑网区作用于对应位置中的上弯承重梁中的震动状况，并将多个四点支撑网区中的震动状况通过无线数据传输技术反馈传送到终端机中；

19、过程中二：撞球组的运行状态如下：

20、1)以橡胶外套隔绝空腹外部环境震动对金属球套造成的影响；

21、2)一级活动球套和二级活动球套受到来自上弯承重梁、立柱梁、内弧穹顶的震动，造成一级活动球套和二级活动球套之间发生错位震动，配合多个钢珠球产生震动，以震动检测探头接收到撞球组的震动力，在终端上，以多个撞球组中的震动力为基础，建立震动力系数，用来反馈四点支撑网区中的震动状况

22、本发明具备下述有益效果：

23、1、本发明结合车辆段结构为基础，以剪力墙结构作为上盖结构的主体部分，此中的剪力墙结构处于部分落地的状态，具体表现在：以四个立柱梁作为四点支撑网区的支撑点，四点支撑网区的搭建位置基于车辆段中的轨道位置，以对应轨道宽度方向形成空腹以便于剪力墙结构落地且不会影响到地铁停车线的布设，此方式与当前结构转换和结构落地两种施工方向相比较来说：无需采用高造价的施工方式，在提高上盖建筑结构高度的前提下，通过形成的空腹保证整体结构的稳定性，兼具有两种施工方向的优点。

24、2、将整体施工方式分割成多个四点支撑网区，以四个相邻位置的四点支撑网区形成支撑片区，并在每一个四点支撑网区中增设承力配重块，以承力配重块上延伸的多个侧柱梁连接在立柱梁，此方式的目的：是将上弯承重梁上所承受的压力以均匀分布的方式“扩散”到立柱梁上，使整体骨架结构中主要是以立柱梁作为受力结构；

25、3、结合上述第2点所描述的内容，在四点支撑网区中增设撞球组，在投入运营过程中，是以撞球组来接收到每一个四点支撑网区中的震动状态，通过收集多个四点支撑网区中的震动状态，来反馈整体骨架结构在实际过程中可能遇到的问题，以便于在后期运营期间对其中的四点支撑网区进行维护。

技术特征：

1.一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，包括多个立柱梁(4)和入地桩(5)，其特征在于，所述入地桩(5)设置在立柱梁(4)的下侧位置，多个立柱梁(4)沿纵向、横向两个方向呈线性等距设置，所述立柱梁(4)上端分别设置有横柱梁(6)和上弯承重梁(3)，所述横柱梁(6)沿横向方向设置，且横柱梁(6)位于每两个相邻位置的立柱梁(4)之间位置上，所述上弯承重梁(3)沿纵向方向设置，且上弯承重梁(3)沿横柱梁(6)的长度方向呈线性等距设置；

2.根据权利要求1所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，所述横柱梁(6)两端铆接在立柱梁(4)的上端位置上，所述上弯承重梁(3)、横柱梁(6)的设置方向呈垂直设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，所述上弯承重梁(3)呈向上弯曲状，所述内弧穹顶(2)呈向下弯曲状，所述上弯承重梁(3)上曲面与内弧穹顶(2)下曲面之间相切。

4.根据权利要求1所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，位于所述四点支撑网区上的多个上弯承重梁(3)其中两侧位置上上弯承重梁(3)的两端铆接在立柱梁(4)上端位置上，其余所述上弯承重梁(3)两端铆接在横柱梁(6)上。

5.根据权利要求1所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，多个所述连接梁(8)末端焊接在立柱梁(4)的顶点位置上、横柱梁(6)上，所述立柱梁(4)上端位置铆接有承载柱(1)，所述承载柱(1)向上贯穿内弧穹顶(2)，且承载柱(1)与内弧穹顶(2)的相交处之间为焊接。

6.根据权利要求1所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，所述承力配重块(7)安装在其中一个上弯承重梁(3)下表面的中间位置上，且承力配重块(7)下表面中间位置安装有撞球组(10)，所述撞球组(10)包括金属球套(1002)、一级活动球套(1003)、二级活动球套(1004)和多个钢珠球(12)组成，所述二级活动球套(1004)位于一级活动球套(1003)的内部，所述一级活动球套(1003)位于金属球套(1002)的内部，所述金属球套(1002)、一级活动球套(1003)、二级活动球套(1004)的圆心点处于同一点位置上，所述二级活动球套(1003)内部安装有震动检测探头(11)。

7.根据权利要求6所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，多个所述钢珠球(12)设置在金属球套(1002)内曲面与一级活动球套(1003)外曲面、一级活动球套(1003)内曲面与二级活动球套(1004)外曲面中，且钢珠球(12)的直径小于金属球套(1002)内曲面与一级活动球套(1003)外曲面、一级活动球套(1003)内曲面与二级活动球套(1004)外曲面之间的径向距离，所述金属球套(1002)外曲面粘接有橡胶外套(1001)。

8.根据权利要求1所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，所述支撑骨架在施工过程中，包括如下步骤：

9.根据权利要求6所述的一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，其特征在于，所述撞球组(10)在使用过程中，包括如下过程：

技术总结
本发明公开了一种基于节地增效的车辆段上盖钢结构支撑骨架，涉及钢结构骨架技术领域，本发明结合车辆段结构为基础，以剪力墙结构作为上盖钢结构的主体部分，并对剪力墙结构做出局部优化，具体表现在：以四个立柱梁作为四点支撑网区的支撑点，四点支撑网区的搭建位置基于车辆段中的轨道位置，形成空腹以便于剪力墙结构落地且不会影响到地铁停车线的布设，此外，对承力配重块作为上弯承重梁、立柱梁之间的衔接结构，主要是以侧柱梁与立柱梁之间形成倾斜式的支撑结构，其目的是将上弯承重梁上所承受的力传递到立柱梁上，在此基础上，还增设有撞球组，以便于及时接收反馈到每个四点支撑网区中的受震动状况。

技术研发人员：邵金雁,卢源,林志波,王建锋,李丹
受保护的技术使用者：北京城建设计发展集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15