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一种具有隔震结构的双层地铁车站及其施工方法

2022-06-11 14:13:10 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及地下结构工程的建设领域,尤其是涉及一种具有隔震结构的双层地铁车站及其施工方法。


背景技术:

2.随着我国经济的不断发展,城市地面空间开发趋于饱和,普通的地面交通已经无法满足人类正常出行需求,大规模的开发地下空间,发展地下交通(如地铁线路)成为缓解交通拥堵的必要条件;但随着地下空间的不断开发,城市地下线路数量只会越来越多,线路之间的相互交错以及地铁车站的构造也会越来越复杂,管理难度也将越来越高。复杂的地下线路已经为城市地下空间开发造成巨大了压力,甚至许多地面工程也会受到不同程度的影响。
3.大量实践表明,城市地下线路及地铁车站的安全与否,在很大程度上影响着城市功能能否正常发挥。城市地下线路的结构性损坏不仅会造成城市部分功能瘫痪,造成巨大的经济损失,同时也可能造成大量的人员伤亡。然而,传统的地铁车站建造方式,其地下结构抗震性能差,且存在维修成本高、灾后复通周期长等系列问题。例如,1995年日本阪神地震中,daikai车站及其部分区间隧道等不同类型的地下结构遭受严重的损坏,多根柱子的柱脚被震碎,水泥剥落,钢筋外漏,甚至导致不同程度的地表塌陷。这次震后,地铁车站的后期维修改造工作长达一年之久,造成了巨大的经济损失。
4.因此,如何减轻城市地下线路及地铁车站在地震等冲击荷载作用下的损伤程度,缩短地下线路内部结构维修保养工期,成为未来城市地下线路及地铁车站结构设计、建设所必须考虑的重要因素。


技术实现要素:

5.针对上述存在的问题,本发明提供一种具有隔震结构双层地铁车站及其施工方法,建立柔性连接系统,将基于超弹性垫层橡胶的柔性连接技术与现代化的装配式技术巧妙结合,建设具有隔震结构的双层地铁车站,以达到提高车站抗震性能,结构构件便于维修更换的目的。具体技术方案如下:首先,本发明提供一种双层地铁车站,该双层地铁车站包括:构成地铁车站的四周挡墙、底板、顶板,和设置在地铁车站内将其分割成双层结构的中柱、纵梁和中板;所述中柱包括位于双层地铁车站下层的下中柱和位于双层地铁车站上层的上中柱;所述中板包括与挡墙连接的侧中板和位于地铁站中部的跨中板;所述中柱、纵梁、中板、顶板均为预制件,且所述中柱、纵梁、中板、顶板的衔接处,以及中板、顶板和挡墙的衔接处,均为柔性连接。
6.优选的,前述的双层地铁车站,所述顶板之上还设有自粘胶膜防水型卷材和刚性防水层,该刚性防水层为厚1~2cm表面涂有防水涂料的钢板,且其在挡墙处的高度低于用于顶板搭接的牛角腿支座高度。
7.优选的,前述的双层地铁车站,所述侧中板与挡墙连接的连接处设有防尘钢板,该防尘钢板为厚度为8~10mm的角钢。
8.其次,本发明提供一种用于实现前述的双层地铁车站柔性连接的隔震结构,包括:铅芯橡胶隔震支座,其用于构成顶板与挡墙、中板与挡墙、下中柱与纵梁以及上中柱与顶板之间的柔性连接;橡胶隔震环,其用于构成上中柱与中板之间的柔性连接;橡胶保护垫,其用于构成侧中板与纵梁、跨中板与纵梁以及上中柱与纵梁之间的柔性连接。
9.前述的双层地铁车站隔震结构,所述铅芯橡胶隔震支座包括:上连接板、下连接板以及位于上连接板和下连接板之间的铅芯橡胶隔震垫;所述铅芯橡胶隔震垫包括位于中心部位的铅芯,设有容纳该铅芯通孔的橡胶钢板叠层垫,以及包裹在橡胶钢板叠层垫的垫橡胶保护套;所述橡胶钢板叠层垫由多层橡胶垫片和多层钢板垫片横向间隔叠加而成;所述上连接板和下连接板的中心处设有与铅芯等直径的铅芯卡槽;所述橡胶垫片和钢板垫片与垫橡胶保护套及铅芯通过热硫化黏合为一体;所述上连接板和下连接板与铅芯橡胶隔震垫之间通过热硫化、氯丁橡胶类胶水或密封胶黏结为一体。
