一種單柱雙縱梁地鐵結構的製作方法

2023-10-11 06:29:19 5

本發明屬於地鐵工程技術領域，尤其涉及一種單柱雙縱梁地鐵結構。

背景技術：

目前，城市地鐵車站建於地下，頂板覆土厚度一般3.0m-4.5m，結構頂板和底板要承受覆土壓力、水壓力、地面車輛荷載和結構自重，頂板、底板計算荷載一般為100kPa～130 kPa，計算荷載比民用結構樓板荷載大許多，而車站中板計算荷載為4 kPa，中板荷載較小。頂板和底板受荷載較大，頂板和底板跨度宜取較小值；而中板受荷載較小，中板跨度可以取較大值。目前地鐵車站常採用的單柱雙跨結構和雙柱三跨結構並沒有體現地鐵結構頂板和底板作用荷載較大、中板作用荷載較小的特點。

車站站臺寬度根據客流量計算確定，一般地鐵車站島式站臺寬度10m-15m。當站臺寬度小於12m時，常採用單柱雙跨結構；當站臺寬度大於12m時，常採用雙柱三跨結構。例如：南浦路站12m寬單柱島式站臺車站標準斷面(見圖1)，頂板覆土厚度3.4m，頂板厚0.8m，底板厚0.9m，側牆0.70m，中板0.4m，底縱梁1.2m×2.2m，中縱梁1.0m×1.0m，頂縱梁1.0m×2.0m，柱距9.0m，頂板底面至中板頂面7.0m，底板頂面至中板底面6.1m，站臺邊緣離柱邊緣的距離5.8m；東環路站13m寬雙柱島式站臺車站標準斷面(見圖2)，頂板覆土厚度3.7m，地鐵結構的主要尺寸為：頂板厚0.8m，底板厚1.0m，側牆0.6m，中板0.4m，中柱0.8m×1.0m，底縱梁1.2m×2.0m，柱距9.75m，頂板底面至中板頂面5.85m，底板頂面至中板底面6.1m。柱截面寬度一般為0.8m，裝修後柱寬度為1.0m。雙柱三跨結構，對於13m寬雙柱島式站臺，柱佔站臺寬度的15.4%。

對於中間設置島式站臺、兩側設置側式站臺的地鐵車站，例如，彩虹橋站設寬11m中間島式站臺、兩側設側式站臺(見圖3)，車站兩側牆內邊緣的距離32.2m，採用單柱雙跨結構，頂板覆土厚度3.6m，頂板厚1.0m，底板厚1.3m，側牆1.0m，中板0.5m，底縱梁1.2m×2.8m，中縱梁1.0m×1.0m，頂縱梁1.2m×2.4m，柱距9.3m，中間島式站臺邊緣離柱邊緣的距離5.1m，頂板、中板、底板和側牆的厚度比一般地鐵結構的大許多，結構截面配筋也較多。如果採用雙柱三跨結構，柱佔用站臺空間較多，站臺層和站廳層空間使用不好。

技術實現要素：

本發明提供一種單柱雙縱梁地鐵結構，以解決下列技術問題：(1)雙柱三跨地鐵結構，柱佔用站臺空間較多，站臺層和站廳層空間使用不好；(2) 對於中間設置島式站臺、兩側設置側式站臺的地鐵車站，採用單柱雙跨結構，結構截面尺寸較大和截面配筋較多。

本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現：本發明提供一種單柱雙縱梁地鐵結構，其特徵在於：包括頂板、側牆、底板，所述側牆之間設有中板，所述中板之間設有中縱梁，所述頂板位於側牆的頂部，所述底板位於側牆的底部，所述頂板沿地鐵線路方向設有兩根頂縱梁，所述兩根頂縱梁之間設有頂橫梁，所述頂縱梁與頂橫梁垂直，所述底板沿地鐵線路方向設有兩根底縱梁，所述兩根底縱梁之間設有底橫梁，所述底縱梁與底橫梁垂直，所述頂橫梁、底橫梁之間設有柱。

