工业化建造地下车站结构及施工方法技术

本发明专利技术提供一种工业化建造地下车站结构，包括现浇底板、预制侧墙、第一U形横梁、第二U形横梁、冠梁、第一纵梁、第二纵向反梁、预制立柱、纵向锚索、第一横向锚索和第二横向锚索。仅需预制轮廓方正的侧墙、U形横梁和立柱，通过调节端部模具的相对位置可预制长度多样的构件，以适应山地城市轨道交通工业化建造地下车站结构复杂的需求，模具成本低，预制和安装工业简单，同时采用锚索横向张拉及纵向张拉，使各预制构件整体连接，确保车站结构整体性，锚索还具有承担车站后期荷载的功能，锚索既是整体连接构件又是结构后期荷载的承担构件，充分发挥其性能。

【技术实现步骤摘要】
工业化建造地下车站结构及施工方法
本专利技术涉及地下工程施工领域，具体涉及一种工业化建造地下车站结构及施工方法。
技术介绍
现有地铁车站建设时，目前都采用预制装配式构件（具体结构可参阅公开号为CN204984433U的中国技术专利“预制装配式地铁车站构件拼装装备车”及其附图1），预制装配结构每环7块，包括现浇底板3块、边墙2块、顶板2块，单块重量最轻31t，最重55t；预制构件类型多且轮廓复杂，模具成本高；每环宽度2m，块与块、环与环之间均采用榫接的方式并用精轧螺纹钢拉紧，为点式连接，整体稳定性较差，对地震地区、山地偏压地段和地基沉降大的地区不适用；各构件为标准件，要求各车站结构设计统一，不利于车站结构尺寸多样化，对建设环境复杂的城市适应性差；车站外围接缝太多，仅通过接头密封设施难以满足地下工程100年耐久性设计的要求，后期容易出现渗水现象。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供的工业化建造地下车站结构及施工方法，解决了地铁车站采用预制装配式结构，预制构件类型多且轮廓复杂，模具成本高，且采用榫接和精轧螺纹钢拉紧的连接方式，整体稳定性较差的技术问题；同时还解决了制造安装精度，施工难度大，接缝防水耐久性不能满足100年设计的问题。为了实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案来实现：第一方面，本专利技术提供一种工业化建造地下车站结构，包括现浇底板、预制侧墙、第一U形横梁、第二U形横梁、冠梁、第一纵梁、第二纵向反梁、预制立柱、纵向锚索、第一横向锚索和第二横向锚索；所述现浇底板顶面两侧设有车站外墙体，所述车站外墙体由多个所述预制侧墙依次拼接而成；相对的两个所述预制侧墙之间连接有所述第一U形横梁和所述第二U形横梁，所述第一U形横梁与预制侧墙腰部连接以构成车站中板支撑结构，所述第二U形横梁与冠梁连接以构成车站顶板支撑结构；所述冠梁位于所述车站外墙体顶端；所述现浇底板顶面还设有多个预制立柱，多个所述预制立柱沿车站纵向间隔设置，相邻两个预制立柱之间设有第一纵梁和第二纵向反梁，所述第一纵梁与第一U形横梁连接，所述第二纵向反梁与第二U形横梁连接；所述纵向锚索同时贯穿位于车站同一侧的全部预制侧墙，所述纵向锚索两端分别锚固在两车站外墙体外侧，以便于将所述位于车站同一侧的全部预制侧墙压紧；所述第一横向锚索同时贯穿相对的两个预制侧墙及连接于该两个预制侧墙之间的第一U形横梁，所述第一横向锚索两端分别锚固在两所述预制侧墙外侧，以便于将所述相对的两个预制侧墙及连接于该两个预制侧墙之间的第一U形横梁压紧；所述第二横向锚索同时贯穿两冠梁和连接于两冠梁之间的第二U形横梁，所述第二横向锚索两端分别锚固在两冠梁外侧，以便于将所述两冠梁和连接于两冠梁之间的第二U形横梁压紧。可选地，所述预制侧墙腰部朝向第一U形横梁一侧设有第一牛腿，所述预制侧墙顶部朝向第二U形横梁一侧设有第二牛腿，所述第一U形横梁支撑在第一牛腿顶面，所述第二U形横梁同时支撑在第二牛腿顶面及预制侧墙顶面。可选地，所述预制侧墙两侧设有开口槽，相邻两个预制侧墙的开口槽合围形成注浆腔，所述注浆腔内填充有膨胀混凝土。