10.前述的双层地铁车站隔震结构,所述橡胶隔震环包括:内连接环、外连接环以及位于内连接环和外连接环之间的橡胶钢板叠层环;所述橡胶钢板叠层环由多层橡胶隔片和多层钢板隔片纵向间隔叠加而成;所述橡胶钢板叠层环的上下两端还设有环橡胶保护套,将橡胶钢板叠层环封装在内连接环和外连接环之间;所述橡胶隔片和钢板隔片与环橡胶保护套通过热硫化黏合为一体;所述内连接环和外连接环与橡胶钢板叠层环之间通过热硫化、氯丁橡胶类胶水或密封胶黏结为一体。
11.前述的双层地铁车站隔震结构,所述橡胶保护垫包括:橡胶保护套,和设置在橡胶保护套内的多层橡胶保护垫片和多层钢板保护垫片;且所述多层橡胶保护垫片和多层钢板保护垫片横向间隔叠加;所述橡胶保护垫片和钢板保护垫片与橡胶保护套通过热硫化黏合为一体。
12.前述的双层地铁车站隔震结构,所述顶板与挡墙、中板与挡墙之间均通过牛角腿支座连接;所述铅芯橡胶隔震支座设置于顶板与挡墙、中板与挡墙、顶板与牛角腿支座以及中板与牛角腿支座的接触处;所述牛角腿支座为不连续支座,其包括支座顶面、支座侧面和支座斜面;所述支座顶面配置有预埋钢板,用于连接铅芯橡胶隔震支座。
13.优选的,所述牛角腿支座内配置有受拉钢筋、i型弯起钢筋、ⅱ型弯起钢筋、锚固箍筋和箍筋;所述受拉钢筋等间距设置;所述i型弯起钢筋在距所述预埋钢板200mm外等间距设置;所述ⅱ型弯起钢筋在所述预埋钢板200mm范围内加密等间距设置;所述锚固箍筋等间距设置于所述预埋钢板的锚栓钢筋处,并与锚栓钢筋点焊固定;所述箍筋在牛角腿支座的非斜面处加密等间距设置。
14.优选的,前述的双层地铁车站隔震结构,所述上连接板和下连接板的厚度为1~2cm;所述垫橡胶保护套的厚度为2~3cm,所述橡胶垫片和钢板垫片的厚度均为5~10mm。
15.优选的,前述的双层地铁车站隔震结构,所述内连接环和外连接环厚度均为2~3cm,所述橡胶隔片和钢板隔片的厚度均为5~10mm。
16.优选的,前述的双层地铁车站隔震结构,所述橡胶保护套的厚度为1~2cm,所述橡胶保护垫片和钢板保护垫片的厚度均为5~10mm。
17.进一步优选的,前述的双层地铁车站隔震结构,所述橡胶垫片或橡胶隔片或橡胶
保护垫片的弹性模量均为1~10mpa;所述钢板垫片或钢板隔片或钢板保护垫片均选用q235钢材制成。
18.再次,本发明还提供一种具有隔震结构的双层地铁车站的施工方法,包括如下步骤:1)根据设计要求预制中柱、纵梁、中板和顶板的预制件。其中,所述中柱包括位于双层地铁车站下层的下中柱和位于双层地铁车站上层的上中柱;所述中板包括与挡墙连接的侧中板和位于地铁站中部的跨中板;同时根据设计要求预制隔震结构,包括铅芯橡胶隔震支座、橡胶隔震环和橡胶保护垫;所述铅芯橡胶隔震支座分为四个类型,包括顶板及中板与挡墙接触型、顶板及中板与牛角腿支座接触型、下中柱与纵梁接触型和上中柱与顶板接触型;所述顶板、侧中板、挡墙、牛角腿支座、下中柱、上中柱以及纵梁对应处均设有用于连接铅芯橡胶隔震支座的预埋钢板;所述橡胶隔震环为一个类型,用于中柱与中板的连接接触处;所述橡胶保护垫分为三个类型,包括侧中板与纵梁接触型、跨中板与纵梁接触型以及上中柱与纵梁接触型。
19.2)按照设计要求建设地铁车站的四周挡墙和底板,并在相应位置设置牛角腿支座。
20.3)按照设计要求将预制的中柱、纵梁、中板、顶板预制件及隔震结构进行装配连接。
