一种高架运营地铁车站新建雨棚的施工方法与流程

本发明涉及一种高架运营地铁车站新建雨棚的施工方法，属于高架运营地铁改造技术领域。

背景技术：

地铁，是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上。地铁是涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统。

随着地铁交通线网的不断扩大，地铁吸引的客流日益增多，在原有高架运营地铁车站旁设计新建一条地铁线路，并由该高架运营地铁车站进行换乘的情况越来越多，换乘客流的冲击加剧了原有高架运营车站规模不足的影响，部分车站迫切需要扩大规模，提高服务水平。

高架多层岛式车站是高架运营地铁车站的一种车站结构，高架多层岛式车站的主体结构包括基础柱、地铁平台和雨棚，其中，地铁平台设置在基础柱上，雨棚呈拱形，并搭设在地铁平台上，在地铁平台的中部设有站台，站台的两侧设有地铁铁轨，乘客由站台进出两侧的地铁。

高架多层岛式车站的扩建改造，需要将既有雨棚拆除，并在地铁铁轨的两侧新建两个景观平台和两个侧式站台，以提高乘客换乘效率，同时要在既有地铁平台和新建侧式站台上方搭设新雨棚。然而，目前对于既有高架运营地铁车站的改造来说，可以采用的技术手段非常有限，尤其对于运营中的高架多层岛式车站的扩建改造来说，如何在保证地铁车站正常运营的情况下实现雨棚的快速新建目前几乎不存在任何可借鉴的技术手段。

技术实现要素：

基于上述，本发明提供一种高架运营地铁车站新建雨棚的施工方法，在保证地铁车站正常运营的情况下实现对扩建车站雨棚的快速新建，并能缩短施工周期，降低施工成本。

本发明的技术方案是：一种高架运营地铁车站新建雨棚的施工方法，其中，所述方法包括：

s1，在既有高架运营地铁车站外沿轨行区两侧搭建延伸支撑平台；

s2，在所述延伸支撑平台外搭建门式桁车单元组，并将所述门式桁车单元组吊至所述延伸支撑平台上；

s3，将雨棚组装单元块吊至所述门式桁车单元组上，并由所述门式桁车单元组沿所述延伸支撑平台移动至预定位置；

s4，组装各所述雨棚组装单元块形成新建雨棚。

在其中一个例子中，所述延伸支撑平台的施工方法为：先搭建延伸支撑平台基础，再搭建延伸支撑平台柱、梁及面板。

在其中一个例子中，在所述延伸支撑平台上设有走行轨道，所述门式桁车单元组可沿所述走行轨道移动。

在其中一个例子中，所述门式桁车单元组包括：

横梁，呈水平设置；

立柱，设置在所述横梁的两端，并且，所述立柱的顶端与所述横梁的端部相连；

走行机构，设置在所述立柱的底端；

防护棚，设置于所述横梁上；

其中，由若干所述横梁、所述立柱和所述走行机构共同构成预定长度的门式框架桁车，由所述防护棚对所述门式框架桁车进行上顶防护。

在其中一个例子中，所述防护棚的上顶面设有支撑胎架，所述支撑胎架用于支撑新的雨棚组装单元块。

在其中一个例子中，所述门式框架桁车的侧面也设有防护棚。

在其中一个例子中，所述雨棚组装单元块指的是将新雨棚划分成的若干个单元块。

本发明的有益效果是：本发明通过在铁轨外沿轨行区两侧搭建延伸支撑平台，由延伸支撑平台作为门式桁车单元组的支撑基础，在新建雨棚时门式桁车单元组可将雨棚组装单元块分段快速滑移至预定位置，然后进行整体提升组装，进而提高组装效率。此外，在组装新建雨棚时，门式桁车单元组可以作为临时防护棚，将新建雨棚与地铁运营区隔离开来，进而保证施工的安全性，并且能够保证地铁的正常运营。

