一种三圆盾构修建地铁车站结构的制作方法

1.本实用新型涉及地铁结构技术领域，特别是指一种三圆盾构修建地铁车站结构。


背景技术：

2.随着城市地下空间开发的深入，越来越多的道路下方设置了地铁、高架桥桩、市政下穿隧道、综合管廊、管线沟槽等地下建构筑物，一定程度上影响了地铁车站站位的设置。如车站站位避开障碍调整至其他位置设置，对于地铁车站功能、客流吸引都有影响。在保证地下建构物不受影响、地面交通持续通行、地铁站位不做调整的情况下，新建地铁车站就需要采用暗挖法下穿既有地下构筑物，车站方案也较多采用是分离式岛台方案。而公告号为cn 204941551 u的一种曲线顶管支护结构扩建盾构施工的地铁车站，在现有地铁区间隧道的基础上增加外围支撑结构，外围支撑结构由2 根以上沿盾构隧道轴向平行排布并且内部浇筑有混凝土的曲线支护管道构成，各曲线支护管道的两端分别连接盾构管片顶片与盾构管片底片，形成一个整体。上述结构是以现有地铁区间隧道为基础进行的改进，适合富水地层的地区且运作空间受限。现有技术大多在三圆盾构管片上直接进行，破坏空间结构受力体系及防水性能，而且无法满足后期经济性的布局结构。
3.传统的暗挖法施工，暗挖工序复杂，施工难度风险大、工期长，暗挖出来的地下空间受结构承载力限制，无法实现空间连续，乘客视野受阻，使用多有不便。目前，机械化施工地铁区间隧道的技术及设备已相当成熟，极大的提高了施工效率和机械化程度，降低了区间隧道施工时劳动力的强度和安全风险。广大地铁从业者或科研研究机构迫切希望能研究一种既保证地铁车站结构安全、又满足车站功能需求、空间利用率较高的地铁车站结构，能在现有技术及设备条件下适用于机械化暗挖进行施工。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种三圆盾构修建地铁车站结构，用以解决上述技术问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种三圆盾构修建地铁车站结构，包括三圆型外围护结构，三圆型外围护结构的内壁上设有二次衬砌结构，三圆型外围护结构内腔通过支柱结构分为侧功能区和中间功能区。侧功能区上部设有顶部功能空间，侧功能区下部设有下功能空间；中间功能区为综合活动区，侧功能区包括左乘运区和右乘运区，且均与中间功能区连通，可用于乘客的候车和地铁的运行。
6.具体地，所述三圆型外围护结构包括左圆弧管片结构、中圆弧管片结构和右圆弧管片结构，中圆弧管片结构分别与左圆弧管片结构、右圆弧管片结构圆弧过渡连接，支柱结构设置在上下对应的圆弧过渡处。优选地，所述左圆弧管片结构、中圆弧管片结构和右圆弧管片结构的半径相同，左圆弧管片结构和右圆弧管片结构对称设置在中圆弧管片结构的左右两侧，中圆弧管片结构的圆心高于左圆弧管片结构和右圆弧管片结构的圆心。
7.具体地，所述支柱结构包括与二次衬砌结构浇筑而成的顶纵梁和底纵梁，顶纵梁
与相应的底纵梁之间间隔设置有竖向支撑柱。优选地，所述中间功能区的底部设有抗浮结构ⅰ，两个底纵梁之间铺设有站台层结构板，站台层结构板与抗浮结构ⅰ之间形成强电管线通道。
8.具体地，所述左乘运区的上部和右乘运区的上部均设有与顶纵梁连接的平顶结构板，平顶结构板与二次衬砌结构之间形成顶部功能空间。所述顶部功能空间通过竖直设置在平顶结构板上的分隔结构板分为轨顶土建风道和土建管道仓；所述轨顶土建风道底部的平顶结构板上设有风口，土建管道仓底部的平顶结构板上设有百叶窗口和检修口，土建管道仓的侧壁上设有托架。