可选地，所述第一U形横梁侧壁设有第一通孔，所述第一纵梁的钢筋骨架包括多根第一主筋，至少一根所述第一主筋贯穿所述第一通孔；所述第二U形横梁侧壁设有第二通孔，所述第二纵向反梁的钢筋骨架包括多根第二主筋，至少一根所述第二主筋贯穿所述第二通孔；所述第一主筋和所述第二主筋均为柔性钢索。可选地，所述第一U形横梁和第二U形横梁顶面均设有连接钢筋，所述第一U形横梁及第二U形横梁顶面均铺设有折叠板，所述折叠板顶面铺设有现浇钢筋混凝土层，所述现浇钢筋混凝土层内部钢筋笼与所述连接钢筋相互搭接，形成整体钢筋骨架。可选地，所述预制侧墙内设有空腔，所述现浇底板顶面设有第一预留钢筋，所述第一预留钢筋延伸至空腔内部；所述预制侧墙底部内壁设有注浆孔，所述注浆孔与空腔连通，以用于向所述空腔内注入后灌注混凝土，所述后灌注混凝土高度低于注浆孔下缘以便于所述空腔内积液经注浆孔排出。可选地，所述预制侧墙底部设有门型开口，所述门型开口与空腔连通；所述现浇底板顶面还设有第二预留钢筋，所述第二预留钢筋与第一预留钢筋通过门型开口连接成整体钢筋笼，以便于所述后灌注混凝土包覆所述钢筋笼，并在所述预制侧墙底端两侧筑成三角形加腋。可选地，所述预制侧墙顶面设有第一延伸钢筋，所述第二U形横梁两端均设有第二延伸钢筋；所述车站外墙体顶面还设有纵向连接筋，所述纵向连接筋、所述第一延伸钢筋与所述第二延伸钢筋绑扎连接，以形成所述冠梁的钢筋骨架。第二方面，本专利技术还提供一种工业化建造地下车站结构的施工方法，包括以下步骤：S1、开挖车站基坑并敷设基底垫层；S2、在基底垫层上绑扎底板所需钢筋骨架及预留连接筋，并基于所述底板钢筋骨架浇筑混凝土形成现浇底板；S3、拼装首节段，将首节段两预制侧墙吊装至现浇底板顶面预定位置，并采取临时支撑将两预制侧墙固定；吊装第一U形横梁并将两端临时锁定在两预制侧墙的第一牛腿上；吊装第二U形横梁并将两端临时锁定在两预制侧墙的第二牛腿上；于预制侧墙和第一U形横梁之间穿拉第一横向锚索，并将第一横向锚索两端锚固在预制侧墙外侧；S4、拼装第二节段，将第二节段两预制侧墙吊装至现浇底板顶面预定位置，并通过纵向张拉锚杆将该段预制侧墙锁定在首节段预制侧墙上；吊装第一U形横梁并将两端临时锁定在两预制侧墙的第一牛腿上；吊装第二U形横梁并将两端临时锁定在两预制侧墙的第二牛腿上；于预制侧墙和第一U形横梁之间穿拉第一横向锚索，并将第一横向锚索两端锚固在预制侧墙外侧；S5、参照步骤S4依次拼接余下节段；S6、每间隔2-4个节段设置一道立柱，根据需要设置立柱的节段处，将预制立柱吊装至指定位置，预制立柱下端采用临时锁定构件锚固在底板上，预制立柱顶端与相邻两个第二U形横梁连接；S7、穿拉纵向锚索，使纵向锚索贯穿位于车站同一侧的全部预制侧墙，并将纵向锚索两端锚固在预制侧墙外侧，以使得全部节段紧密贴合形成整体车站；S8、于相邻预制侧墙间形成的注浆腔内填充膨胀混凝土；S9、在预制侧墙顶面浇筑冠梁；S10、分别对每个节段，于冠梁和第二U形横梁之间穿拉第二横向锚索，并将第二横向锚索锚固在冠梁外侧；S11、于预制立柱腰部浇筑第一纵梁，并使第一纵梁与全部第一U形横梁浇筑成整体；于预制立柱顶部浇筑第二纵向反梁，并使第二纵向反梁与全部第二U形横梁浇筑成整体；S12、浇筑车站中板和顶板，在第一U形横梁顶面铺设折叠板并绑扎楼板钢筋后浇筑混凝土形成车站中板，以及在第二U形横梁顶面铺设折叠板并绑扎楼板钢筋后浇筑混凝土形成车站顶板；S13、浇筑预制侧墙与现浇底板连接段，浇筑预制立柱与现浇底板连接段；S14、施作车站外层防水，并回填基坑。