附图说明

图1为既有高架运营地铁车站的结构示意图；

图2为门式桁车单元组在既有高架运营地铁车站上的立面图；

图3为门式桁车单元组在既有高架运营地铁车站上的侧面图；

图4为既有高架运营地铁车站改造后的景观层的截面图；

图5为新建雨棚的平面示意图；

图6为门式桁车单元组的立面图；

图7为门式桁车单元组的侧面图；

图8为侧式站台的结构图；

图9为预制构件的平面图；

图10为图9中1-1向剖视图；

图11为图9中2-2向剖视图；

图12为两预制构件的连接示意图；

附图标记说明：

10既有高架运营地铁车站

11既有基础柱，12既有地铁平台，13既有雨棚；

121地铁站台，122地铁铁轨；

20门式桁车单元组

21横梁，22立柱，23走行机构，24防护棚，25吊装机构，26支撑胎架，27斜向加强板；

251吊挂轨道，252电动葫芦；

30延伸支撑平台；

40新建雨棚；

50侧式站台

51侧式站台一段，52侧式站台二段；

511支撑柱，512钢梁架，513混凝土层；

521预制构件，522悬挑钢梁；

5211钢筋网，5212镀锌矩管，5213混凝土，5214预埋吊环，5221栓钉；

60景观平台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。

本发明实施例一种高架运营地铁车站新建雨棚的施工方法，其中，所述方法包括：

s1，在既有高架运营地铁车站10外沿轨行区两侧搭建延伸支撑平台30。

延伸支撑平台30的施工方法为：先搭建延伸支撑平台30的基础，再搭建延伸支撑平台30的柱、梁及面板，按照上述工序完成两侧延伸支撑平台30的施工。

当需要在既有站台外扩建侧式站台50时，可先在既有站台外建设侧式站台一段51，并使延伸支撑平台30与侧式站台一段51连接，形成一个整体支撑平台，以便于吊装门式桁车单元组20。优选的，在延伸支撑平台30和侧式站台一段51上设有走行轨道，门式桁车单元组20可沿走行轨道移动。

s2，在所述延伸支撑平台30外搭建门式桁车单元组20，并将所述门式桁车单元组20吊至所述延伸支撑平台30上；

门式桁车单元组20包括横梁21、立柱22、走行机构23和防护棚24。若干根横梁21水平布置形成屋顶结构。若干根立柱22安装在横梁21的两端，并且立柱22的顶端与横梁21的端部相连，以支撑横梁21。走行机构23安装在立柱22的底端，走行机构23用于驱动桁车的整体移动。防护棚24安装在横梁21上。通过上述结构，由若干横梁21、立柱22和走行机构23共同构成预定长度的门式框架桁车，由防护棚24对门式框架桁车进行上顶防护。走行机构23可以为常规桁车的行走小车。

本门式桁车单元组20中，两侧立柱22之间的距离大于地铁铁轨122两侧边缘之间的距离，并且，门式框架桁车的高度大于既有雨棚13的高度。应当注意的是，门式框架桁车的横向距离应略小于新建雨棚40两侧的距离，而高度应略小于新建雨棚40的高度。在一个示例中，既有高架运营地铁车站10的车站主体结构高度为21米，宽度为17.7m，长度为120m，门式框架桁车单个宽度21m，长度12m，高度8.2m。

本门式桁车单元组20中，在立柱22与横梁21之间连接有斜向加强板27，以提升整个桁车的结构强度。在防护棚24的上顶面设有支撑胎架26，支撑胎架26用于支撑新的雨棚组装单元块。在门式框架桁车的侧面也设有防护棚24，如此桁车的左右侧面及顶面均具有防护棚24，能够使得门式框架桁车形成一个相对封闭的整体，进而提高防护效果。

应当注意的是，由于门式桁车单元组20作用在侧式站台一段51上是偏心受压，为确保结构安全，故增设“反支撑”措施。具体设置方法为：由于本实施例中门式桁车单元组20车轮压15t，作用在轨道基础上，通过侧式站台一段51及临时反支撑柱511传递至地面。设置钢管支架630*10mm作为反支撑柱511，间距与站台挑梁对应。

s3，将雨棚组装单元块吊至所述门式桁车单元组20上，并由所述门式桁车单元组20沿所述延伸支撑平台30移动至预定位置。

s4，组装各所述雨棚组装单元块形成新建雨棚40。

具体而言，将新的雨棚组装单元块吊至门式桁车单元组20，将门式桁车单元组20移动至预定位置，组装各雨棚组装单元块形成新建雨棚40。应当注意的是，前述雨棚组装单元块指的是将新雨棚划分成的若干个单元块，每个单元块置于一个门式桁车单元组20上，由若干个门式桁车单元组20逐段依次将地铁铁轨122上方的雨棚组装单元块滑移至预定位置进行拼装。