9.具体地，所述左乘运区的下部和右乘运区的下部均浇筑有抗浮结构ⅱ，抗浮结构ⅱ上设有支撑结构板，支撑结构板上铺设有与底纵梁齐平的侧站台结构板，侧站台结构板与抗浮结构ⅱ之间形成下功能空间，下功能空间优选为水专业管线通道或预留通道，侧站台结构板与平顶结构板之间设有屏蔽门安装空间。所述平顶结构板、抗浮结构ⅱ及屏蔽门安装空间之间形成列车行驶通道，列车行驶通道的圆弧侧壁上预埋有管线托架预埋件。
10.本实用新型三圆型外围护结构加二次衬砌结构的三圆盾构修建地铁车站结构，防水性好，结构强度大，提高地铁车站结构安全系数，且简化施工工序，使机械化建造地铁车站变为现实，同时提高了地下施工工程的施工效率和机械化程度，降低了暗挖施工风险，减少了管线迁改及对地面交通的影响。在地铁车站主体下穿既有高架立交桥桩、市政隧道、河流、管廊等大型地下建构筑物时，拱顶结构的三圆型外围护结构的站台空间贯通连续，乘客视野通达、开阔，使用功能好。本实用新型地下空间结构也可用于大型地下停车库、市政下穿隧道等场景，实用性强，且既能保证地铁车站主体穿越既有地下建构筑物时的结构安全，又能满足车站站台空间贯通连续、通透开敞等地铁车站功能的各项需求，具有较高的推广价值。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为实施例1中本实用新型三圆型外围护结构示意图。
13.图2为实施例2中本实用新型三圆型外围护结构示意图。
14.图3为本实用新型内部结构示意图。
15.图中：左圆弧管片结构1，中圆弧管片结构2，右圆弧管片结构3，二次衬砌结构4，顶纵梁5，底纵梁6，竖向支撑柱7，轨顶土建风道8，土建管道仓9，等候区10，列车行驶通道11，管线托架预埋件12，抗浮结构ⅰ131，抗浮结构ⅱ132，水专业管线通道14，强电管线通道15，预留通道16，站台层结构板17，平顶结构板18，分隔结构板19，托架20，支撑结构板21，侧站台结构板22，屏蔽门安装空间23。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.如图1所示，实施例1，一种三圆盾构修建地铁车站结构，包括三圆型外围护结构100，三圆型外围护结构100为利用三圆盾构机施工形成的空间结构，可以作为地铁车站，满足地铁车站的结构受力及功能使用要求。三圆型外围护结构100为复合式衬砌结构。三圆型外围护结构100的内壁上设有二次衬砌结构4，二次衬砌结构为混凝土二次衬砌，二次衬砌结构4接作为车站的顶底板、侧墙，保护结构受力及防水安全。三圆型外围护结构100内腔通过两个支柱结构200分为侧功能区和中间功能区400，优选地，侧功能区为左乘运区300和右乘运区500。中间功能区为综合活动区，左乘运区和右乘运区与中间功能区连通，用于乘客的候车和地铁的运行。左乘运区和右乘运区内设有站台层结构板、结构柱、地铁行车的轨行区、轨顶风道空间、电缆通道等结构空间，辅助地铁的安全、环保通行。
18.进一步，所述三圆型外围护结构100包括左圆弧管片结构1、中圆弧管片结构2和右圆弧管片结构3，中圆弧管片结构2分别与左圆弧管片结构1、右圆弧管片结构3圆弧过渡连接，支柱结构200设置在上下对应的圆弧过渡处，提高三圆型外围护结构及二次衬砌结构的稳定性，支柱结构的顶纵梁和底纵梁与二次衬砌结构一同浇筑成型。根据需要左圆弧管片结构1与右圆弧管片结构3相同，左圆弧管片结构1与右圆弧管片结构3的半径小于或大于中圆弧管片结构2的半径，具体根据施工环境和地铁空间施工要求进行选择。
19.如图2所示，实施例2，一种三圆盾构修建地铁车站结构，所述左圆弧管片结构1、中圆弧管片结构2和右圆弧管片结构3的半径相同，左圆弧管片结构1和右圆弧管片结构3对称设置在中圆弧管片结构2的左右两侧，中圆弧管片结构2的圆心高于左圆弧管片结构1和右圆弧管片结构3的圆心，形成向上拱起的三圆盾构拼装管片结构，提高中间功能区400顶高，开阔上部空间。其他结构与实施例1相同。