由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种工业化建造地下车站结构，本专利技术提供一种工业化建造地下车站结构，包括现浇底板、预制侧墙、第一U形横梁、第二U形横梁、冠梁、第一纵梁、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业化建造地下车站结构，其特征在于，包括现浇底板（1）、预制侧墙（2）、第一U形横梁（3）、第二U形横梁（4）、冠梁（5）、第一纵梁（6）、第二纵向反梁（7）、预制立柱（8）、纵向锚索（101）、第一横向锚索（102）和第二横向锚索（103）；所述现浇底板（1）顶面两侧设有车站外墙体，所述车站外墙体由多个所述预制侧墙（2）依次拼接而成；相对的两个所述预制侧墙（2）之间连接有所述第一U形横梁（3）和所述第二U形横梁（4），所述第一U形横梁（3）与预制侧墙（2）腰部连接以构成车站中板支撑结构，所述第二U形横梁（4）与冠梁（5）连接以构成车站顶板支撑结构；所述冠梁（5）位于所述车站外墙体顶端；所述现浇底板（1）顶面还设有多个预制立柱（8），多个所述预制立柱（8）沿车站纵向间隔设置，相邻两个预制立柱（8）之间设有第一纵梁（6）和第二纵向反梁（7），所述第一纵梁（6）与第一U形横梁（3）连接，所述第二纵向反梁（7）与第二U形横梁（4）连接；/n所述纵向锚索（101）同时贯穿位于车站同一侧的全部预制侧墙（2），所述纵向锚索（101）两端分别锚固在两车站外墙体外侧，以便于将所述位于车站同一侧的全部预制侧墙（2）压紧；所述第一横向锚索（102）同时贯穿相对的两个预制侧墙（2）及连接于该两个预制侧墙（2）之间的第一U形横梁（3），所述第一横向锚索（102）两端分别锚固在两所述预制侧墙（2）外侧，以便于将所述相对的两个预制侧墙（2）及连接于该两个预制侧墙（2）之间的第一U形横梁（3）压紧；所述第二横向锚索（103）同时贯穿两冠梁（5）和连接于两冠梁（5）之间的第二U形横梁（4），所述第二横向锚索（103）两端分别锚固在两冠梁（5）外侧，以便于将所述两冠梁（5）和连接于两冠梁（5）之间的第二U形横梁（4）压紧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种工业化建造地下车站结构，其特征在于，包括现浇底板（1）、预制侧墙（2）、第一U形横梁（3）、第二U形横梁（4）、冠梁（5）、第一纵梁（6）、第二纵向反梁（7）、预制立柱（8）、纵向锚索（101）、第一横向锚索（102）和第二横向锚索（103）；所述现浇底板（1）顶面两侧设有车站外墙体，所述车站外墙体由多个所述预制侧墙（2）依次拼接而成；相对的两个所述预制侧墙（2）之间连接有所述第一U形横梁（3）和所述第二U形横梁（4），所述第一U形横梁（3）与预制侧墙（2）腰部连接以构成车站中板支撑结构，所述第二U形横梁（4）与冠梁（5）连接以构成车站顶板支撑结构；所述冠梁（5）位于所述车站外墙体顶端；所述现浇底板（1）顶面还设有多个预制立柱（8），多个所述预制立柱（8）沿车站纵向间隔设置，相邻两个预制立柱（8）之间设有第一纵梁（6）和第二纵向反梁（7），所述第一纵梁（6）与第一U形横梁（3）连接，所述第二纵向反梁（7）与第二U形横梁（4）连接；
所述纵向锚索（101）同时贯穿位于车站同一侧的全部预制侧墙（2），所述纵向锚索（101）两端分别锚固在两车站外墙体外侧，以便于将所述位于车站同一侧的全部预制侧墙（2）压紧；所述第一横向锚索（102）同时贯穿相对的两个预制侧墙（2）及连接于该两个预制侧墙（2）之间的第一U形横梁（3），所述第一横向锚索（102）两端分别锚固在两所述预制侧墙（2）外侧，以便于将所述相对的两个预制侧墙（2）及连接于该两个预制侧墙（2）之间的第一U形横梁（3）压紧；所述第二横向锚索（103）同时贯穿两冠梁（5）和连接于两冠梁（5）之间的第二U形横梁（4），所述第二横向锚索（103）两端分别锚固在两冠梁（5）外侧，以便于将所述两冠梁（5）和连接于两冠梁（5）之间的第二U形横梁（4）压紧。


