城市轨道交通结构设计与施工2第二章

1、城市轨道交通结构设计与施工Structural Design and Construction of Urban Rail Transit第二章第二章 城市轨道交通的结构类型城市轨道交通的结构类型第一节 高架区间结构第二节 高架车站结构第三节 地下车站结构第四节 地下区间结构第五节 地面线的路基结构目录目录第一节第一节 高架区间结构高架区间结构一、一般梁式结构一、一般梁式结构高架区间结构采用的梁形有箱梁、板梁、T形梁和槽形梁等形式。箱梁：桥梁工程中梁的一箱梁：桥梁工程中梁的一种，内部为空心状，上部种，内部为空心状，上部两侧有翼缘，类似箱子，两侧有翼缘，类似箱子，因而得名。因而得名。 特点：动力

2、性能优越，扭特点：动力性能优越，扭刚度大，整体性好，适用刚度大，整体性好，适用性强，在区间直线、曲线性强，在区间直线、曲线均可采用。均可采用。(1)单箱单室箱梁(双线)图 2-1 单 箱 单 室 结 构横截面图(尺寸单位:mm)(2)双箱单室箱梁(双线)(3)单箱多室箱梁(双线或多线)路线中心线路线中心线轨顶面图2-2 双箱单室结构路线中心线路线中心线轨顶面图2-3 单箱双室结构横截面图(尺寸单位:mm)横截面图(尺寸单位:mm)2. 板梁结构板梁结构板梁主要有空心板和低高度板梁两种形式。板梁：指由钢板组合而成的梁型结构构件。板梁：指由钢板组合而成的梁型结构构件。特点：板梁结构建筑高度低，外形

3、简洁，结构简单，便于预制拼特点：板梁结构建筑高度低，外形简洁，结构简单，便于预制拼装施工。装施工。路线中心线路线中心线轨顶面路线中心线路线中心线轨顶面图2-4 空心板梁图2-5 低高度板梁空心板梁横截面图低高度板梁横截面图3. T形梁形梁图2-6 T形梁横截面图T形梁：指横截面形式为形梁：指横截面形式为T型的梁。型的梁。两侧挑出部分称为翼缘，其中间两侧挑出部分称为翼缘，其中间部分称为梁肋。部分称为梁肋。特点：特点：T形梁的设计、施工经验比形梁的设计、施工经验比较成熟，常采用工厂预制，现场较成熟，常采用工厂预制，现场吊装，其施工速度快，对既有道吊装，其施工速度快，对既有道路交通干扰少。路交通干扰

4、少。4. 槽形梁槽形梁图 2-6 槽 形 梁横截面图槽形梁：是为了减少自轨面到梁槽形梁：是为了减少自轨面到梁底的高度，从而增加桥下净空而底的高度，从而增加桥下净空而提出的一种桥梁形式。提出的一种桥梁形式。特点：槽形梁为下承式结构，其特点：槽形梁为下承式结构，其建筑高度低，适用于由地下转入建筑高度低，适用于由地下转入高架及建筑高度受限的地段。高架及建筑高度受限的地段。二、一体化高架结构二、一体化高架结构一体化的高架结构是指轨道交通与城市道路高架一体化的一体化的高架结构是指轨道交通与城市道路高架一体化的高架结构。如图，中部为轨道交通列车走行结构，上部为高架结构。如图，中部为轨道交通列车走行结构，上

5、部为高架道路汽车行走结构。高架道路汽车行走结构。660006600016500174202.0%2.0%高架线路中心线600PHC管桩600PHC管桩一体化高架结构图三、桥墩结构三、桥墩结构1. T形墩：形墩：既能减轻墩身重量、既能减轻墩身重量、节约工程材料、减少节约工程材料、减少占地面积，又较为美占地面积，又较为美观。观。AAT形墩示意图三、桥墩结构三、桥墩结构2.双柱墩双柱墩双柱墩质量轻、双柱墩质量轻、节约工程材料，节约工程材料，且承载能力和且承载能力和稳定性均较强，稳定性均较强，其梁盖的工作其梁盖的工作条件比条件比T形墩形墩有利。有利。BBBBCCCC双柱墩结构示意图3. Y形墩形墩Y形

6、墩兼有形墩兼有T形墩和双柱墩的优点，质量轻，占地面积少，外形墩和双柱墩的优点，质量轻，占地面积少，外表美观简洁，造型轻巧，视野良好，并有利于桥下交通。表美观简洁，造型轻巧，视野良好，并有利于桥下交通。(a)(b)(c)Y形墩结构示意图第二节第二节 高架车站结构高架车站结构高架车站属地上高架结构高架车站属地上高架结构,轨道列车运行于结轨道列车运行于结构最上层。高架车站既不是单一的房屋结构构最上层。高架车站既不是单一的房屋结构, 也不是单一的桥梁结构也不是单一的桥梁结构,而是桥梁和房建融合而是桥梁和房建融合在一起的结构体系。在一起的结构体系。一、车站建筑与桥梁分离式结构一、车站建筑与桥梁分离式结构