21.4)在顶板之上铺设自粘胶膜防水型卷材并安装刚性防水层,在侧中板与挡墙的连接处安装防尘钢板,形成具有隔震功能的双层地铁车站。
22.前述的具有隔震结构的双层地铁车站的施工方法,步骤3)中:所述装配连接,具体如下:下中柱的底部与底板间为浇筑连接;下中柱的上部与纵梁之间通过预制的铅芯橡胶隔震支座连接;纵梁上方铺设橡胶保护垫,并于橡胶保护垫上方放置橡胶隔震环,上中柱的底部套设在橡胶隔震环内并与橡胶保护垫接触;侧中板的一端通过铅芯橡胶隔震支座搭设在挡墙上的牛角腿支座上,并与挡墙之间也设置铅芯橡胶隔震支座;侧中板的另一端搭设在纵梁上,并且其底面与纵梁接触处设置橡胶保护垫;跨中板的两端均搭设在纵梁上,并且其底面与纵梁接触处均设置橡胶保护垫;上中柱的上部与顶板之间通过预制的铅芯橡胶隔震支座连接;顶板的两端通过铅芯橡胶隔震支座搭设在挡墙上的牛角腿支座上,并且其与挡墙之间也设置铅芯橡胶隔震支座;所有的铅芯橡胶隔震支座均通过预埋钢板安装固定;所有的橡胶隔震环与其下部的橡胶保护垫之间、与上中柱之间以及与侧中板和跨中板的接触处均通过氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑;所有的橡胶保护垫与侧中板和跨中板之间及与纵梁之间均通过氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑;所有的接缝处均通过砂浆和/或氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑。
23.前述的具有隔震结构的双层地铁车站的施工方法,所述预埋钢板包括钢板本体和
焊接在钢板本体上螺栓锁紧件;对于顶板和侧中板上的预埋钢板外,其余各处铅芯橡胶隔震支座对应的预埋钢板还包括焊接螺栓锁紧件上的锚栓钢筋;所述钢板本体厚度为1~2cm;所述螺栓锁紧件及所述锚栓钢筋的长度均为9~10cm。
24.本发明的有益效果是:本发明双层地铁车站顶板、中板与挡墙均通过牛角腿支座及铅芯橡胶隔震支座柔性连接,可在地震发生时有效避免地铁车站顶部两端混凝土损伤破坏;同时,地铁车站内部结构采用安装有垫层橡胶隔震装置的装配式中板、中柱和纵梁,并与顶板通过铅芯橡胶隔震支座柔性连接,打开了中板-中柱-纵梁连接结点及中柱-顶板连接结点的刚性约束,在地震等冲击荷载作用下,中柱的受力状态由传统的拉压循环受力状态转变为受压应力状态,隔震装置的高延展性也可大幅度吸收并消耗地震波能量,可进一步减小整体结构因地震动等冲击荷载作用下的震动幅度,减小中柱-纵梁连接点及中柱-顶板连接点处混凝土的损伤程度。
25.本发明的牛角腿支座设计为不连续支座,以便于工程施工以及后期铅芯橡胶隔震支座的维修更换;所用的顶板、中柱、纵梁以及中板等内部构件均由工厂统一预制、再运往现场装配,能够减少施工过程中相关物料的运输损耗以及施工现场的建筑垃圾,减少施工人员的劳动强度,在保证工程质量的前提下缩短工程建设周期,节省工程建造资金。并且大规模预制构件的装配式安装、可结合相关智能监测技术,在保障地铁车站正常使用的前提下,能及时发现其内部各构件的健康状态,并在短时间内进行相关加固维修措施,维修难度低、工作量小。在震后,也可通过连接处在短时间内对其内部损坏构件更换加固,地铁线路灾后复通周期短,极大的减轻地震等类似灾害造成的经济损失。
26.本发明通过隔震结构将预制的顶板、中柱、纵梁以及中板等预制件连接,巧妙的融合上述两种施工技术,将地铁车站的建设实现装配式施工,实现地下线路及地铁车站建造由现场施工转变为工厂预制的质的飞跃,且通过将内部构件采用工厂预制方式建造可在保证工程质量的前提下,大大缩短施工工期,也在一定程度上降低后期维修成本及难度,为地下线路及地铁车站施工方案创造出最优解。