在组装新建雨棚40时，门式桁车单元组20可以作为临时防护棚24，将新建雨棚40与地铁运营区隔离开来，进而保证施工的安全性，并且能够保证地铁的正常运营。并且，门式桁车单元组20可以将新建雨棚40的各雨棚组装单元块快速运送至地铁平台上方进行拼装，进而提高新建雨棚40的组装效率。

此外，在吊装各雨棚组装单元块时，可将各雨棚组装单元块置于防护棚24上的支撑胎架26上，通过调节各支撑胎架26的位置及高度，以使各雨棚组装单元块摆放成预拼装位置，以提高新雨棚的组装效率。

实施例2：

请参阅图1，既有高架运营地铁车站10包括既有基础柱11、既有地铁平台12和既有雨棚13，其中，既有地铁平台12设置在既有基础柱11上，既有雨棚13呈拱形，并搭设于既有地铁平台12上，既有地铁平台12的中部设有既有站台，既有站台的两侧设有地铁铁轨122，运营时，乘客由既有站台进出两侧的地铁。

在本实施例中，某待扩建地铁站为高架三层岛式车站，车站主体结构高度为21米，宽度为17.7m，长度为120m，结构形式为混凝土框架结构，雨棚为弧形钢架结构，纵距间距为6m，共21榀，为满足该线路与新建线路的换乘，需要对现有车站进行改造，改造方案如下：在车站两侧新建景观平台60若干平方米，新建两侧站台若干平方米，新建钢雨棚面积，拆除车站现有弧形钢雨棚，完成新建部分机电安装及装修，完成既有站厅层及站台层机电安装及装修改造。

然而，目前对于既有高架运营地铁车站10的改造来说，可以采用的技术手段非常有限，尤其对于运营中的高架多层岛式车站的扩建改造来说，如何在保证地铁车站正常运营的情况下实现车站主体结构的扩建改造，几乎不存在任何可借鉴的技术手段。

基于此，请参阅图2至图12，本发明实施例一种改扩建既有高架运营地铁车站10建筑主体结构的施工方法，所述方法包括：

s1，在所述既有地铁平台12的两侧建造景观平台60。

景观平台60的施工方法为，采用塔吊安装，先搭建车行道防护棚24，再搭建景观平台60。具体而言，景观平台60的施工方法为，采用塔吊安装，先安装一侧车行道防护棚24基础，再安装车行道防护棚24柱，然后安装车行道防护棚24梁及板，最后在车行道防护棚24上建造景观平台60。

景观平台60的设计可以扩大站台的人流容量，同时为了避免施工对既有地铁平台12下方车道正常通行的影响，需要在道路上方设置防护棚24。本实施例中，景观平台60的高度高于车道正常通行的高度，低于既有地铁平台12的高度，地面与景观平台60之间根据需要可建造楼梯或电梯，以满足乘客通行需要。

s2，在所述景观平台60上建造侧式站台一段51，并且，所述侧式站台一段51延伸至所述既有雨棚13外预定距离。

在景观平台60上按要求先建造侧式站台一段51，侧式站台一段51的施工方法为，采用塔吊安装，先安装站台圆管柱，再安装主框架梁，安装中部钢次梁，安装悬挑钢次梁，完成站台圆管柱和钢框架梁安装后，浇筑圆管柱内混凝土，铺设钢筋桁架楼承板，浇筑站台层混凝土。

通过前述施工，使得侧式站台一段51整体形成包括支撑柱511、钢梁架512和混凝土层513的结构，钢梁架512设置在支撑柱511上，混凝土层513浇筑于钢梁架512的上端面，并且钢梁架512远离既有雨棚13的一侧为完整钢梁架512，而靠近既有雨棚13的一侧为不完整的部分钢梁架512。

