[发明专利]一种暗挖型无柱拱形地铁车站结构及施工方法

说明书

本发明提供了一种暗挖型无柱拱形地铁车站结构及施工方法，所述车站结构包括由拱盖、侧墙二衬和仰拱围成的硐室，所述拱盖和仰拱之间设有与侧墙二衬垂直的中板，所述中板将硐室分为上半断面硐室和下半断面硐室，中板包括平直中板和拱形中板，所述平直中板包括平直中间段和平直两侧段，所述拱形中板包括拱形中间段和拱形两侧段，所述平直中间段与拱形中间段成一体式结构。本发明打破了国内多年地铁车站的设计惯例，成功取消了地铁车站站台层公共区无柱,利用拱形结构提供楼板的中间支撑，解决了大跨中楼板的受力需求，拱形中板与平直中板之间空间作为站内轨顶风道使用，满足了车站使用功能，并解决了当前矩形轨顶风道施工难度大的问题。

技术领域

本发明属于隧道工程、地下工程支护技术领域，尤其涉及暗挖地铁车站，具体涉及一种暗挖型无柱拱形地铁车站结构及施工方法。

背景技术

地铁车站跨度一般为20m左右，对于暗挖地铁车站，目前设计通常利用顶拱取消了站厅层的中柱，而由于中板受力要求，在站台层均设有中柱。暗挖车站顶底板采用起拱方式解决大跨受力，而根据使用功能需求，中板为平面结构，综合受力及经济造价分析，在跨中设置中柱及中纵梁支撑体系较为合理，中柱支撑中纵梁，中纵梁支撑中楼板。

但是双扶梯布置在纵梁两侧，开两个1.8×12m洞口，洞口较小，并且扶梯下基点通常设有柱子，遮挡视线，站内视野通透性较差，而中纵梁的存在对站内管线的综合布设及净高均有不利影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服有柱地铁车站的缺陷，提供了一种暗挖型无柱拱形地铁车站结构及施工方法，利用拱形结构提供楼板的中间支撑，解决了大跨中楼板的受力需求；拱形中板与平直中板之间的空间作为站内轨顶风道使用，满足了车站使用功能，并解决了当前矩形轨顶风道施工难度大的问题。所述无柱硐室采用合理的拱轴线形式，把竖向荷载转换成沿拱轴的推力，不仅传力明确，而且整个工程混凝土量减小，从而节约了工程造价，节省了材料。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种暗挖型无柱拱形地铁车站结构，所述车站结构包括由拱盖、侧墙二衬和仰拱围成的硐室，所述拱盖和仰拱之间设有与侧墙二衬垂直的中板，所述中板将硐室分为上半断面硐室和下半断面硐室，所述中板包括平直中板和拱形中板，所述平直中板包括平直中间段和平直两侧段，所述拱形中板包括拱形中间段和拱形两侧段，所述平直中间段与拱形中间段成一体式结构，所述平直两侧段、拱形两侧段与侧墙围成的空隙为轨顶风道。

进一步的，所述轨顶风道的纵切面面积为2-5m²。

进一步的，所述平直中板的长度为10-30m，厚度为100-300 mm，拱形中板的厚度为200-400 mm。

进一步的，所述拱形两侧段的切线与水平方向的夹角为10-15°。

进一步的，所述施工方法包括以下步骤：

（1）、开挖上半断面硐室；

（2）、浇筑拱盖；

（3）、开挖下半断面硐室；

（4）、浇筑仰拱、侧墙二衬；

（5）、侧墙预留拱形中板和平直中板钢筋，一次性浇筑拱形中板及平直中板；

（6）、完成整个车站土建施工。

进一步的，所述步骤（5）中的拱形中板和平直中板钢筋绑扎好后，在拱形中板与平直中板间安置橡胶充气芯模。

进一步的，所述橡胶空气芯模的使用方法为：

（1）空气芯模的内膜使用时必须刷隔离剂；

（2）打开阀门充气到规定压力，关闭阀门；