27.总体而言,本发明所提出的具有隔震结构的双层地铁车站可充分发挥各种材料的优势性能,在保障车站结构满足正常工作要求的前提下提高其灵活性,以更好的适应地震动等冲击荷载作用下其周围土体循环往复的应力应变环境,以柔克刚,从而大幅提升类似地铁车站结构的整体抗震性能,避免重大公共事故的产生,减少人员伤亡和经济损失;也为改善地下线路及地铁车站抗震性能、降低维修成本提可行方案,对于“韧性城乡”计划的顺利推进具有重大意义。
附图说明
28.图1是本发明具有隔震结构的双层地铁车站结构示意图;图2是本发明的垫层橡胶隔震环的整体图及剖面图;图3是本发明的侧墙-牛腿支座-中板搭接体系的细部图;图4是本发明的侧墙-牛腿支座-中板搭接体系的施工大样图;图5是本发明的拼接组装后结构中板仰视图;图6是本发明的中板-纵梁-中柱搭接体系施工大样图;
图7是本发明的中板-纵梁-中柱搭接体系细部图;图8是本发明的顶板-中柱搭接体系施工大样图;图9是本发明的侧墙-顶板-刚性防水层搭接体系细部图;图10是本发明的顶层牛腿支座细部图;图11是本发明的顶板-侧墙搭接体系施工大样图;图12是本发明的牛角腿支座配筋图;图13是本发明的预埋钢板模型图;图14是本发明的铅芯橡胶隔震支座大样图。
29.图中:a、挡墙;b、底板;c、顶板;d、中柱;d1、下中柱;d2、上中柱;e、纵梁;f、中板;f1、侧中板;f2、跨中板;g、刚性防水层;h、防尘钢板;i、牛角腿支座;i1、受拉钢筋;i2、i型弯起钢筋;i3、ⅱ型弯起钢筋;i4、锚固箍筋;i5、箍筋;j、预埋钢板;j1、钢板本体;j2、螺栓锁紧件;j3、锚栓钢筋。
30.1、铅芯橡胶隔震支座;1-1、上连接板;1-2、下连接板;1-3、铅芯橡胶隔震垫;1-31、铅芯;1-32、橡胶钢板叠层垫;1-321、橡胶垫片;1-322、钢板垫片;1-33、垫橡胶保护套。
31.2、橡胶隔震环;2-1、内连接环;2-2、外连接环;2-3、橡胶钢板叠层环;2-31、橡胶隔片;2-32、钢板隔片;2-33、环橡胶保护套。
32.3、橡胶保护垫;3-1、橡胶保护套;3-2、橡胶保护垫片;3-3、钢板保护垫片。
具体实施方式
33.下面将结合实施例及附图,对本发明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发明一个实施例,而不是全部的实施例。基于本实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。具体实施例如下:实施例1本实施例是一种具有隔震结构的双层地铁车站的施工方法。如图1至图14所示,该双层地铁车站包括:构成地铁车站的四周挡墙a、底板b、顶板c,和设置在地铁车站内将其分割成双层结构的中柱d、纵梁e和中板f;所述中柱d包括位于双层地铁车站下层的下中柱d1和位于双层地铁车站上层的上中柱d2;所述中板f包括与挡墙a连接的侧中板f1和位于地铁站中部的跨中板f2;所述中柱d、纵梁e、中板f、顶板c均为预制件,且所述中柱d、纵梁e、中板f、顶板c的衔接处,以及中板f、顶板c和挡墙a的衔接处,均为柔性连接。所述顶板c之上还设有自粘胶膜防水型卷材和刚性防水层g,该刚性防水层g为厚1~2cm表面涂有防水涂料的钢板,且其在挡墙a处的高度低于用于顶板c搭接的牛角腿支座i高度。所述侧中板f1与挡墙a连接的连接处设有防尘钢板h,该防尘钢板h优选为厚度为8~10mm的角钢。
