[实用新型]用于地铁车站的组合式格构柱托换装置

说明书

一种用于地铁车站的组合式格构柱托换装置，包括竖向传力构件、横向传力构件和连接节点，所述竖向传力构件包括第一混凝土支座、第二混凝土支座、第三混凝土支座、钢立柱；所述横向传力构件包括横梁、车站楼板、车站底板；所述连接节点设于格构柱和横梁的交接节点处。与已有格构柱托换装置不同，一方面，该装置能够充分利用车站下部已建主体结构车站楼板和车站底板的承载力，受力合理，传力可靠。另一方面，在车站楼板上和底板上进行施工，施工风险小且相对简便，有利于节约施工成本。

技术领域

本实用新型涉及基坑工程领域，具体为用于地铁车站的组合式格构柱托换装置。

背景技术

修建地铁车站时常常需要开挖基坑，基坑内部设置水平支撑作为横向支撑体系，用于承载侧向土压力；设置竖向格构柱作为竖向支撑体系，用于承载水平支撑传递下来的竖向荷载，支撑体系示意图如图1所示。待基坑开挖到底后，再从下至上依次修建车站底板、楼板、侧墙等车站主体结构，并拆除主体结构施工深度范围内的水平支撑。等到主体结构施工完成，水平支撑全部拆除后，方可拆除竖向格构柱。然而由于工期限制，在地铁车站修建过程中需要提供盾构过站条件，格构柱作为基坑的竖向承载构件，难免会与盾构过站通道存在空间位置冲突，此时需要割除底层格构柱才能保证盾构顺利过站。为保证基坑围护体系的安全，需要对格构柱进行托换。

应对这个问题，工程上已有的方法及设计的格构柱托换机构可参见图2：通过在需要割除的格构柱上段两端设置斜撑11将格构柱所受的竖向承载力传递至两侧相邻格构柱上。图2现有的格构柱托换机构其存在局限有：(1)两侧格构柱所承担的竖向荷载增大，需要提前对托换后相邻格构柱分担的荷载进行计算以保证基坑安全。当竖向荷载较大时甚至还需要设置多根斜撑将荷载进一步传递至周围其它格构柱上，显然施工成本高且周期长。(2)需要在基坑内部水平支撑上进行施工作业，施工难度和风险均较大。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种用于地铁车站的组合式格构柱托换装置，能够充分利用车站下部已建的主体结构的承载力，传力可靠，施工简便，有利于节约施工成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种用于地铁车站的组合式格构柱托换装置，包括竖向传力构件、横向传力构件和连接节点，

所述竖向传力构件包括第一混凝土支座7-1、第二混凝土支座7-2、第三混凝土支座7-3、钢立柱8；

所述横向传力构件包括横梁6、车站楼板4、车站底板5；

所述连接节点设于格构柱2-1和横梁6的交接节点处；

横梁6的两端下部分别连接第一混凝土支座7-1上部，第一混凝土支座7-1的底部设于车站楼板4上部，车站楼板4下部通过第二混凝土支座7-2连接两侧钢立柱8，钢立柱8底部分别通过第三混凝土支座7-3连接到车站底板5，车站底板5承担传递至车站底板5的竖向荷载；所述钢立柱8上端的第二混凝土支座7-2以及钢立柱8下端的第三混凝土支座7-3为竖向承重构件，混凝土支座的设置可以改善车站楼板4、车站底板5与各钢立柱8之间的受力传递状况，避免车站楼板4、车站底板5出现局部应力集中；

所述连接节点包括格构柱2-1、钢牛角9、上排主筋10-1、中层主筋10-2、下排主筋10-3；所述格构柱2-1下端锚固在横梁6中部，通过格构柱2-1下端将格构柱所受的竖向承载力传递至横梁6；所述钢牛角9以焊接方式设于格构柱2-1的外壁两侧并对格构柱2-1形成三角支撑；钢牛角9将格构柱2-1的竖向承载力分散传递至横梁6上；所述上排主筋10-1、中层主筋10-2、下排主筋10-3构成加强筋体系，分层贯穿于横梁6内以加强截面整体的抗弯能力。