20.如图3所示，实施例3，一种三圆盾构修建地铁车站结构，所述支柱结构200包括与二次衬砌结构4浇筑而成的顶纵梁5和底纵梁6，顶纵梁5与相应的底纵梁6之间间隔设置有竖向支撑柱7。顶纵梁5、底纵梁6设置为型钢、钢筋混凝土组合梁；为减轻结构自重，结构顶纵梁也可设置为中空预应力钢箱梁，外部喷射防火混凝土。顶纵梁5和底纵梁6之间可设置多个竖向支撑柱7进行支撑，本实施例中，顶纵梁5和底纵梁6之间采用两个竖向支撑柱7进行支撑，竖向支撑柱7装修完成面距离站台屏蔽门或安全门的距离满足规范要求。
21.进一步，所述中间功能区400的底部设有抗浮结构ⅰ131，抗浮结构ⅰ131可现浇混凝土或灌注钢砂等其他材料，满足结构抗浮需求。两个底纵梁6之间铺设有站台层结构板17，站台层结构板17与抗浮结构ⅰ131之间形成强电管线通道15。强电管线通道15提供电缆、动力照明桥架空间及作为检修通道。中间拱顶结构顶板设置防火板，防火板上可直接喷涂艺术画或设置天幕等，下部不设管线及吊顶，避免吊顶造价投入。其他结构与实施例1或实施例2相同。
22.实施例4，一种三圆盾构修建地铁车站结构，所述左乘运区300的上部和右乘运区500的上部均设有与顶纵梁5连接的平顶结构板18，平顶结构板最好与顶纵梁齐平，平顶结构板18支护在顶纵梁与二次衬砌结构4之间，平顶结构板18与二次衬砌结构4之间形成顶部功能空间。优选地，所述顶部功能空间通过竖直设置在平顶结构板18上的分隔结构板19分
为轨顶土建风道8和土建管道仓9；所述轨顶土建风道8底部的平顶结构板18上设有风口，土建管道仓9底部的平顶结构板18上设有百叶窗口和检修口，土建管道仓9的侧壁上设有托架20。土建管道仓9可直接从一端放入风管，下部开有土建风孔用于安装百叶亦可将根据通风风量需求现浇成土建风道；土建管道仓9的侧壁设置钢结构托架，用于放置通信、信号、监控桥架等管线；土建管道仓9可进人检修，下部设置有检修口。此种土建管道仓为多功能地铁管线综合仓，可替代管线综合支吊架，安全可靠，便于实施及检修。
23.进一步，所述左乘运区300的下部和右乘运区500的下部均浇筑有抗浮结构ⅱ132，抗浮结构ⅱ132上设有支撑结构板21，支撑结构板21上铺设有与底纵梁6齐平的侧站台结构板22，侧站台结构板22与抗浮结构ⅱ132之间形成下功能空间，下功能空间为水专业管线通道14或预留通道16，左乘运区300的下部为水专业管线通道14，右乘运区500的下部为预留通道16，水专业管线通道14为水专业管线专用通道及检修通道，用于消防水管及连接车站两端环控机房及冷水机房的管线通道空间及检修通道。侧站台结构板22与平顶结构板18之间设有屏蔽门安装空间23。侧站台结构板22与屏蔽门安装空间23形成等候区10。优选地，所述平顶结构板18、抗浮结构ⅱ132及屏蔽门安装空间23之间形成列车行驶通道11，列车行驶通道11的圆弧侧壁上预埋有管线托架预埋件12。管线托架12为现浇钢筋混凝土二次衬砌时，提前预埋广告灯箱、信号、水管等安装件，管线直接安装在现浇钢筋混凝土二衬上，避免破坏盾构拼装管的完整性和防水性能。钢筋混凝土二次衬砌4、顶纵梁5、底纵梁6现浇时，轨顶土建风道8、土建管道仓9、侧管线托架12、水专业管线通道14、预留通道16的钢筋接驳条件。其他结构与实施例3相同。
24.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。