一种双层无柱地铁车站结构体系的制作方法

本发明涉及地铁车站结构设计领域，特别是一种双层无柱地铁车站的结构体系。

背景技术：

目前的双层无柱车站结构均为箱型框架结构，顶板为折板、变截面板、密肋梁等结构，中板为厚板结构，侧墙为复合墙或叠合墙结构。大多应用在站台宽度小于10m的无柱车站。同时，还存在下列问题：1）侧墙必须考虑围护结构联合受力，但围护结构施工质量不易保证，难以达到百年工程要求；2）侧墙叠合墙结构中的地连墙施工质量不易保证，通过钢筋连接内衬墙后易渗漏水；3）底板设抗拔桩不利于保证车站防水质量，当应用于砂、土质地层时桩长将很长，且间距较小，与底板连接接头增多，从而增多了渗漏水隐患；4）目前站台宽9m的无柱车站中板厚度已达到650mm，虽然加大截面是提高梁、板承载力的有效措施，但对超大跨结构通常不宜采取无限加厚截面这种方式。同时中板楼扶梯处洞口长度大于9m，洞口两侧中板形成约6.5m的独立悬臂结构，结构布置略显不合理，安全风险较高。5）密肋梁结构可实现更大的跨度，但施工过于繁琐，且不太适合应用在中板层。

技术实现要素：

发明目的

本发明为了实现站台宽度大于10m的大跨度无柱车站，满足更大客流要求，提高地铁车站的舒适性，提供了一种新的双层无柱车站结构体系。

技术方案

一种双层无柱地铁车站结构体系，其特征在于：车站结构的外部主体包括有车站顶板、两侧的侧墙和车站底板，车站顶板和车站底板采用拱形结构，车站顶板与侧墙采用圆弧过渡，车站底板与侧墙采用圆弧过渡，两侧的侧墙之间设有中板，中板的下端两侧分别设有倾斜支撑的轨顶风道板，每个轨顶风道板的另一端皆顶在两侧的侧墙上，中板、每面侧墙和每个轨顶风道板之间形成的腔体为轨顶风道。

优选的，所述中板与侧墙连接处位于轨顶风道内的夹角处加厚。

所述轨顶风道板与侧墙连接处位于轨顶风道内的夹角处加厚。

所述中板截面的中间侧下端面为内凹面或平面。

所述中板截面的中间侧下端面为内凹面是两个斜线相交的内凹，或两条斜线和夹在两条斜线之间的直线相交的内凹，或内弧形的内凹，或两条内弧形和夹在两条内弧形之间的直线相交的内凹。

所述轨顶风道板为弧形的风道板。

所述轨顶风道板开有孔洞，用于通风。

所述中板中间部分开有洞口，洞口的周圈为纵梁，纵梁与中板是一体的，洞口两侧的轨顶风道板在远离侧墙的一端是顶在纵梁上的。

所述洞口位于纵梁的内圈还铺有增量中板，增量中板根据实际需求控制其大小。

所述轨顶风道内根据风道面积要求进行分割。

优点及效果

与目前双层无柱地铁车站结构相比，本发明可实现站台宽度大于10m的无柱车站，不设抗拔桩、不考虑围护结构联合受力，利于全包防水处理，耐久性易保证，可适用于多种地质条件；拱结构可以有效优化顶、底板结构受力，实现顶、底板大跨度；同时拱顶利于管线布置，空间效果及装修效果好；改造的轨顶风道结构优化了中板受力，实现中板大跨度，同时在中板开楼扶梯大洞口两侧形成独立的斜撑体系，结构布置合理。