34.本实施例所述的双层地铁车站通过隔震结构实现柔性连接,但本实施例所提供的隔震结构不限于实现双层地铁车站的柔性连接,其还可以通过适当改进或组合,用于实现更多其他建筑结构的柔性连接,达到隔震的目的。本实施例所述隔震结构包括铅芯橡胶隔震支座1、橡胶隔震环2和橡胶保护垫3。所述铅芯橡胶隔震支座1用于构成顶板c与挡墙a、中板f与挡墙a、下中柱d1与纵梁e以及上中柱d2与顶板c之间的柔性连接;所述橡胶隔震环2用于构成上中柱d2与中板f之间的柔性连接;所述橡胶保护垫3,用于构成侧中板f1与纵梁e、
跨中板f2与纵梁e以及上中柱d2与纵梁e之间的柔性连接。
35.具体而言,所述铅芯橡胶隔震支座1包括:上连接板1-1、下连接板1-2以及位于上连接板1-1和下连接板1-2之间的铅芯橡胶隔震垫1-3;所述铅芯橡胶隔震垫1-3包括位于中心部位的铅芯1-31,设有容纳该铅芯1-31通孔的橡胶钢板叠层垫1-32,以及包裹在橡胶钢板叠层垫1-32的垫橡胶保护套1-33。所述橡胶钢板叠层垫1-32由多层橡胶垫片1-321和多层钢板垫片1-322横向间隔叠加而成;所述上连接板1-1和下连接板1-2的中心处设有与铅芯1-31等直径的铅芯卡槽,用于铅芯1-31插入安装。所述橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322与垫橡胶保护套1-33及铅芯1-31通过热硫化黏合为一体;所述上连接板1-1和下连接板1-2与铅芯橡胶隔震垫1-3之间通过热硫化、氯丁橡胶类胶水或密封胶黏结为一体。本实施例中,所述上连接板1-1和下连接板1-2的厚度均优选为1~2cm;所述垫橡胶保护套1-33的厚度优选为2~3cm,所述橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322的厚度均优选为5~10mm。
36.所述橡胶隔震环2包括:内连接环2-1、外连接环2-2以及位于内连接环2-1和外连接环2-2之间的橡胶钢板叠层环2-3;所述橡胶钢板叠层环2-3由多层橡胶隔片2-31和多层钢板隔片2-32纵向间隔叠加而成;所述橡胶钢板叠层环2-3的上下两端还设有环橡胶保护套2-33,将橡胶钢板叠层环2-3封装在内连接环2-1和外连接环2-2之间。所述橡胶隔片2-31和钢板隔片2-32与环橡胶保护套2-33通过热硫化黏合为一体;所述内连接环2-1和外连接环2-2与橡胶钢板叠层环2-3之间通过热硫化、氯丁橡胶类胶水或密封胶黏结为一体。本实施例中,所述内连接环2-1和外连接环2-2厚度均优选为2~3cm,所述橡胶隔片2-31和钢板隔片2-32的厚度均优也选为5~10mm。
37.所述橡胶保护垫3包括:橡胶保护套3-1,和设置在橡胶保护套3-1内的多层橡胶保护垫片3-2和多层钢板保护垫片3-3;且所述多层橡胶保护垫片3-2和多层钢板保护垫片3-3横向间隔叠加;所述橡胶保护垫片3-2和钢板保护垫片3-3与橡胶保护套3-1通过热硫化黏合为一体;该橡胶保护套3-1的厚度优选为1~2cm,所述橡胶保护垫片3-2和钢板保护垫片3-3的厚度均也优选为5~10mm。
38.所述橡胶垫片1-321或橡胶隔片2-31或橡胶保护垫片3-2的弹性模量均为1~10mpa;所述钢板垫片1-322或钢板隔片2-32或钢板保护垫片3-3均选用q235钢材制成。
