一种地下车站及其建造方法与流程

1.本发明涉及建筑技术领域，特别是涉及一种地下车站及其建造方法。


背景技术：

2.在地下车站的建造过程中，永临结合是一种主动将基坑砼支撑作为车站主体结构一部分，减少支撑的施工方法。目前永临结合技术方案仍然采用传统的施工工艺，即利用超挖架设矮支架的方法施做临时支撑，矮支架架设复杂且矮模板重复利用率低，造成大量模板浪费，同时在回筑期间，需要二次架设满堂脚手架和高支模。这些方案虽然解决了临时砼支撑的资源浪费。但是造成了脚手架的浪费。施工效率仍然有待提高。总而言之，现有的地下车站建筑过程中存在施工效率较低的问题。


技术实现要素：

3.本发明提出一种地下车站及其建造方法，旨在解决现有技术中地下车站施工效率低的问题。
4.为解决上述问题，本发明提出一种地下车站。所述地下车站包括围护结构，贴附基坑的侧壁设置，用于维持基坑形状；顶板组件，设置于基坑上方，所述顶板组件包括与所述基坑两侧的围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于两个所述第一顶板之间的第二顶板，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；底板，被浇筑于所述基坑底部；侧墙，设置于所述围护结构的内侧壁，且所述侧墙两端分别连接所述第一顶板和所述底板；
5.第一预制板，搁置于所述第二顶板上方，且所述第一预制板的两侧分别与两所述第一顶板接触。
6.在一实施例中，所述地下车站还包括至少一个所述中板组件，所述中板组件设置于所述顶板组件和所述底板之间，所述中板组件包括与基坑两侧围护结构连接的两个所述第一中板，以及设置于两个所述第一中板之间的第二中板，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二中板的两端分别与所述第一顶板简支连接；所述侧墙组件包括第一侧墙和第二侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一顶板和所述第一中板，所述第二侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述底板；第二预制板，搁置于所述第二中板上方，且所述第二预制板的两侧分别与两所述第一中板接触。
7.在一实施例中，所述第一预制板和所述第一顶板、所述第二预制板和所述第一中板卯榫连接。
8.在一实施例中，所述第二顶板的和所述第一预制板的厚度之和小于所述第一顶板的厚度，所述地下车站还包括第一叠合层，所述第一叠合层浇筑于所述第一预制板上方，所述第一叠合层的两端分别与两个所述第一顶板平齐。
9.在一实施例中，所述地下车站还包括挡土墙，所述挡土墙竖立于所述第一顶板上方，在所述挡土墙和与靠近所述挡土墙的所述围护结构之间存在回填空间，所述回填空间
用于回迁管线和回填附土。
10.在一实施例中，所述地下车站还包括预埋铁皮，所述预埋铁皮预埋于所述围护结构内，所述围护结构上方为无混凝土泥皮。
11.在一实施例中，所述地下车站还包括立柱，所述立柱竖立于所述基坑内，所述第二顶板包括两子顶板与两第一连接板，两所述第一连接板分别设置于所述立柱的两侧，两子顶板的一端通过所述第一连接板和立柱相互连接，另一端连接所述第一顶板。
12.本发明还提出一种地下车站的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：
13.s1，浇筑围护结构，并且在围护结构内预埋铁皮，所述预埋铁皮上方为无混凝土泥皮；
14.s2，开挖基坑至顶板组件的底标高，并且凿除所述预埋铁皮上方的无混凝土泥皮，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于所述两个所述第一顶板之间的第二顶板，其中，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
15.s3，开挖基坑至中板组件的底标高，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一中板，以及设置于所述两个所述第一中板之间的第二中板，其中，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
16.s4，开挖至基坑坑底，完成底板的浇筑；
17.s5，建造第二侧墙，所述第二侧墙的两端分别连接所述底板和所述第一中板；
18.s6，搁置第二预制板；
19.s7，建造第一侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述第一顶板；
20.s8，搁置第一预制板。
21.在一实施例中，在步骤s2之后，所述地下车站的建造方法还包括如下步骤：