2.根据权利要求1所述的工业化建造地下车站结构，其特征在于：所述预制侧墙（2）腰部朝向第一U形横梁（3）一侧设有第一牛腿（21），所述预制侧墙（2）顶部朝向第二U形横梁（4）一侧设有第二牛腿（22），所述第一U形横梁（3）支撑在第一牛腿（21）顶面，所述第二U形横梁（4）同时支撑在第二牛腿（22）顶面及预制侧墙（2）顶面。


3.根据权利要求1所述的工业化建造地下车站结构，其特征在于：所述预制侧墙（2）两侧设有开口槽（25），相邻两个预制侧墙（2）的开口槽（25）合围形成注浆腔，所述注浆腔内填充有膨胀混凝土。


4.根据权利要求1所述的工业化建造地下车站结构，其特征在于：所述第一U形横梁（3）侧壁设有第一通孔（33），所述第一纵梁（6）的钢筋骨架包括多根第一主筋，至少一根所述第一主筋贯穿所述第一通孔（33）；所述第二U形横梁（4）侧壁设有第二通孔，所述第二纵向反梁（7）的钢筋骨架包括多根第二主筋，至少一根所述第二主筋贯穿所述第二通孔；所述第一主筋和所述第二主筋均为柔性钢索。


5.根据权利要求1所述的工业化建造地下车站结构，其特征在于：所述第一U形横梁（3）和第二U形横梁（4）顶面均设有连接钢筋（32），所述第一U形横梁（3）及第二U形横梁（4）顶面均铺设有折叠板（9），所述折叠板（9）顶面铺设有现浇钢筋混凝土层，所述现浇钢筋混凝土层内部钢筋笼与所述连接钢筋（32）相互搭接，形成整体钢筋骨架。


6.根据权利要求1所述的工业化建造地下车站结构，其特征在于：所述预制侧墙（2）内设有空腔（24），所述现浇底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓波，吴天，陈波，邹家驹，孙伟，邹光炯，韩阁，贾本万，陈婷婷，孙伊圣，
申请(专利权)人：重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司，重庆单轨交通工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50