[发明专利]一种厅台分离式侧式站台屏蔽门安装垂梁结构及施工方法

说明书

本发明涉及一种厅台分离式侧式站台屏蔽门安装垂梁结构，包括地铁隧道、微拱弧板以及用于装配屏蔽门的安装垂梁；所述地铁隧道包括隧道拱顶、隧道侧墙，所述微拱弧板设置于隧道拱顶的正下方，并与隧道侧墙水平连接，所述安装垂梁设置于微拱弧板的中部下缘。本发明通过增设与两边隧道侧墙水平相连的微拱弧板，可将现有安装垂梁与拱顶连接处的竖向受拉薄弱节点，转换为与侧墙相连且受力较好的水平压弯节点，仅需在微拱弧板中部下缘悬吊短小垂梁，即可满足屏蔽门设备顺利安装及运营安全，弥补了非标地铁车站中屏蔽门安装垂梁结构设计形式的不足和空白。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通工程领域，具体涉及一种可保证地铁屏蔽门设备顺利安装及运营安全的厅台分离式侧式站台屏蔽门安装垂梁结构及施工方法。

背景技术

随着国家城市化进程的加快，人口数量急剧膨胀，交通堵塞日益严重，地铁工程建设步伐越来越快，但是，受到周边复杂环境、规划道路红线等问题的制约和影响，目前逐渐涌现出大量结构复杂、型式各异的地铁车站。其中，尤以厅台分离式“品”字型侧式站台车站为典型代表，站台层常设计为马蹄形单洞单线或双线并行隧道，形状似区间但功能却等同车站，需在站台板靠近线路侧安装屏蔽门设备，现有常规的安装方法是自隧道拱顶向下施工混凝土薄板垂梁，并于垂梁末端安装沿线路方向的型钢纵梁作为屏蔽门固定钢构件。

这种结构形式的垂梁+屏蔽门结构，由于建筑、设备、线路、行车、轨道等专业限界的需求，再加上拱形结构起拱效应的影响，用于安装屏蔽门的垂梁结构高度不低于2.4m，单延米重量可达1.8t，约是标准岛式车站重量的2.48倍，因此其典型特点是“长”、“厚”、“重”，常规安装方法主要有以下两种，一，将薄板安装垂梁与隧道拱顶衬砌同时浇筑，好处是：连接节点混凝土浇筑质量可以保证；二，将薄板安装垂梁与隧道拱顶衬砌分期浇筑，缺陷是：连接节点混凝土浇筑质量难以保障。

本发明针对现有厅台分离式“品”字型侧式站台屏蔽门安装垂梁结构的具体设置以及施工方法，重点分析如下：

(1)从理论上分析，地铁隧道拱顶衬砌长期在背后水土压力的作用下，主要以发生竖直向下的变形为主，屏蔽门属于高精度、自动化、智能化设备，当用于安装屏蔽门的薄板安装垂梁发生较大竖向变形时，极容易导致屏蔽门无法开启或关闭，以至于发生运营事故；

(2)从实际情形来看，薄板安装垂梁并非位于隧道拱顶正中间，且衬砌背后土压力荷载大小和分布规律复杂多变、难以量化，垂梁结构的变形方向随机性和不确定性较强，容易引起垂梁末端型钢纵梁与屏蔽门二者之间发生脱离、无法安装、剥落，以及发生运营事故；

(3)整体浇筑方案虽然能在一定程度上改善节点受力，但受先下后上的模筑顺序及现状施工工艺的影响，拱顶附近区域结构难以浇筑密实，薄板安装垂梁属于自重作用下的受拉构件，在长期行车振动荷载作用下容易导致节点钢筋发生疲劳破坏；

(4)当面临TBM机械空推过站工况时，只能采用分期浇筑方案时，薄板安装垂梁与拱顶衬砌竖向连接节点本就属于新老结构界面处的受力薄弱环节，兼具上述所有不足和缺点，更加容易发生安装梁脱落事故。

综上，为了城市轨道交通百年工程安全计，同时兼顾区间掘进机械顺利推进，安全空推过站等问题，本发明重点针对现有在隧道拱顶向下施工混凝土薄板垂梁存在的上述不足和缺陷，做出如下改进。

发明内容

为了解决现有结构形式、空间布局日益复杂的地铁车站中，采用传统方式难以保障屏蔽门安装垂梁结构运营期间安全性的缺陷，本发明提供了一种厅台分离式侧式站台屏蔽门安装垂梁结构及施工方法，该结构通过在隧道拱顶下方增设与隧道侧墙水平连接的微拱弧板，可将现有安装垂梁与拱顶连接处的竖向受拉薄弱节点，转换为与侧墙相连且受力较好的水平压弯节点，仅需在微拱弧板中部下缘悬吊短小的安装垂梁即可满足屏蔽门设备顺利安装及运营安全，弥补了非标地铁车站中屏蔽门安装垂梁结构设计形式的不足和空白。