一种公铁合建地下车站结构的制作方法

本实用新型涉及地下工程技术领域，具体涉及一种公铁合建地下车站结构。

背景技术：

目前地下车站一般采用箱型框架，施工方法一般有明挖法(盖挖法)和暗挖法。矿山法暗挖，受地质条件影响较大，机械化程度低，人工开挖和施工，风险大，质量不高，渗漏水普遍；明挖法(盖挖法)，需开敞式大开挖，在特殊环境条件下(下穿主干道、河流、山体、建构筑物等)，交通疏解、管线迁改、拆迁征地、河流山体迁改等，工程量和协调难度巨大，投资相当高，实施难度巨大。

同时，现有的市政道路、地铁车站、市政管网等一般是采用分离的结构设计，这就造成了规划、设计、施工和改造的各自独立，缺乏总体协调和统筹，缺乏科学规划，会因彼此的矛盾而造成不必要的工程废弃，与节能环保和绿色施工的理念相悖。

另外，地下工程现有的安全设施疏散能力有待提高，事故风险有待降低，排水效率有待提高。是故亟待改善。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种公铁合建地下车站结构及其施工方法，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

本实用新型之一种公铁合建地下车站结构，包括若干节逐环拼接的筒状的盾构管片，所述盾构管片的内侧设有砼内衬，所述砼内衬以内形成地下车站空间，所述砼内衬以内由上向下依次设有与水平面平行的顶板、地下二层板、地下三层板和地下四层板，将地下车站空间由上向下地隔分为公路管线层、市政公路层、地铁站厅层、地铁站台层和综合底层，所述砼内衬在顶板、地下二层板和地下三层板的底侧两端均制有牛腿；所述市政公路层包括位于其中部的公路和位于公路两侧的疏散通道，所述疏散通道与公路间设有第一隔墙，所述第一隔墙开设有若干逃生门；所述地铁站台层包括位于其中部的预制站台和位于站台两侧的地铁轨道，所述预制站台的上侧设有站台现浇层，所述地下三层板的底部在地铁轨道的上方设有预制风道；所述综合底层内设有预制箱型框架。

该公铁合建地下车站结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，在设计地下车站结构的两端分别施工始发井和接收井；步骤二，盾构由始发井吊入，逐环拼接盾构管片，盾构后方设二次衬砌模板台车，在盾构管片的内侧拼接及涂抹刚性防水材料后形成砼内衬，并预留牛腿，预埋第一支架和第二支架,而后至接收井吊出；步骤三，采用机械装配的方法施工预制箱型框架、顶板、地下二层板和地下三层板，其中地下二层板、地下三层板和框架上板在预制过程中形成毛糙面和筋孔，装配时绑扎预应力筋后张拉并锚固，确保连接牢固并同步浇筑形成整体，地下三层板在预制过程中预埋钢凹槽和管线吊钩；步骤四，以地下二层板、地下三层板和预制箱型框架为模板，分别施工现浇板结构和地下四层板，现浇板结构和地下四层板预留卡块位置，卡块装配时亦绑扎预应力筋后张拉并锚固，确保连接牢固并同步浇筑形成整体；步骤五，装配施工预制站台、第一隔墙和第二隔墙，其中第一隔墙和第二隔墙亦为预制构件，并以预制站台为模板施工站台现浇层；步骤六，架设公路管线、市政管线和地铁管线；步骤七，结合始发井和接收井施工附属结构，完成施工。

本实用新型的有益效果是：

采用若干节逐环拼接的筒状的盾构管片，采用一次性掘进施工形成大断面的圆形主体结构，这样有利于实现机械化装配式施工，质量高、速度快，能有效降低或避免交通疏解、管线迁改、征地拆迁、迁改河流山体等造成的难度和费用；且环保节能，符合国家安全、绿色、环保的发展理念和产业政策；车站深度越深，标准化车站越多，本实用新型经济优势越凸显，可有效解决复杂环境条件(下穿主干道、重大管线、建构筑物、桥梁、河流、山体等)下暗挖施工地下车站的难题；

盾构管片的内侧设有砼内衬，采用一次性推进施工形成二次衬砌的整体复合结构，具有强度高、受力性能好、承载能力强等优点；在盾构管片的内侧拼接及涂抹刚性防水材料后形成砼内衬，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地下车站的防水性能；

砼内衬以内由上向下依次设有顶板、地下二层板、地下三层板和地下四层板，将地下车站空间由上向下地隔分为公路管线层、市政公路层、地铁站厅层、地铁站台层和综合底层，有利于充分利用空间，合理布局市政道路、地下车站和各类管线，有利于实现地下车站、市政道路(单向或双向车道)及综合管廊的高度融合，有利于高效整合市政道路、轨道交通和各类管线(如供应风、水、电等能源)的综合功能，有利于提高大盾构地下车站的断面利用率和经济效益；