22.s23，在第一顶板上方浇筑竖立挡土墙，并且在所述挡土墙和靠近所述挡土墙的围护结构之间回迁管线并且回填附土。
23.在一实施例中，在步骤s8之后，还包括如下步骤：s9，将第一预制板和顶板组件浇筑形成一体结构，将第二预制板和中板组件浇筑形成一体结构。
24.本发明提出一种地下车站及其建造方法。具体的，所述地下车站包括顶板组件，所述顶部结构包括与所述基坑两侧的围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于两个所述第一顶板之间的第二顶板，所述第一顶板与所述围护结构简支连接，且多个所述顶板也简支连接。如此，所述顶板组件代替了现有技术中所需要二次架设满堂脚手架和高支模。且顶板组件作为地下车站永久结构支撑的一部分，后续过程不需要拆除。如此，本技术解决了现有技术地下车站建筑过程中存在施工效率较低的问题。
附图说明
25.图1是本发明地下车站完成步骤s1后的结构示意图；
26.图2是本发明地下车站完成步骤s23后的结构示意图；
27.图3是本发明地下车站完成步骤s4后的结构示意图；
28.图4是本发明地下车站完成步骤s9后的结构示意图；
29.图5是本发明地下车站另一实施例的部分结构示意图；
30.图6是本发明地下车站的俯视图；
31.图7是本发明地下车站的建造方法的部分流程图；
32.图8是本发明地下车站的建造方法的另一部分流程图。
33.标号名称标号名称1围护结构2预埋铁皮3立柱4立柱桩5第一顶板6第二顶板7第一连接板8挡土墙9第一中板10第二中板11第二连接板12底板13第一侧墙14第一预制板15第二侧墙16第二预制板17第一叠合层
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
35.在本发明的描述中，应当理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
36.城市轨道交通工程地下车站设计与建造中，基坑内支撑系统一般使用临时砼支撑或钢支撑，回筑期间再对临时支撑进行拆除和废弃，同时主体结构回筑时还需要搭设满堂脚手架及高支模，临时支撑、模板、支架的架设及拆除费时费力，并且涉及结构受力转换，这属于劳动密集型、用工用时低效性作业，造成了大量资源浪费、环境污染、和人力浪费。同时传统明挖车站回筑时存在受力转换，变形难以控制，对城市周边建筑物、地下构筑物和管线、地面交通拥堵增加不少安全风险，因此城市轨道交通工程需要寻找一种快速高效节省人力的建造技术工法。
37.为提高效率，目前已有少数实例逐步开始尝试采用永临结合方案方案施做基坑工程。但是，目前的永临结合方案在基坑阶段仍采用传统的施工工艺，利用超挖架设矮支架的方法施做临时支撑，矮支架架设复杂且矮模板重复利用率低，造成大量模板浪费，同时在回筑期间，需要二次架设满堂脚手架和高支模，虽然解决了临时砼支撑的资源浪费为题，但造成了脚手架的浪费、施工工效的下降。
38.与此同时，一些城市也开始尝试装配地下车站。但是，现有装配式车站一般是地下两层拱形结构，其适用范围较窄，同时因为基坑开挖时需要外扩预留肥槽，肥槽通过压密注浆回填，无法做到全包防水，构件标准化程度低，一站多套模具，全线不能通用，提高了建造成本和运输成本。
39.为解决上述问题，本发明提出一种地下车站及其建造方法。该地下车站综合和永临结合和装配式两个技术方案，并且对上述缺陷做出了改进。
40.请参阅图1、图2、图3、图4，具体的，所述地下车站包括围护结构，贴附基坑的侧壁设置，用于维持基坑形状；顶板组件，设置于基坑上方，所述顶板组件包括与所述基坑两侧的围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于两个所述第一顶板之间的第二顶板，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；底板，被浇筑于所述基坑底部；侧墙，设置于所述围护结构的内侧壁，且所述侧墙两端分别连接所述第一顶板和所述底板；第一预制板，搁置于所述第二顶板上方，且所述第一预制板的两侧分别与两所述第一顶板接触。
41.在一实施例中，所述地下车站还包括至少一个所述中板组件，所述中板组件设置于所述顶板组件和所述底板之间，所述中板组件包括与基坑两侧围护结构连接的两个所述第一中板，以及设置于两个所述第一中板之间的第二中板，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二中板的两端分别与所述第一顶板简支连接；所述侧墙组件包括第一侧墙和第二侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一顶板和所述第一中板，所述第二侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述底板；第二预制板，搁置于所述第二中板上方，且所述第二预制板的两侧分别与两所述第一中板接触。