39.本实施例中,所述顶板c与挡墙a、中板f与挡墙a之间均通过牛角腿支座i连接;所述铅芯橡胶隔震支座1设置于顶板c与挡墙a、中板f与挡墙a、顶板c与牛角腿支座i以及中板f与牛角腿支座i的接触处。所述牛角腿支座i为不连续支座,其包括支座顶面、支座侧面和支座斜面;所述支座顶面配置有预埋钢板j,用于连接铅芯橡胶隔震支座1。所述牛角腿支座i内配置有受拉钢筋i1、i型弯起钢筋i2、ⅱ型弯起钢筋i3、锚固箍筋i4和箍筋i5;所述受拉钢筋i1等间距设置;所述i型弯起钢筋i2在距所述预埋钢板j 200 mm外等间距设置;所述ⅱ型弯起钢筋i3在所述预埋钢板j 200 mm范围内加密等间距设置;所述锚固箍筋i4等间距设置于所述预埋钢板j的锚栓钢筋处,并与锚栓钢筋点焊固定;所述箍筋i5在牛角腿支座i的非斜面处加密等间距设置。
40.本实施例所述的具有隔震结构的双层地铁车站,其施工方法包括如下步骤:1)首先根据设计要求预制中柱d、纵梁e、中板f和顶板c的预制件;其中,所述中柱d分为位于双层地铁车站下层的下中柱d1和位于双层地铁车站上层的上中柱d2;所述中板f分为与挡墙a连接的侧中板f1和位于地铁站中部的跨中板f2。同时根据设计要求预制隔震
结构,所述隔震结构包括铅芯橡胶隔震支座1、橡胶隔震环2和橡胶保护垫3。
41.本实施例中,所述铅芯橡胶隔震支座1为四个类型,分别为顶板及中板与挡墙接触型、顶板及中板与牛角腿支座接触型、下中柱与纵梁接触型和上中柱与顶板接触型;所述顶板c、侧中板f1、挡墙a、牛角腿支座i、下中柱d1、上中柱d2以及纵梁e对应处均设有预埋钢板j,用于连接铅芯橡胶隔震支座1。本实施例中,所述预埋钢板j包括钢板本体j1和焊接在钢板本体j1上螺栓锁紧件j2;除了顶板及侧中板的预埋钢板j外,其余各处铅芯橡胶隔震支座1对应的预埋钢板j还包括焊接螺栓锁紧件j2上的锚栓钢筋j3;所述钢板本体j1厚度优选为1~2cm;所述螺栓锁紧件j2及所述锚栓钢筋j3的长度均优选为9~10cm。
42.本实施例中,所述橡胶隔震环2只有一个类型,用于中柱d与中板f的连接接触处。本实施例中,所述橡胶保护垫3为三个类型,分别为侧中板与纵梁接触型、跨中板与纵梁接触型以及上中柱与纵梁接触型。
43.2)按照设计要求建设地铁车站的四周挡墙a和底板b,并在相应位置设置牛角腿支座i,所述牛角腿支座i与挡墙a一起通过现场浇筑施工制成。
44.3)按照设计要求将预制的中柱d、纵梁e、中板f、顶板c预制件及隔震结构进行装配连接。具体为:下中柱d1的底部与底板b间为浇筑连接;下中柱d1的上部与纵梁e之间通过预制的铅芯橡胶隔震支座1连接;纵梁e上方的铺设橡胶保护垫3,并于橡胶保护垫3上方放置橡胶隔震环2,上中柱d2的底部套设在橡胶隔震环2内并与橡胶保护垫3接触;侧中板f1的一端通过铅芯橡胶隔震支座1搭设在挡墙a上的牛角腿支座i上,并与挡墙a之间也设置铅芯橡胶隔震支座1;侧中板f1的另一端搭设在纵梁e上,并且其底面与纵梁e接触处设置橡胶保护垫3;跨中板f2的两端均搭设在纵梁e上,并且其底面与纵梁e接触处均设置橡胶保护垫3;上中柱d2的上部与顶板c之间通过预制的铅芯橡胶隔震支座1连接;顶板c的两端通过铅芯橡胶隔震支座1搭设在挡墙a上的牛角腿支座i上,并且其与挡墙a之间也设置铅芯橡胶隔震支座1;所有的铅芯橡胶隔震支座1均通过预埋钢板j安装固定;所有的橡胶隔震环2与其下部的橡胶保护垫3之间、与上中柱d2之间以及与侧中板f1和跨中板f2的接触处均通过氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑;所有的橡胶保护垫3与侧中板f1和跨中板f2之间及与纵梁e之间均通过氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑;所有的接缝处均通过砂浆和/或氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑。