7、车站建筑设在高架桥之外，高架桥从房屋建筑中穿过，车站建筑设在高架桥之外，高架桥从房屋建筑中穿过，两者在结构上完全分开，受力明确，传力简洁。两者在结构上完全分开，受力明确，传力简洁。站台轨顶面雨篷二、空间框架式结构二、空间框架式结构轨道区和站台区同时设置在空间框架结构之上，而桥墩作为轨道区和站台区同时设置在空间框架结构之上，而桥墩作为站房框架的一部分。这种结构体系受力合理，结构整体性和站房框架的一部分。这种结构体系受力合理，结构整体性和稳定性好。稳定性好。76007600 轨面线路中线线路中线4300645064504300400400打入方柱895035002860三、车站建筑与桥梁整体式结构

8、三、车站建筑与桥梁整体式结构结构体系的传力比较明确，结构的整体性能好。但轨道梁与结构体系的传力比较明确，结构的整体性能好。但轨道梁与区间的接口不好处理，同时结构施工难度大。区间的接口不好处理，同时结构施工难度大。线路中心线线路中心线400445063006300445040022300EDCBA第三节第三节 地下车站结构地下车站结构地下车站通常包含站台区、设备区和客流集散区，建地下车站通常包含站台区、设备区和客流集散区，建筑空间比较大。一般根据不同的施工方法，地下车站筑空间比较大。一般根据不同的施工方法，地下车站可以采用不同的结构形式。可以采用不同的结构形式。第三节第三节 地下车站结构地下车站

9、结构一、矩形框架结构一、矩形框架结构地下两层双柱三跨车站结构图地下两层单柱双跨车站结构图二、拱形结构二、拱形结构1. 大跨度双层单拱结构大跨度双层单拱结构线路中线3600600045r2=8000r1=110005008879486114440线路中线6000360045r2=8000r1=11000900 192940612. 单层双连拱结构单层双连拱结构2260016300北京市蒲黄榆地铁站德国柏林广场地铁站广州地铁3号线林和西站北京市新桥地铁站隧道断面美国纽约地铁站以上这些车站都采用了单层双连拱方案，施工方法均采用浅埋暗挖法。3. 单层三连拱结构单层三连拱结构站台层站台层35006007

10、001200 1400340014007003500600120018200500300哈尔滨单层三连拱车站结构4. 双层双连拱结构双层双连拱结构线路中线轨面线路中线轨面深圳双层双连拱车站5. 双层三连拱结构双层三连拱结构北京地铁1号线双层三连拱结构6. 分离式结构分离式结构展厅层设备通道（兼行人通道）展台层设备通道（兼行人通道）南京地铁1号线南京站结构北京地铁10号线呼家楼站结构左洞中洞右洞北京地铁10号线光华北路站结构第四节第四节 地下区间结构地下区间结构地下区间结构为联结两个地下车站之间的建筑物，应地下区间结构为联结两个地下车站之间的建筑物，应根据沿线的工程地质和水文地质条件、埋深、城市

11、规根据沿线的工程地质和水文地质条件、埋深、城市规划以及工程投资等具体条件选择相应的施工方法和结划以及工程投资等具体条件选择相应的施工方法和结构形式。构形式。一、明挖法一、明挖法 明挖法指的是地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次明挖法指的是地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后在基坑中进行主体结构开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业，最后回填恢复地面。施工和防水作业，最后回填恢复地面。明挖法施工的车站结构明挖法施工的车站结构适应性强，可以灵活布置车站的平面及纵断面；适应性强，可以灵活布置车站的平面及纵断面

12、；可较好的利用地下空间；可较好的利用地下空间；尤其适用于客流量大的车站尤其适用于客流量大的车站换乘站以及需要考虑城市地下、地上空换乘站以及需要考虑城市地下、地上空间综合开发利用的车站；间综合开发利用的车站；一般情况下浅埋地铁以明挖车站为主。一般情况下浅埋地铁以明挖车站为主。2050线路中线21503002050轨面标高4600线路中线2150560矩形隧道结构结构形式一般为整体浇注钢筋混凝土矩形框架结构，可设中隔墙或根据线路要求采用单跨结构，隧道出地面后为钢筋混凝土U槽型结构。敞开段U型结构二、浅埋暗挖法二、浅埋暗挖法 浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型浅埋暗挖法是在距离地表较近的地

13、下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。在城镇软弱围岩地层中，地下洞室暗挖施工的一种方法。在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和喷以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和喷锚作为初期支护手段，称之为浅埋暗挖法。锚作为初期支护手段，称之为浅埋暗挖法。二、浅埋暗挖法二、浅埋暗挖法采用浅埋暗挖法修建的区间隧道一般为单跨拱形渡面中线断面中线南正线南京地铁1号线珠江路站鼓楼站区间隧道北京市地铁复兴门折返线断面形式当区间隧道存在过渡线时，也可以采用连拱隧道渡线平面图渡线范围隧道横剖面图三、盾构法三、盾构法盾构法是在盾构机刚壳体保护下，依靠其前部的刀盘或挖掘机开挖地层，并在盾构机壳体内完成出渣、管片拼装、推进等工作。采用盾构法修建的隧道一般为单圆或多圆隧道。单圆盾构隧道双圆盾构隧道第五节第五节 地面线的路基结构地面线的路基结构地面线设计时注意以下几个问题：（1）要结合沿线土体的使用性质从