采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构制造技术

本发明专利技术属于地下工程建设领域，尤其涉及一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，其特征在于，所述Y型柱的分叉顶端与顶板梁相接，所述Y型柱的中部与所述中板梁相接，所述Y型柱的下端与所述底板梁相接，所述抗拔桩的顶端与底板的下表面相接，所述抗拔桩设置在底板的Y型柱柱间跨中。在地铁深埋地下结构设计时采用Y型结构柱的顶部分叉支点减小地下结构顶板跨度，利用底板抗拔桩减小底板跨度，从而创造顶底板之间较大跨度使用空间的设计方法，在基本不提高工程造价的情况下，合理解决顶板和底板结构受力，又解决了乘客使用空间柱网密集的问题，提高了车站使用的舒适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下工程建设领域，本专利技术涉及一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，具体是指在地铁地下结构设计时采用Y型结构柱的顶部分叉支点减小地下结构顶板跨度，利用底板抗拔桩减小底板跨度，从而创造顶底板之间较大跨度使用空间的设计方法。
技术介绍
随着目前城市的快速发展，土地供应紧张，向地下要空间越来越受到重视，目前全国绝大多数大城市正在修建或者计划修建地铁。随着地铁建设规模的扩大，深埋地下车站越来越多，通常此类车站存在较大的底部水压和较大的顶部覆土及超载压力。如较多三层地下车站底部水压可达220kPa，四层车站底部水压可达300kPa，顶板竖向荷载包括自重、覆土、地面超载也有100kPa左右。为解决如此大的顶底部荷载，目前地铁明挖车站的结构设计多采用8~10m的标准跨度，结构柱采用直柱，此跨度一定程度上限制了建筑空间的布置，对客流有较大阻碍，通视效果较差，观感也较差。由于底部水压较大，此类深埋车站通常靠覆土和结构自重无法满足抗浮要求，需要设置其他抗浮措施，如压重、压顶梁、抗拔桩、抗浮锚杆等，我们通常考虑将抗拔桩等设在柱下，只是利用了抗拔桩的抗浮作用，而忽视了其在底板下可以作为受力支点，对底板的减跨作用。地铁明挖深埋车站还有其他特点：1、中板受力较小，通常只有5~10kPa左右，中板跨度增大带来的影响较小；2、乘客主要的使用空间是在站厅层和站台层。综上所述亟需开辟一种新的设计思路，既能在深埋条件下合理解决顶底板结构受力问题，又能增大车站站厅和站台层的乘客使用空间。目前已有车站通过简单地大幅增大顶底板、梁截面尺寸和配筋来创造大跨空间，一定程度上牺牲了结构层高，经济性也较差。
技术实现思路
为了解决站台层和站厅层较大的使用空间、顶底板较大设计荷载、结构抗浮的问题，本专利技术提供了一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构。本专利技术所采用的技术方案为：一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，其特征在于，包括顶板、中板、底板、Y型柱、抗拔桩，所述顶板、中板、底板由上至下依次设置，所述顶板的下方设置有顶板梁，所述中板的下方设置有中板梁，所述底板的下方设置有底板梁，所述Y型柱的分叉顶端与顶板梁相接，所述Y型柱的中部与所述中板梁相接，所述Y型柱的下端与所述底板梁相接，所述抗拔桩的顶端与底板的下表面相接，所述抗拔桩设置在底板的Y型柱柱间跨中。所述Y型柱的分叉部位位于中板梁的上方。所述Y型柱包括但不限于：沿车站纵向Y型柱、沿车站横向Y型柱、沿车站纵向和横向两个方向Y型柱；所述Y型柱的材料包括但不限于：钢筋混凝土柱、钢管柱、型钢柱、钢管混凝土柱、型钢混凝土柱。所述抗拔桩包括但不限于：钻孔灌注桩、人工挖孔桩、钢管桩。所述Y型柱的开叉位置可位于地铁车站站厅层或设备层的任何高度。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用Y型柱与抗拔桩相结合的方式，针对地下深埋明挖车站的受力特点，通过合理的构件布置形式的革新，达到了充分利用地下空间、合理分配结构受力的目的；2、本专利技术针对地铁地下结构通常顶板覆土荷载较大、深埋地下车站底板水压大、普通车站结构跨度小、柱网密集、不方便使用的特点，在地铁深埋地下结构设计时采用Y型结构柱的顶部分叉支点减小地下结构顶板跨度，利用底板抗拔桩减小底板跨度，从而创造顶底板之间较大跨度使用空间的设计方法，在基本不提高工程造价的情况下，合理解决顶板和底板结构受力，又解决了乘客使用空间柱网密集的问题，提高了车站使用的舒适性；3、在地铁大规模建设的背景下，本专利技术可以为合理有效地利用地下空间提供更好的思路。