45.4)在顶板c之上铺设自粘胶膜防水型卷材并安装刚性防水层g,在侧中板f1与挡墙a的连接处安装防尘钢板h,形成具有隔震功能的双层地铁车站。
46.实施例2本实施例是通过实施例1所述的施工方法,建设一种具有隔震结构的双层地铁车站。
47.首先根据设计建设该双层地铁车站包括挡墙a和底板b围成的地铁车站空间,位于
该地铁车站空间的内部构件,以及顶板c。本实施例中挡墙a和底板b为现场浇筑制成。其内部构件包括位于地铁下层的下中柱d1,其用于支撑纵梁e;中板f(分为侧中板f1和跨中板f2),其搭设在纵梁e上将地铁车站空间分割成两层,位于地铁上层的上中柱d2,其用于支撑顶板c。所述下中柱d1、上中柱d2、中板f、纵梁e和顶板c均为预制件。
48.本实施例的隔震结构包括:铅芯橡胶隔震支座1、橡胶隔震环2和橡胶保护垫3。其中,铅芯橡胶隔震支座1分为顶板及中板与挡墙接触型、顶板及中板与牛角腿支座接触型、下中柱与纵梁接触型和上中柱与顶板接触型四个类型;橡胶保护垫3分为侧中板与纵梁接触型、跨中板与纵梁接触型以及上中柱与纵梁接触型三个类型。
49.车站主体结构施工时,首先进行土方开挖,然后将挡墙a及底板b等结构进行混凝土现浇,待浇筑结构达到规定强度要求后,将下中柱d1、纵梁e、侧中板f1、跨中板f2、上中柱d2、顶板c等预制构件以及铅芯橡胶隔震支座1、橡胶隔震环2、橡胶保护垫3等隔震装置依次运入现浇结构内部。将下中柱d1底部浇筑在底板b相应位置上,再依次进行纵梁e、跨中板f2、侧中板f1、上中柱d2以及顶板c的搭接。
50.下中柱d1与底板b间浇筑连接,作为地铁车站内部其他结构的基础。下中柱d1上端具有预埋钢板j用于连接安装下中柱与纵梁接触型铅芯橡胶隔震支座1,该铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1和下连接板1-2的厚度均为2cm;其垫橡胶保护套1-33的厚度优选为3cm,其内的橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322的厚度均为10mm。铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1连接纵梁e,下连接板1-2连接下中柱d1的上端。
51.挡墙a上设有现场浇筑与挡墙一体的牛角腿支座i,中板f和顶板c的边部均搭接在牛角腿支座i上。所有的牛角腿支座设计为不连续支座,以便于工程施工以及后期铅芯橡胶隔震支座的维修更换。牛角腿支座i上与中板f和顶板c接触的地方设有对应预埋钢板j,用于安装顶板及中板与牛角腿支座接触型铅芯橡胶隔震支座1,该铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1和下连接板1-2的均为1.5cm;所述垫橡胶保护套1-33的厚度均为2.5cm,所述橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322的厚度均为7mm。
52.挡墙a上与中板f和顶板c接触的地方也均设有对应的预埋钢板j,用于连接顶板及中板与挡墙接触型铅芯橡胶隔震支座1,该铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1和下连接板1-2的均为1cm;所述垫橡胶保护套1-33的厚度均为2cm,所述橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322的厚度均为5mm。