42.值得注意的是，在回筑阶段，所述第一预制板和所述顶板组件被浇筑形成一体结构。所述第二预制板和所述中板组件被浇筑形成了一体结构。
43.在一实施例中，所述地下车站包括多个中板组件，多个中板组件间隔设置于顶板组件和底板之间，侧墙组件还包括第三侧墙(图中未表示)，第三侧墙连接相邻两中板组件。
44.具体而言，地下车站的施工过程一般分为一期的支撑结构建造阶段和二期的回筑阶段。在一期施工阶段，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接。所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二中板的两端分别与所述第一顶板简支连接。简支就是在水平方向可以移动(非固定，如变形)，但在垂直方向不可以移动(固定)的结构。固支则是在水平方向上固定的结构。在一实施例中，所述第一顶板和所述围护结构、所述第二顶板和所述第一顶板、所述第二中板和所述第一中板搭接。这一设置极大的降低了支撑结构建造的难度。
45.在二期的回筑阶段，本方案采用了预制板，预制板为标准化构件，具有预制构件种类少、标准化程度高，装配率高，施工便捷的优点。本方案采用了预制装配式技术，即在回筑时采用了预制板搁置于顶板上方成为楼板。各预制板均为标准预制构件，实现了免模免支撑，提高了地下车站的施工效率。同时，在回筑阶段，不需要拆除顶板组件、中板组件、底板以及侧墙、围护结构等支撑结构。而是通过混凝土，将所述第一预制板和所述顶板组件被浇筑形成一体结构。所述第二预制板和所述中板组件被浇筑形成了一体结构。即一期的支撑结构成为了地下车站的永久构件的一部分，施做完成后无需拆除。
46.进一步的，本技术所提出的技术方案，传统明挖顺做车站工法基础上，通过车站主体永久结构兼作临时砼支撑，实现永临结合、无拆除废弃工程，具体的，即顶板组件兼作临时砼支撑。在一实施例中，这一方案可节约车站整体投资的8～9％。同时，本方案提供了一种永临结合节点结构体系，保证兼作支撑的楼板一次浇筑，回筑时无需多次绑扎钢筋、浇筑混凝土，同时无需凿除围护结构。
47.请参阅图4，在一实施例中，所述第一预制板和所述第一顶板、所述第二预制板和所述第一中板卯榫连接。
48.卯榫结构的设置方便了预制板的搁置，实现了第一预制板与第一顶板5、所述第二预制板和所述第一中板通过非固支节点进行快速拼装。即预制板和第一顶板5之间不需要另行设置连接结构，这样极大的提高了施工效率。与此同时，通过预留凹凸榫结构进行连接处的结构缝处理，能够有效解决结构缝及施工缝防水难题。提高整体结构抗震性能力。同时，连接处采用卯榫结构，还具有节点受力可靠，材料性能高，防水有保障等优点。
49.请参阅图4，所述第二顶板的和所述第一预制板的厚度之和小于所述第一顶板的厚度，所述地下车站还包括第一叠合层，所述第一叠合层浇筑于所述第一预制板上方，所述第一叠合层的两端分别与两个所述第一顶板平齐。
50.在另一实施例中，所述地下车站还包括第二叠合层(图中未表示)，所述第二叠合层浇筑于所述第二预制板上方。
51.现有技术中未提供适用于永临结合的防水方案，仍采用传统外包pvc板的方式防水。防水卷材与地下车站的主体结构并未贴合为一体。这表示地下车站主体结构和防水材料之间仍然存在的大量空隙成为潜在的窜水通道。进一步的，由于顶板兼作临时支撑时需要与围护结构进行节点连接。在连接节点处，连接所用的钢筋会打断pvc防水板形成渗流路径。导致现有的永临结合方案地下车站一般均存在渗漏水问题。为解决这一问题，本方案所提出的地下车站包括第一叠合层、第二叠合层。各叠合层通过浇筑的方式形成。能够填充连接节点处的缝隙，从而一次性解决防水问题。
52.在一实施例中，所述第一叠合层的厚度为d，其中，d不小于200mm在一优选实施例中，第一叠合层的厚度d为250mm。进一步的，所述第一顶板顶部和所述第一预制板顶部之间的高度差也为d。如此可保证施工后地面的平齐。
53.请参阅图2，在一实施例中，所述地下车站还包括挡土墙，所述挡土墙竖立于所述第一顶板上方，在所述挡土墙和与靠近所述挡土墙的所述围护结构之间存在回填空间，所述回填空间用于回迁管线和回填附土。
54.如此，本方案在基坑阶段，即一期施工阶段即可提早完成部分路面恢复，施工占地面积缩小，从而降低租用建设用地的成本，减少地下车站施工对周边环境长期影响。