砼内衬在顶板、地下二层板和地下三层板的底侧两端均制有牛腿，有利于提升对顶板、地下二层板和地下三层板的支撑强度，且牛腿采用预留的方式，便于后期机械化装配，无需额外的模板或脚手架，能大幅缩短工期，提高效率；各处牛腿的尺寸应根据其应用场景的要求选取，保证强度和受力要求；

市政公路层包括位于其中部的公路和位于公路两侧的疏散通道，疏散通道与公路间设有第一隔墙，第一隔墙开设有若干逃生门，这样能有效提高紧急情况下的疏散能力，降低事故风险；

预制站台、预制风道和预制箱型框架均采用预制结构，且左右对称布置，能很大程度上降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，降低对连接件和承载件的负荷，保证使用寿命。

对于施工方法，仅需明挖施工始发井和接收井，能节省大量的临时支护结构，节约成本，且地铁埋深越深，经济价值越可观，始发井和接收井还可以作为后期内部二次结构施工的下料口及装配式作业的工作井，车站出入口和风亭等附属结构也可由此接出；

地下二层板、地下三层板和框架上板在预制过程中形成毛糙面和筋孔，装配时绑扎预应力筋后张拉并锚固，有利于确保与现浇混凝土连接牢固并形成整体复合结构，提升强度并防止渗漏；

以地下二层板、地下三层板和预制箱型框架为模板，分别施工现浇板结构和地下四层板，这样能大幅减少模板用量，降低施工难度，缩短工期，提高效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述砼内衬与盾构管片之间设有刚性防水层，所述盾构管片、刚性防水层和砼内衬形成复合结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：强度高、受力性能好、承载能力强，能有效解决渗漏水问题，可有效提高大盾构地下车站的防水性能。

进一步，所述顶板、地下二层板和地下三层板均采用预制预应力板结构，所述地下四层板采用现浇结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于后期机械化装配，无需额外的模板或脚手架，能大幅缩短工期，降低装配难度，提高施工效率，保证使用寿命。

进一步，所述地下二层板和地下三层板的上侧均设有现浇板结构，所述现浇板结构和地下四层板在与砼内衬接触处均设有预埋钢筋接驳器，使砼内衬与现浇板结构、地下四层板形成整体。

采用上述进一步方案的有益效果是：有利于确保地下二层板和地下三层板与现浇板结构连接牢固，确保地下四层板与砼内衬形成整体复合结构，提升强度并防止渗漏。

进一步，所述疏散通道与砼内衬之间设有第二隔墙，所述第二隔墙与砼内衬之间设有第一支架，所述第一支架架设有市政管线；所述地铁站台层内在砼内衬的内侧设有第二支架，所述第二支架架设有地铁管线。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一支架和第二支架采用预埋的方式，强度高、受力性能好、承载能力强，能有效承载和分类各类管线，便于维修维护或更换，节省改迁费用。

进一步，所述预制箱型框架包括左右对称且独立的两个部分，每个部分均包括与地下四层板平行的框架上板、与砼内衬的圆弧形内壁匹配的弧形底板、连接框架上板和弧形底板的框架侧墙、与框架侧墙平行的中隔墙，将预制箱型框架隔分为管线用房和排水室。

采用上述进一步方案的有益效果是：强度高、受力性能好、承载能力强，能很大程度上降低装配难度，缩短工期，提高施工效率，降低对连接件和承载件的负荷，保证使用寿命，并划分各功能区域；管线用房和排水室分别用于布置管线和综合排水，可实现公路、地铁和管线的综合排水，功能集约，空间占用较小，节能环保，成本较低。

进一步，所述第一隔墙在疏散通道一侧与现浇板结构之间设有第一卡块，所述预制站台与地下四层板之间设有第二卡块；所述第一卡块、第二卡块和牛腿在各自的连接处均预留有筋孔，所述筋孔处穿插有预应力筋。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一卡块和第二卡块用于提高强度，改善受力，保证使用寿命；预应力筋能促使连接处形成整体，进一步地提升承载能力。

进一步，所述地下三层板在连接预制风道处预埋有钢凹槽，所述预制风道设有与钢凹槽配合的钢接头；所述地下三层板的底部还埋设有“工”字形的管线吊钩。

采用上述进一步方案的有益效果是：方便后期机械化装配，无需额外的模板或脚手架，能大幅缩短工期，降低装配难度，提高施工效率，保证使用寿命；管线吊钩用于辅助管线布置；钢凹槽、钢接头及管线吊钩按应用场景设计尺寸规格，保证强度和耐久性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种公铁合建地下车站结构的剖面示意图；