所述頂縱梁設置於所述頂板的上方或下方，所述底縱梁設置於所述底板的上方或下方，所述頂橫梁設置於所述頂板的上方或頂板下方，所述底橫梁設置於底板的上方或底板下方。

所述頂板與頂縱梁的側面澆築在一起，底板與底縱梁的側面澆築在一起，中板與中縱梁側面澆築在一起。

所述中板沿地鐵線路方向設有單根中縱梁，所述柱中間與中縱梁相連。

所述中板沿地鐵線路方向設有兩根中縱梁，在頂橫梁垂直下方設置中橫梁，柱中間與中橫梁相連。

頂縱梁、中縱梁和底縱梁可以為矩形梁、T形梁、倒T形梁或板梁。

所述頂板、底板、側牆、中板、頂縱梁、中縱梁、底縱梁、頂橫梁、中橫梁和底橫梁為現澆鋼筋混凝土結構，柱為鋼筋混凝土、鋼管混凝土或勁性混凝土結構。

本發明的有益效果為：(1)當島式站臺寬度12m～14m時採用單柱雙縱梁結構，柱佔站臺空間較少，站臺層和站廳層空間使用較好，結構受力合理，節約材料；(2)中間設置島式站臺、兩側設置側式站臺的地鐵車站，採用單柱雙縱梁地鐵結構，結構受力合理，減少頂板、底板和側牆的厚度，減少結構截面配筋。

附圖說明

圖1為目前常採用的單柱雙跨地鐵結構示意圖；

圖2為目前常採用的雙柱三跨地鐵結構示意圖；

圖3為目前常採用的中間設島式站臺、兩側設側式站臺的單柱雙跨地鐵結構示意圖；

圖4為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例一通過柱中心的橫剖視示意圖；

圖5為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例一通過縱梁跨中的橫剖視示意圖；

圖6為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例一通過柱中心的縱剖視示意圖；

圖7為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例一頂板平面示意圖；

圖8為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例二通過柱中心的橫剖視示意圖；

圖9為本發明單柱雙縱梁地鐵結構實施例三通過柱中心的橫剖視示意圖。

圖中，1-頂板，2-側牆，3-底板，4-中板，5-柱，6-頂縱梁，7-中縱梁，8-底縱梁，9-頂橫梁，10-底橫梁，11-站臺板。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做進一步描述：

一種單柱雙縱梁地鐵結構，包括頂板1、側牆2、底板3、中板4、若干柱5、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、若干頂橫梁9、若干底橫梁10，所述頂板1設置於所述側牆2頂部，所述底板3設置於所述側牆2底部；所述頂板1沿地鐵線路方向設有二根頂縱梁6，所述頂縱梁6設置於所述頂板1的上方或下方；所述底板3沿地鐵線路方向設有二根底縱梁8，所述底縱梁8設置於所述底板3的上方或下方；所述頂縱梁6、底縱梁8間隔一定距離分別設有頂橫梁9和底橫梁10，頂縱梁6與頂橫梁9垂直，底縱梁9與底橫梁10垂直，所述頂橫梁9設置於所述頂板1的上方或頂板下方，所述底橫梁10設置於底板3的上方或下方；所述頂橫梁9底部設有柱5，所述柱5中間與所述中縱梁7相連，所述柱5底部設於所述底橫梁10的頂部。

頂板1與頂縱梁6的側面澆築在一起，底板3與底縱梁8的側面澆築在一起，中板4與中縱梁7側面澆築在一起。

頂縱梁6、中縱梁7和底縱梁8可以為矩形梁、T形梁、倒T形梁、板梁或其他截面的梁；

頂板1、底板3、側牆2、中板4、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、頂橫梁9和底橫梁10為現澆鋼筋混凝土結構，柱5為現澆鋼筋混凝土、鋼管混凝土或勁性混凝土結構。