53.本实施例中,侧中板f1和跨中板f2与纵梁e的搭接处均设有侧中板与纵梁接触型和跨中板与纵梁接触型垫层橡胶保护层3,且垫层橡胶保护层3的厚度均为1cm,其橡胶保护垫片3-2和钢板保护垫片3-3的厚度也为5mm。在设置上中柱d2处的纵梁e上铺设有上中柱与纵梁接触型垫层橡胶保护层3,该垫层橡胶保护套3-1的厚度为2cm,其中橡胶保护垫片3-2和钢板保护垫片3-3的厚度为10mm。
54.上中柱d2的下部套设在橡胶隔震环2内,该橡胶隔震环2的内连接环2-1和外连接环2-2厚度均优选为3cm,所述橡胶隔片2-31和钢板隔片2-32的厚度均为10mm。上中柱d2的上部设有预埋钢板j用于连接安装上中柱与顶板接触型铅芯橡胶隔震支座1,该铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1和下连接板1-2的厚度均为2cm;其垫橡胶保护套1-33的厚度优选为3cm,其内的橡胶垫片1-321和钢板垫片1-322的厚度均为10mm。铅芯橡胶隔震支座1的上连接板1-1连接顶板c,下连接板1-2连接上中柱d2的上端。
55.本实施例中,顶板c之上铺设自粘胶膜防水型卷材并安装刚性防水层g,该刚性防水层g为厚2cm表面涂有防水涂料的钢板,其在挡墙a处的高度低于用于顶板c搭接的牛角腿支座i高度。本实施例中,侧中板f1与挡墙a的连接处设置防尘钢板h,该防尘钢板h为厚度为8mm的角钢。
56.本实施例中,在挡墙a与顶板c的接缝处填充遇水膨胀的橡胶止水条进一步加强防水,所有接缝处均通过砂浆和/或氯丁橡胶类胶水和/或密封胶浇筑,从而建成具有隔震功能的双层地铁车站。
57.本发明具有隔震结构的双层地铁车站,对于浅埋式地下结构,由于受到周围土层的耦合作用,地震波所引发周围土层水平震动对于地下线路及地铁车站的危害程度远大于竖直震动。在周围土层水平方向的冲击荷载作用下,铅芯橡胶隔震支座、橡胶隔震环和橡胶保护垫等隔震结构将充分发挥自身的延展性,其将不断的拉伸及压缩,变形过程中将逐渐吸收和消耗部分冲击波能量。同时,所述中板、纵梁预制构件上的垫层橡胶保护层、垫层橡胶隔震环以及铅芯橡胶隔震支座等隔震结构将中柱-纵梁形成一个柔性体系;所述挡墙以及顶板处的铅芯橡胶隔震支座将其形成另一个柔性体系;在地震等冲击荷载作用下,上述隔震结构将使地铁车站整体结构灵活性增大、以柔克刚,暂时发生变形,有效减轻相互接触处(如顶部两端、顶层中柱底部等)混凝土的塑形损伤,从而提高车站结构的整体抗震性能。且当地震发生后或其他冲击荷载作用后,若上述预制构件以及隔震结构发生较大的塑性破坏,应及时进行损坏等级评估,并进行相应的维修或更换,以保障整体结构的安全性。
58.另外,本发明中的隔震结构可通过调整垫层橡胶保护层的长度、厚度、材质,垫层橡胶隔震环的外径、材质,铅芯橡胶隔震支座的大小、材质等因素,来间接调整中板、顶板、挡墙以及中柱相互连接处和纵梁与中柱连接处的地震强度耐受等级。
59.综上所述,本发明双层地铁车站由于其内部垫层橡胶保护层、垫层橡胶隔震环以及铅芯橡胶隔震支座的存在,其抵抗土层所施加的水平剪切能力大大提升,极大的减轻了结构内部的纵梁、中板、中柱、顶部两端以及侧墙顶部混凝土的塑形损伤,这对于车站结构的整体抗震性能的提升具有重要意义。
60.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
61.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
再多了解一些

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