侧式站台一段51是车站站台的一部分，侧式站台一段51与景观平台60之间根据需要可建造楼梯或电梯，以满足乘客通行需要。应当注意的是，本实施例中侧式站台一段51延伸至既有雨棚13外预定距离，该预定距离以侧式站台一段51适宜支撑门式桁车单元组20为宜。

s3，在所述既有高架运营地铁外沿所述地铁铁轨122方向搭建延伸支撑平台30，并使所述延伸支撑平台30与所述侧式站台一段51连接。

延伸支撑平台30的施工方法为：先搭建延伸支撑平台30基础，再搭建延伸支撑平台30柱、梁及面板，按照上述工序完成四个延伸支撑平台30的施工。

延伸支撑平台30的目的是与侧式站台一段51连接，形成一个整体支撑平台，以便于吊装门式桁车单元组20。优选的，在延伸支撑平台30和侧式站台一段51上设有走行轨道，门式桁车单元组20可沿走行轨道移动。

s4，在所述延伸支撑平台30外搭建门式桁车单元组20，并将所述门式桁车单元组20吊至所述延伸支撑平台30上。

门式桁车单元组20包括横梁21、立柱22、走行机构23、防护棚24和吊装机构25。若干根横梁21水平布置形成屋顶结构。若干根立柱22安装在横梁21的两端，并且立柱22的顶端与横梁21的端部相连，以支撑横梁21。走行机构23安装在立柱22的底端，走行机构23用于驱动桁车的整体移动。防护棚24安装在横梁21上。吊装机构25安装在门式框架桁车的内顶面上。通过上述结构，由若干横梁21、立柱22和走行机构23共同构成预定长度的门式框架桁车，由防护棚24对门式框架桁车进行上顶防护。走行机构23可以为常规桁车的行走小车。

本门式桁车单元组20中，吊装机构25包括吊挂轨道251和电动葫芦252，其中，吊挂轨道251安装在门式框架桁车的内顶面上；电动葫芦252配套安装在吊挂轨道251上，电动葫芦252可沿吊挂轨道251移动，电动葫芦252用于吊移旧的雨棚拆除单元块。在一个示例中，吊挂轨道251为两个，分别设置在门式框架桁车的内顶两侧，并沿门式框架桁车的长度方向设置。

本门式桁车单元组20中，两侧立柱22之间的距离大于地铁铁轨122两侧边缘之间的距离，并且，门式框架桁车的高度大于既有雨棚13的高度。应当注意的是，门式框架桁车的横向距离应略小于新建雨棚40两侧的距离，而高度应略小于新建雨棚40的高度。在一个示例中，既有高架运营地铁车站10的车站主体结构高度为21米，宽度为17.7m，长度为120m，门式框架桁车单个宽度21m，长度12m，高度8.2m。

本门式桁车单元组20中，在立柱22与横梁21之间连接有斜向加强板27，以提升整个桁车的结构强度。在防护棚24的上顶面设有支撑胎架26，支撑胎架26用于支撑新的雨棚组装单元块。在门式框架桁车的侧面也设有防护棚24，如此桁车的左右侧面及顶面均具有防护棚24，能够使得门式框架桁车形成一个相对封闭的整体，进而提高防护效果。

应当注意的是，由于门式桁车单元组20作用在侧式站台一段51上是偏心受压，为确保结构安全，故增设“反支撑”措施。具体设置方法为：由于本实施例中门式桁车单元组20车轮压15t，作用在轨道基础上，通过侧式站台一段51及临时反支撑柱511传递至地面。设置钢管支架630*10mm作为反支撑柱511，间距与站台挑梁对应。

s5，将新的雨棚组装单元块吊至所述门式桁车单元组20上，并由所述门式桁车单元组20移动至预定位置，组装各所述雨棚组装单元块形成新建雨棚40。

将新的雨棚组装单元块吊至门式桁车单元组20，将门式桁车单元组20移动至预定位置，组装各雨棚组装单元块形成新建雨棚40。应当注意的是，前述雨棚组装单元块指的是将新雨棚划分成的若干个单元块，每个单元块置于一个门式桁车单元组20上，由若干个门式桁车单元组20逐段依次将地铁铁轨122上方的雨棚组装单元块滑移至预定位置进行拼装。