55.请参阅图1、图2，在一实施例中，所述地下车站还包括预埋铁皮，所述预埋铁皮预埋于所述围护结构内，所述围护结构上方为无混凝土泥皮。无混凝土泥皮由水泥与水构成，不含混凝土中的粗骨料，其具有容易凿除的特点。在一实施例中，预埋铁皮呈l形设置，用于挡住混凝土围护结构中的粗骨料。在地下车站的建造过程中，在带预埋铁皮的围护结构浇筑完成后，开挖基坑至第一层，即开挖基坑至顶板的底标高后，凿除预埋铁皮上方的无混凝土泥皮。从而方便第一顶板的安装。
56.请参阅图4，图5，在一实施例中，所述地下车站还包括立柱，所述立柱竖立于所述基坑内，所述第二顶板包括两子顶板与两第一连接板，两所述第一连接板分别设置于所述立柱的两侧，两子顶板的一端通过所述第一连接板和立柱相互连接，另一端连接所述第一顶板。所述第二中板还包括两个子中板和两连接板，且第二中板的连接结构与第二顶板相似。对于宽度较窄的地下车站，也可省略立柱。对于宽度较宽的地下车站，可相应增加立柱的数量，这取决于地下车站的实际需求。同时也增加子顶板、子中板和连接板的数量。进一步的，为了所述立柱更好的安装。基坑底部还设置有立柱桩，所述立柱设置于所述立柱桩上。可选的，所述立柱为临时钢立柱结构。如各立柱纵向间距和后续的永久结构柱相同，则
临时钢立柱保留，否则临时钢立柱可拆除。
57.请参阅图7，本发明还提出一种地下车站的建造方法，包括如下步骤：
58.s1，浇筑围护结构，并且在围护结构内预埋铁皮，所述预埋铁皮上方为无混凝土泥皮；在一些需要设置的立柱的实施例中，在此时设置立柱桩和立柱。
59.s2，开挖基坑至顶板的底标高，并且凿除所述预埋铁皮上方的无混凝土泥皮，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于所述两个所述第一顶板之间的第二顶板，其中，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
60.s3，开挖基坑至中板的底标高，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一中板，以及设置于所述两个所述第一中板之间的第二中板，其中，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
61.s4，开挖至基坑坑底，完成底板的浇筑；
62.s5，建造第二侧墙，所述第二侧墙的两端分别连接所述底板和所述第一中板；
63.s6，搁置第二预制板；
64.s7，建造第一侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述第一顶板；
65.s7，搁置第一预制板。
66.在一实施例中，在步骤s2之后，所述地下车站的建造方法还包括如下步骤：
67.s23，在第一顶板上方浇筑竖立挡土墙，并且在所述挡土墙和靠近所述挡土墙的围护结构之间回迁管线并且回填附土。
68.在一实施例中，在步骤s7之后，还包括如下步骤：s8，将第一预制板和顶板组件浇筑形成一体结构，将第二预制板和中板组件浇筑形成一体结构。
69.在上述建造方法中，先从上至下挖坑，依次建造顶板组件、中板组件、底板等框架结构。再由下至上，依次完成第二侧墙、第二预制板、第一侧墙、第一预制板的搭建。如此，得到一个效率更高的施工顺序。在一实施例中，所述地下车站为双层结构。上述方法为双层地下车站的建造方法，根据上述方法，容易想到单层地下车站、三层或者更多层的地下车站的建造方法。
70.单层地下车站的建造方法如下：
71.s1，浇筑围护结构，并且在围护结构内预埋铁皮，所述预埋铁皮上方为无混凝土泥皮；
72.s2，开挖基坑至顶板的底标高，并且凿除所述预埋铁皮上方的无混凝土泥皮，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于所述两个所述第一顶板之间的第二顶板，其中，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
73.s4，开挖至基坑坑底，完成底板的浇筑；
74.s7，建造第一侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述第一顶板；
75.s7，搁置第一预制板。
76.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种地下车站，其特征在于，包括：围护结构，贴附基坑的侧壁设置，用于维持基坑形状；顶板组件，设置于基坑上方，所述顶板组件包括分别与所述基坑相对两侧的围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于两个所述第一顶板之间的第二顶板，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；底板，被浇筑于所述基坑底部；侧墙组件，设置于所述围护结构的内侧壁，且所述侧墙组件两端分别连接所述第一顶板和所述底板；第一预制板，搁置于所述第二顶板上方，且所述第一预制板的两侧分别与两所述第一顶板接触。