實施例一

如圖4～圖7所示，某城市地鐵站為地下2層車站，13m寬島式站臺，覆土厚度約3.7m，採用單柱雙縱梁地鐵結構，包括頂板1、側牆2、底板3、中板4、若干柱5、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、若干頂橫梁9、若干底橫梁10，所述頂板1設置於所述側牆2頂部，所述底板3設置於所述側牆2底部；所述頂板1沿地鐵線路方向設有二根頂縱梁6，所述頂縱梁6設置於所述頂板1的上方、頂縱梁6底面與頂板1底面相齊；所述底板3沿地鐵線路方向設有二根底縱梁8，所述底縱梁8設置於所述底板3的下方，底縱梁8頂面與底板3頂面相齊；所述頂縱梁6、底縱梁8間隔9.75m分別設有頂橫梁9和底橫梁10，頂縱梁6與頂橫梁9垂直，底縱梁9與底橫梁10垂直，所述頂橫梁9設置於所述頂板1的上方、頂橫梁頂面比頂縱梁頂面高0.4m，所述底橫梁10設置於底板3的下方、底橫梁底面比底縱梁底面低0.4m；所述頂橫梁9底部設有柱5，所述柱5中間與所述中縱梁7相連，所述柱5底部與所述底橫梁10的頂部相連。結構的主要尺寸為：頂板1厚0.8m、底板3厚1.0m、側牆2厚0.6m、中板4厚0.45m、柱5截面尺寸1.1m×1.5m、頂縱梁6截面尺寸1.0m×1.8m、中縱梁7截面尺寸1.2m×1.4、底縱梁8截面尺寸1.0m×2.0m、頂橫梁9截面尺寸2.4m(寬)×2.2m(高)、底橫梁10的截面尺寸2.4m(寬)×2.4m(高)，頂縱梁6中心水平間距6.2m，頂縱梁6中心至側牆2中心距離7.35m，底縱梁6中心水平間距6.2m，柱距、頂橫梁間距和底橫梁間距均為9.75m，頂板底面至中板頂面5.85m，底板頂面至中板底面6.1m。

頂板1與頂縱梁6的側面澆築在一起，底板3與底縱梁8的側面澆築在一起，中板4與中縱梁7側面澆築在一起。頂縱梁6、中縱梁7和底縱梁8為矩形梁。 頂板1、底板3、側牆2、中板4、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、頂橫梁9和底橫梁10為現澆鋼筋混凝土結構，柱5為現澆鋼筋混凝土結構。

雙頂縱梁+中間跨頂板+頂橫梁組合成一根異形頂縱梁，雙底縱梁+中間跨底板+底橫梁組合成一根異形底縱梁，所以，本發明提供的單柱雙縱梁地鐵結構也可以看成是一種特殊的單柱雙跨地鐵結構，該異形頂縱梁的寬度為7.2m，異形頂縱梁邊緣至側牆2內邊緣的距離6.55m。如果採用一般的單柱雙跨地鐵結構，縱梁寬度1.2m，縱梁的高度2.4m，縱梁邊緣至側牆內邊緣的距離約9.55m。根據力學原理可知道：本發明的單柱雙縱梁地鐵結構的彎矩比目前常採用的單柱雙跨地鐵結構的彎矩明顯減少。

實施例二

如圖2所示，某城市地鐵站為地下2層車站，13m寬島式站臺，覆土厚度約3.7m，原設計採用雙柱三跨地鐵結構，斷面主要尺寸為：頂板1厚0.8m、底板3厚1.0m、側牆2厚0.6m、中板4厚0.4m、柱5截面尺寸0.8m×1.0m、頂縱梁6截面尺寸1.2m×2.0m、中縱梁7截面尺寸0.9m×1.0m、底縱梁8截面尺寸1.2m×2.0m，頂縱梁6中心至側牆2中心距離7.35m，頂縱梁6中心水平間距6.2m，底縱梁6中心水平間距6.2m，柱距9.75m，頂板底面至中板頂面5.85m，底板頂面至中板底面6.1m。