图2是图1中a的放大视图；

图3是图1中b的放大视图；

图4是图1中c的放大视图；

图5是本实用新型一种公铁合建地下车站结构中单侧的预制箱型框架的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、盾构管片；2、砼内衬；3、顶板；4、地下二层板；5、地下三层板；6、地下四层板；7、公路管线层；8、市政公路层；81、疏散通道；82、第一隔墙；83、第二隔墙；9、地铁站厅层；10、地铁站台层；101、预制站台；102、地铁轨道；103、站台现浇层；104、预制风道；105、管线吊钩；11、预制箱型框架；111、框架上板；112、弧形底板；113、框架侧墙；114、中隔墙；12、牛腿；13、现浇板结构；14、预埋钢筋接驳器；15、第二卡块；16、预应力筋；17、钢凹槽；18、钢接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供了一种公铁合建地下车站结构，包括若干节逐环拼接的筒状的盾构管片1，所述盾构管片1的内侧设有砼内衬2，所述砼内衬2以内形成地下车站空间，所述砼内衬2以内由上向下依次设有与水平面平行的顶板3、地下二层板4、地下三层板5和地下四层板6，将地下车站空间由上向下地隔分为公路管线层7、市政公路层8、地铁站厅层9、地铁站台层10和综合底层，所述砼内衬2在顶板3、地下二层板4和地下三层板5的底侧两端均制有牛腿12；所述市政公路层8包括位于其中部的公路和位于公路两侧的疏散通道81，所述疏散通道81与公路间设有第一隔墙82，所述第一隔墙82开设有若干逃生门；所述地铁站台层10包括位于其中部的预制站台101和位于站台两侧的地铁轨道102，所述预制站台101的上侧设有站台现浇层103，所述地下三层板5的底部在地铁轨道102的上方设有预制风道104；所述综合底层内设有预制箱型框架11。

进一步，所述砼内衬2与盾构管片1之间设有刚性防水层，所述盾构管片1、刚性防水层和砼内衬2形成复合结构。

进一步，所述顶板3、地下二层板4和地下三层板5均采用预制预应力板结构，所述地下四层板6采用现浇结构。

进一步，所述地下二层板4和地下三层板5的上侧均设有现浇板结构13，所述现浇板结构13和地下四层板6在与砼内衬2接触处均设有预埋钢筋接驳器14，使砼内衬2与现浇板结构13、地下四层板6形成整体。

进一步，所述疏散通道81与砼内衬2之间设有第二隔墙83，所述第二隔墙83与砼内衬2之间设有第一支架，所述第一支架架设有市政管线；所述地铁站台层10内在砼内衬2的内侧设有第二支架，所述第二支架架设有地铁管线。

进一步，所述预制箱型框架11包括左右对称且独立的两个部分，每个部分均包括与地下四层板6平行的框架上板111、与砼内衬2的圆弧形内壁匹配的弧形底板112、连接框架上板111和弧形底板112的框架侧墙113、与框架侧墙113平行的中隔墙114，将预制箱型框架11隔分为管线用房和排水室。

进一步，所述第一隔墙82在疏散通道81一侧与现浇板结构13之间设有第一卡块，所述预制站台101与地下四层板6之间设有第二卡块15；所述第一卡块、第二卡块15和牛腿12在各自的连接处均预留有筋孔，所述筋孔处穿插有预应力筋16。

进一步，所述地下三层板5在连接预制风道104处预埋有钢凹槽17，所述预制风道104设有与钢凹槽17配合的钢接头18；所述地下三层板5的底部还埋设有“工”字形的管线吊钩105。

本实用新型之一种公铁合建地下车站结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，在设计地下车站结构的两端分别施工始发井和接收井；步骤二，盾构由始发井吊入，逐环拼接盾构管片1，盾构后方设二次衬砌模板台车，在盾构管片1的内侧拼接及涂抹刚性防水材料后形成砼内衬2，并预留牛腿12，预埋第一支架和第二支架,而后至接收井吊出；步骤三，采用机械装配的方法施工预制箱型框架11、顶板3、地下二层板4和地下三层板5，其中地下二层板4、地下三层板5和框架上板111在预制过程中形成毛糙面和筋孔，装配时绑扎预应力筋16后张拉并锚固，确保连接牢固并同步浇筑形成整体，地下三层板5在预制过程中预埋钢凹槽17和管线吊钩105；步骤四，以地下二层板4、地下三层板5和预制箱型框架11为模板，分别施工现浇板结构13和地下四层板6，现浇板结构13和地下四层板6预留第一卡块和第二卡块15的位置，装配时亦绑扎预应力筋16后张拉并锚固，确保连接牢固并同步浇筑形成整体；步骤五，装配施工预制站台101、第一隔墙82和第二隔墙83，其中第一隔墙82和第二隔墙83亦为预制构件，并以预制站台101为模板施工站台现浇层103；步骤六，架设公路管线、市政管线和地铁管线；步骤七，结合始发井和接收井施工附属结构，完成施工。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

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