2.如权利要求1所述的地下车站，其特征在于，还包括：至少一个中板组件，所述中板组件设置于所述顶板组件和所述底板之间，所述中板组件包括与基坑两侧围护结构连接的两个第一中板，以及设置于两个所述第一中板之间的第二中板，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二中板的两端分别与所述第一顶板简支连接；所述侧墙组件包括第一侧墙和第二侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一顶板和所述第一中板，所述第二侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述底板；第二预制板，搁置于所述第二中板上方，且所述第二预制板的两侧分别与两所述第一中板接触。3.如权利要求2所述的地下车站，其特征在于，所述第一预制板和所述第一顶板之间、所述第二预制板和所述第一中板之间均为卯榫连接。4.如权利要求1所述的地下车站，其特征在于，所述第二顶板的和所述第一预制板的厚度之和小于所述第一顶板的厚度，所述地下车站还包括第一叠合层，所述第一叠合层浇筑于所述预制板上方，所述第一叠合层的两端分别与两个所述第一顶板平齐。5.如权利要求1所述的地下车站，其特征在于，所述地下车站还包括挡土墙，所述挡土墙竖立于所述第一顶板上方，在所述挡土墙和与靠近所述挡土墙的所述围护结构之间存在回填空间，所述回填空间用于回迁管线和回填附土。6.如权利要求1所述的地下车站，其特征在于，所述地下车站还包括预埋铁皮，所述预埋铁皮预埋于所述围护结构内，所述围护结构上方为无混凝土泥皮。7.如权利要求1所述的地下车站，其特征在于，所述地下车站还包括立柱，所述立柱竖立于所述基坑内，所述第二顶板包括两子顶板与两第一连接板，两所述第一连接板分别设置于所述立柱的两侧，两子顶板的一端通过所述第一连接板和立柱相互连接，另一端连接所述第一顶板。8.一种地下车站的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，浇筑围护结构，并且在围护结构内预埋铁皮，所述预埋铁皮上方为无混凝土泥皮；s2，开挖基坑至顶板组件的底标高，并且凿除所述预埋铁皮上方的无混凝土泥皮，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于所述两个所述第一顶板之间的第二顶板，其中，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；
s3，开挖基坑至中板组件的底标高，建造与基坑两侧围护结构连接的两个第一中板，以及设置于所述两个所述第一中板之间的第二中板，其中，所述第一中板和所述围护结构固支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；s4，开挖至基坑坑底，完成底板的浇筑；s5，建造第二侧墙，所述第二侧墙的两端分别连接所述底板和所述第一中板；s6，搁置第二预制板；s7，建造第一侧墙，所述第一侧墙的两端分别连接所述第一中板和所述第一顶板；s8，搁置第一预制板。9.如权利要求8所述的地下车站的建造方法，其特征在于，在步骤s2之后，所述地下车站的建造方法还包括如下步骤：s23，在第一顶板上方浇筑竖立挡土墙，并且在所述挡土墙和靠近所述挡土墙的围护结构之间回迁管线并且回填附土。10.如权利要求8所述的地下车站的建造方法，其特征在于，在步骤s8之后，还包括如下步骤：s9，将第一预制板和顶板组件浇筑形成一体结构，将第二预制板和中板组件浇筑形成一体结构。

技术总结
本发明提出了一种地下车站及其建造方法，所述地下车站包括围护结构，贴附基坑的侧壁设置，用于维持基坑形状；顶板组件，设置于基坑上方，所述顶板组件包括分别与所述基坑相对两侧的围护结构连接的两个第一顶板，以及设置于两个所述第一顶板之间的第二顶板，所述第一顶板和所述围护结构简支连接，所述第二顶板的两端分别与两个所述第一顶板简支连接；底板，被浇筑于所述基坑底部；侧墙组件，设置于所述围护结构内侧壁，且所述侧墙组件两端分别连接所述第一顶板和所述底板；第一预制板，搁置于所述第二顶板上方，且所述第一预制板的两侧分别与两所述第一顶板接触。如此，本发明解决了现有技术中施工效率低的问题。技术中施工效率低的问题。技术中施工效率低的问题。


技术研发人员：杨德春 毛武峰 李白宇 刘健美 麦家儿 徐文田 朱能文 王安邦 李牧羽 李天程 杜卓琴 邵汉祥
受保护的技术使用者：广州地铁设计研究院股份有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/7/21