如圖8所示，該地鐵站，採用單柱雙縱梁地鐵結構，包括頂板1、側牆2、底板3、中板4、若干柱5、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、若干頂橫梁9、若干底橫梁10，所述頂板1設置於所述側牆2頂部，所述底板3設置於所述側牆2底部；所述頂板1沿地鐵線路方向設有二根頂縱梁6，所述頂縱梁6設置於所述頂板1的下方、頂縱梁6頂面與頂板1頂面相齊；所述底板3沿地鐵線路方向設有二根底縱梁8，所述底縱梁8設置於所述底板3的上方，底縱梁8底面與底板3底面相齊；所述頂縱梁6、底縱梁8間隔9.75m分別設有頂橫梁9和底橫梁10，頂縱梁6與頂橫梁9垂直，底縱梁9與底橫梁10垂直，所述頂橫梁9設置於所述頂板1的下方、頂橫梁9頂面與頂板1的頂面相齊、頂橫梁9底面比頂縱梁6的底面低0.4m，所述底橫梁10設置於底板3的上方、底橫梁底面與底板3底面相齊、底橫梁頂面與站臺板11底面相齊；所述頂橫梁9底部設有柱5，所述柱5中間與所述中縱梁7相連，所述柱5底部與所述底橫梁10的頂部相連。結構的主要尺寸為：頂板1厚0.8m、底板3厚1.0m、側牆2厚0.6m、中板4厚0.45m、柱5截面尺寸1.1m×1.5m、頂縱梁6截面尺寸1.0m×1.8m、中縱梁7截面尺寸1.2m×1.4、底縱梁8截面尺寸1.2m×2.0m、頂橫梁9截面尺寸2.3m(寬)×2.2m(高)、底橫梁10的截面尺寸2.3m(寬)×2.3m(高)，頂縱梁6水平間距6.2m，底縱梁6水平間距6.2m，柱距、頂橫梁間距和底橫梁間距均為9.75m，頂板底面至中板頂面5.85m，底板頂面至中板底面6.1m。

頂板1與頂縱梁6的側面澆築在一起，底板3與底縱梁8的側面澆築在一起，中板4與中縱梁7側面澆築在一起。頂縱梁6、中縱梁7和底縱梁8為矩形梁。頂板1、底板3、側牆2、中板4、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、頂橫梁9和底橫梁10為現澆鋼筋混凝土結構，柱5為現澆鋼筋混凝土結構。

實施例三

如圖9所示，該地鐵站，採用單柱雙縱梁地鐵結構，包括頂板1、側牆2、底板3、中板4、若干柱5、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、若干頂橫梁9、若干底橫梁10，所述頂板1設置於所述側牆2頂部，所述底板3設置於所述側牆2底部；所述頂板1沿地鐵線路方向設有二根頂縱梁6，所述頂縱梁6頂面比所述頂板1頂面高0.2m、頂縱梁6底面比頂板1底面低0.6m；所述底板3沿地鐵線路方向設有二根底縱梁8，所述底縱梁8設置於所述底板3的上方、底縱梁8底面比底板3底面高0.15m、底縱梁8頂面比底板3頂面高1.15m；所述頂縱梁6、底縱梁8間隔9.75m分別設有頂橫梁9和底橫梁10，頂縱梁6與頂橫梁9垂直，底縱梁9與底橫梁10垂直，所述頂橫梁9頂面比所述頂縱梁6頂面高0.2m、頂橫梁9底面比所述頂縱梁6底面低0.2m，所述底橫梁10設置於底板3的上方、底橫梁10底面與底板底面相齊、底橫梁10頂面與站臺板11底面相齊；所述頂橫梁9底部設有柱5，所述柱5中間與所述中縱梁7相連，所述柱5底部與所述底橫梁10的頂部相連。結構的主要尺寸為：頂板1厚0.8m、底板3厚1.0m、側牆2厚0.6m、中板4厚0.45m、柱5截面尺寸1.1m×1.5m、頂縱梁6截面尺寸1.0m×1.8m、中縱梁7截面尺寸1.2m×1.4、底縱梁8截面尺寸1.2m×2.0m、頂橫梁9截面尺寸2.2m(寬)×2.2m(高)、底橫梁10的截面尺寸2.3m(寬)×2.3m(高)，頂縱梁6水平間距6.2m，底縱梁6水平間距6.2m，柱距、頂橫梁間距和底橫梁間距均為9.75m，頂板底面至中板頂面5.85m，底板頂面至中板底面6.1m。

頂板1與頂縱梁6的側面澆築在一起，底板3與底縱梁8的側面澆築在一起，中板4與中縱梁7側面澆築在一起。頂縱梁6、中縱梁7和底縱梁8為矩形梁。頂板1、底板3、側牆2、中板4、頂縱梁6、中縱梁7、底縱梁8、頂橫梁9和底橫梁10為現澆鋼筋混凝土結構，柱5為現澆鋼筋混凝土結構。

以上對本發明的3個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。