附图说明图1是本专利技术一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站纵剖面示意图。图2是本专利技术一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站结构横剖面示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1-2中，1.站厅层，2. 站台层，3. 顶板，4. 中板，5. 底板，6.Y型柱，7.抗拔桩，8、顶板梁，9.中板梁，10.底板梁。实施例如图1-2所示，一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，包括顶板3、中板4、底板5、Y型柱6、抗拔桩7，顶板3、中板4、底板5由上至下依次设置，顶板3的下方设置有顶板梁8，中板4的下方设置有中板梁9，底板5的下方设置有底板梁10，顶板3、中板4之间为站厅层1，中板4、底板5之间为站台层2，Y型柱6的分叉顶端与顶板梁8相接，Y型柱6的中部与中板梁9相接，Y型柱6的下端与底板梁10相接，抗拔桩7的顶端与底板5的下表面相接，抗拔桩7设置在底板5的Y型柱6柱间跨中。Y型柱6的分叉部位位于中板梁9的上方。Y型柱6包括但不限于：沿车站纵向Y型柱、沿车站横向Y型柱、沿车站纵向和横向两个方向Y型柱；Y型柱6的材料包括但不限于：钢筋混凝土柱、钢管柱、型钢柱、钢管混凝土柱、型钢混凝土柱。抗拔桩6包括但不限于：钻孔灌注桩、人工挖孔桩、钢管桩。Y型柱6的开叉位置可位于地铁车站站厅层1或设备层的任何高度。本专利技术中的结构包括但不限于应用在地下二层、三层、四层、五层明挖地铁车站，车站包括但不限于单排结构柱、双排结构柱、多排结构柱。具体施工方式：（1）抗拔桩7实工：抗拔桩7通常可以通过地面施工或者基坑底施工两种形式，当采用钻孔灌注桩、冲孔灌注桩时，通常采用地面作业，首先成孔作业，然后吊放钢筋笼，最后灌注抗拔桩混凝土至结构底板5下；当采用人工挖孔桩形式时，通常采用基坑底施工，在基坑底成孔，然后下方钢筋笼，最后灌注混凝土至底板5下；（2）Y型柱6施工：Y型柱6通常采用从下至上的浇筑方式，首先绑扎钢筋笼或安放型钢钢骨或安装钢管，然后浇筑混凝土并振捣密实；（3）整体车站施工顺序：车站通常采用明挖顺做方式，即施工围护结构、开挖基坑、施工抗拔桩7、施工结构底板5、结构柱、施工中板4及对应结构柱、施工结构顶板3。本专利技术采用Y型柱6上部支点间距小，下部柱支点间距大，即顶板3有较小跨度而中板4和底板5有较大跨度，从而直接解决了顶板3受力大的问题；通过设置抗拔桩7在底板5的柱间跨中，可以有效减小底板5跨度，在解决了整体抗浮问题的同时也解决了底板5受力大的问题；中板4由于受力较小，可以通过适当增大中板梁9或中板4尺寸有效解决，增大的结构尺寸不影响站厅层1和站台层2空间，代价较小。以上对本专利技术的1个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，其特征在于，包括顶板、中板、底板、Y型柱、抗拔桩，所述顶板、中板、底板由上至下依次设置，所述顶板的下方设置有顶板梁，所述中板的下方设置有中板梁，所述底板的下方设置有底板梁，所述Y型柱的分叉顶端与顶板梁相接，所述Y型柱的中部与所述中板梁相接，所述Y型柱的下端与所述底板梁相接，所述抗拔桩的顶端与底板的下表面相接，所述抗拔桩设置在底板的Y型柱柱间跨中。

【技术特征摘要】
1.一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，其特征在于，包括顶板、中板、底板、Y型柱、抗拔桩，所述顶板、中板、底板由上至下依次设置，所述顶板的下方设置有顶板梁，所述中板的下方设置有中板梁，所述底板的下方设置有底板梁，所述Y型柱的分叉顶端与顶板梁相接，所述Y型柱的中部与所述中板梁相接，所述Y型柱的下端与所述底板梁相接，所述抗拔桩的顶端与底板的下表面相接，所述抗拔桩设置在底板的Y型柱柱间跨中。2.根据权利要求1所述的一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深埋地铁车站的结构，其特征在于：所述Y型柱的分叉部位位于中板梁的上方。3.根据权利要求1所述的一种采用Y型柱与抗拔桩结合设计大跨度深...

【专利技术属性】
技术研发人员：李现森，姜宝臣，严东，桑晓光，卢全辉，肖平平，唐上明，李广涛，石刘，杜玲，谢家化，
申请(专利权)人：中铁隧道勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12