[發明專利]拱形地鐵車站新舊建筑銜接結構及施工方法

有效

• 申請號: 201210495111.5
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102943678A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 陳鶴;孫立柱;邢旺;薛茹鏡;王建洲
• 申請（專利權）人: 北京市市政工程設計研究總院
• 主分類號: E21D13/02
• 分類號: E21D13/02
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;陳憲忠

技術領域

本發明涉及地鐵工程領域，主要是針對地鐵工程的不是同期建造的換乘車站，包括通道換乘和主體換乘的車站，也就是需要在既有車站的側墻上開洞的工程，特別是對于暗挖施工的拱形車站。

背景技術

隨著社會經濟的發展,現代交通擁擠問題日益突出,修建地下鐵道已成為解決該問題的有效途徑之一,地鐵車站是城市地鐵重要的組成部分。以北京為例，據統計：2010年，已建成和在建的線路，其中換乘節點就有57個，在2050年北京市軌道交通線路規劃圖中，節點車站需要實現換乘的數目高達118個。新老地鐵線路的換乘必然涉及新舊結構的銜接，如新建換乘廳與既有車站站廳層的銜接、新建換乘通道與既有車站站臺層的銜接等。在此類工程施工中，既有地鐵作為生命線工程，對新建工程的施工控制指標非常嚴格，如不采用足夠的措施和方法，將會產生極為不利的社會影響。特別是目前廣泛實施的地下暗挖拱形車站一般埋設較深，拱角部位承受非常大的豎向荷載和水平推力，如果對舊結構破除方案不合理，對既有線車站結構損傷會非常大，如破除處產生大量貫通性裂縫、滲漏水嚴重、承載力下降、耐久性不滿足要求等，這些既有車站結構的破壞都是不可逆轉的，應屬于工程事故范疇。

發明內容

本發明的目的是提供一種拱形地鐵車站新舊建筑銜接結構及施工方法，先采用型鋼拉桿對拱角部位預加張拉力的方式，然后利用新建結構加固支頂，最后分段破除舊結構；它易于操作、施工工序簡單、控制既有結構變形及內力轉換都非常有利。

本發明的目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種拱形地鐵車站新舊建筑銜接結構，A號線的既有車站與B號線的新建車站銜接形成換乘車站，在A號線既有車站的側墻上開洞口，形成與B號線新建車站相通的通道口，它包括：洞口、拱形頂底梁、型鋼拉桿、化學螺桿、楔形鋼板，所述的型鋼拉桿為型鋼制成的桿件，其分為兩節相接，中間預留間隙，并設有螺栓緊固機構；在既有車站側墻上開洞口范圍的拱形頂底梁的內側相對設置多組化學螺桿，若干兩端固定有楔形鋼板的型鋼拉桿經楔形鋼板與對應的化學螺桿固定連接，型鋼拉桿連接在拱形頂兩側的拱形頂底梁之間并固定；楔形鋼板的外端面與拱形頂底梁內側面形狀相近。

它還包括：補強環梁、化學植筋；在洞口范圍的拱形頂底梁外側與新建結構之間現澆補強環梁，拱形頂底梁與補強環梁之間用化學植筋固定連接，補強環梁沿洞口邊緣在新建結構內形成封閉環形梁。它還包括：梁底加固層，A號線既有車站的側墻上開洞口后，在拱形頂底梁底面之下設置鋼筋砼梁底加固層，與拱形頂底梁底面結合成一體。它還包括：補強柱，所述的洞口為兩個矩形洞，在既有車站的側墻上兩個矩形洞之間保留一段側墻，并向新建車站方向貼建鋼筋砼柱，鋼筋砼柱上下兩端與補強環梁相接，該段保留的側墻與貼建鋼筋砼柱結合成一體形成補強柱。所述的螺栓緊固機構為，在型鋼拉桿兩節相接的兩個端面都分別固接有鋼板，鋼板相對應地設置有連接孔，用螺栓穿過連接孔，再用螺母緊固壓縮間隙。所述補強環梁和梁底加固層側面相接澆筑為一體，共同支撐拱形頂底梁。

一種拱形地鐵車站新舊建筑銜接的施工方法，型鋼拉桿兩端固定后，用螺栓緊固機構壓縮間隙施加預拉力，型鋼拉桿預先對拱形頂底梁施加拉力，并且預先在外側支頂，采用新建結構的初期支護支頂既有結構；然后在型鋼拉桿及支頂結構的保護下分段破除既有車站開洞口區域的側墻；待開洞口、加固、補強結構施工完畢，最后拆除腳手架和型鋼拉桿，用腳手架架設臨時支撐時，腳手架設置在梁底加固層下面支撐梁底加固層。

所述分段破除既有車站開洞口區域的側墻，包括以下步驟：

步驟一：對既有線車站換乘段進行臨時封堵，對既有線換乘段吊頂上部管線進行改造，施做拱頂腳部型鋼拉桿；B號線車站的初期支護及二次襯砌施工到A號線邊墻外側并與A號線邊墻頂緊；

步驟二：在側墻上間隔地劃分若干個區，鑿除Ⅰ區側墻的內外側混凝土保護層，剝離所需的預留鋼筋，根據開鑿順序依次切割Ⅰ區的混凝土；

步驟三:施做Ⅰ區范圍內既有拱形頂底梁的梁底加固層；用腳手架架設臨時支撐體系，澆筑補強柱，并與新建結構錨固牢靠；

步驟四：Ⅰ部結構達到設計強度后，鑿除Ⅱ區側墻的內外側混凝土保護層，剝離所需的預留鋼筋，根據開鑿順序依次切割Ⅱ區的混凝土；

步驟五：保留Ⅰ區的臨時支撐；施做Ⅱ區范圍內既有拱形頂底梁的梁底加固層，并用腳手架架設Ⅱ區的臨時支撐；

步驟六：待Ⅱ區結構達到設計強度后，同第四、第五步，依次對Ⅲ區進行開洞和施做既有拱形頂底梁的梁底加固層；