附图说明

图1为本发明双层无柱地铁车站结构体系横剖面图；

图2为轨顶风道内角部加厚的横剖面图；

图3为本发明双层无柱地铁车站结构体系在中板开有洞口处的横剖面图；

图4为轨顶风道板为向下弯折弧形时的横剖面图；

图5为轨顶风道板为向上弯折弧形时的横剖面图；

图6为中板的中间侧下端面横截面形状为两条斜线相交的内凹；

图7为中板的中间侧下端面横截面形状为两条斜线和夹在两条斜线之间的直线相交的内凹；

图8为中板的中间侧下端面横截面形状为两条弧线和夹在两条弧线之间的直线相交的内凹；

图9为中板的中间侧下端面横截面形状为内弧形的内凹；

图10为实施例的示意图。

附图标记说明：

1.车站顶板、2.顶板与侧墙过渡圆弧、3.侧墙、4.中板、5.轨顶风道板、6.底板与侧墙过渡圆弧、7.车站底板、8.车站站台、9.轨顶风道、10.纵梁、11.增量中板、12.孔洞、13.轨道、14.洞口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，一种双层无柱地铁车站结构体系，车站结构的外部主体包括有车站顶板1、两侧的侧墙3和车站底板7，车站顶板1和车站底板7采用拱形结构，车站顶板1与侧墙3采用圆弧过渡，该内壁我们称作顶板与侧墙过渡圆弧2，车站底板7与侧墙3采用圆弧过渡，该内壁我们称作底板与侧墙过渡圆弧6；两侧的侧墙3之间设有中板4，中板4的下端两侧分别设有倾斜支撑的轨顶风道板5，每个轨顶风道板5的另一端皆顶在两侧的侧墙3上，中板4、每面侧墙3和每个轨顶风道板5之间形成的腔体为轨顶风道。优选的，中板4与侧墙3连接处位于轨顶风道9内的夹角处加厚；轨顶风道板5与侧墙3连接处位于轨顶风道9内的夹角处加厚，结构会更加稳固。轨顶风道板5开有孔洞12，用于通风。轨顶风道9内根据风道面积要求进行分割，也能够增加整体结构的牢固度。

如图6、图7、图8和图9所示，中板4截面的中间侧下端面为内凹面或平面。当中板4截面的中间侧下端面为内凹面时是两个斜线相交的内凹，或两条斜线和夹在两条斜线之间的直线相交的内凹，或内弧形的内凹，或两条内弧形和夹在两条内弧形之间的直线相交的内凹。

如图3所示，中板4中间的某一部分或某些部分会开有洞口14，洞口14的周圈为纵梁10，纵梁10与中板4是一体的，洞口14两侧的轨顶风道板5在远离侧墙3的一端是顶在纵梁10上的。如有需要，则在洞口14位于纵梁10的内圈还铺有增量中板11，增量中板11根据实际需求控制其大小和形状。

轨顶风道板5为直的或弧形的风道板皆可。弧形时如图4和图5所示，向下弯折弧形和向上弯折弧形皆可。

实施例

如图10所示，本实施例以站台宽度11m的双层无柱车站为例，新的双层无柱车站结构体系参数如下：

顶板：采用内半径20m、外半径30m的拱结构，拱顶板厚700mm，内拱与侧墙采用半径2m圆弧过渡。

中板：板厚400mm，斜撑300mm，斜撑角度约9°，中板两端加腋，撑（轨顶风道板）和中板之间的空间兼做轨顶风道，面积约2m2，斜撑与中板交点设纵梁（500mm×1100mm），两纵梁之间可用于楼扶梯开洞，洞边横梁两端锚固于纵梁内。

底板：采用内半径35m的拱结构，拱底板厚1000mm，内拱与侧墙采用半径1.5m圆弧过渡。

侧墙：墙厚900mm。

为解决双层无柱车站大跨度问题，本发明顶板、底板采用拱结构，且顶拱与侧墙采用圆弧过渡顺接，优化结构受力；中板改造轨顶风道为三角形，利用风道板作为中板的斜撑，实现中板大跨度。车站底板7上铺设有车站站台8和轨道13。本发明适用于明挖、盖挖（含半幅盖挖）和暗挖三种工法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。