在组装新建雨棚40时，门式桁车单元组20可以作为临时防护棚24，将新建雨棚40与地铁运营区隔离开来，进而保证施工的安全性，并且能够保证地铁的正常运营。并且，门式桁车单元组20可以将新建雨棚40的各雨棚组装单元块快速运送至地铁平台上方进行拼装，进而提高新建雨棚40的组装效率。

此外，在吊装各雨棚组装单元块时，可将各雨棚组装单元块置于防护棚24上的支撑胎架26上，通过调节各支撑胎架26的位置及高度，以使各雨棚组装单元块摆放成预拼装位置，以提高新雨棚的组装效率。

s6，将所述既有雨棚13拆分成各雨棚拆分单元块，并由所述门式桁车单元组20将各所述雨棚拆分单元块吊装滑移至所述延伸支撑平台30后，整体吊装至所述延伸支撑平台30外解体。

在拆除既有雨棚13前，先在既有站台上搭建灯架支撑，将动照灯具、导标、弱电系统终端设备及其配电线管设备，由既有雨棚13的钢桁架迁至所述灯架支撑上；然后将既有雨棚13拆分成各所述雨棚拆分单元块，如人工拆除既有雨棚13吊装分段之间的屋顶瓦及联系杆件，再利用门式桁车单元组20吊装各分段，具体是将各个雨棚拆分单元块与门式桁车单元组20的对应位置吊装固定，最后走行至延伸支撑平台30，并利用400t履带吊将门式桁车单元组20整体吊装至地面进行解体的方式施工。具体而言，在吊装各分段时，可通过吊挂轨道251和电动葫芦252调节吊装位置。

s7，完成侧式站台二段52的施工，所述侧式站台二段52位于所述侧式站台50一端的内侧，并且所述侧式站台二段52延伸至靠近所述地铁铁轨122预定距离，由所述侧式站台二段52与所述侧式站台一段51共同构成侧式站台50。

为了提高侧式站台二段52的施工效率，优选的，侧式站台二段52为预制构件521，预制构件521固设于侧式站台一段51的内侧，并且使得预制构件521的内侧延伸至地铁铁轨122外预定距离。

具体而言，侧式站台二段52的施工方法为，先在不完整的部分钢梁架512的内侧栓接或焊接悬挑钢梁522，该悬挑钢梁522与部分钢梁架512连接后使得钢梁架512形成完整的结构，然后再将预制构件521逐次吊装至相邻两悬挑钢梁522之间，并连接在一起，最终形成完整的侧式站台二段52。

本实施例中，预制构件521为预制混凝土板，其由钢筋网5211、镀锌矩管5212、混凝土5213、预埋吊环5214等组成，预制混凝土板的两侧，即靠近和远离地铁铁轨122这两侧为镀锌矩管5212，镀锌矩管5212与钢筋网5211焊接，而钢筋网5211露出于预制混凝土板的两端，即沿地铁铁轨122的长度方向的前后两端有钢筋网5211，预埋吊环5214预埋在预制混凝土板内，预埋吊环5214可以为4个。施工时，在悬挑钢梁522安装好后，先在悬挑钢梁522的横向(沿铁轨的长度方向)中部现场焊接栓钉5221，然后通过预埋吊环5214将预制混凝土板吊移至相邻两悬挑钢梁522上，并使预制混凝土板上的镀锌矩管5212与侧式站台一段51上的混凝土层513抵靠接，使预制混凝土板上的钢筋网5211与栓钉5221绑扎搭接，最后在预制混凝土板之间，即悬挑钢梁522的横向中部浇筑混凝土5213，c40微膨胀即可。

本实施例中，预制构件521以5.6米长为一个单元格，事先在预制厂里完成加工，每块板设4个预留吊点；在钢梁栓焊安装完成后，在钢梁上部加焊栓钉5221，用50t汽车吊吊运安装站台板，板块定位完成后，在两块之间的预留区域浇筑高一标号混凝土，从而完成连接。其中，每块预制混凝土板5.6米长、2.4米宽、0.2米厚，每立方米2.5吨；计算式为：则5.6*2.4*0.2*2.5*＝6.72t。单个钢梁为2.07t。

与现有技术相比，本发明改扩建既有高架运营地铁车站10建筑主体结构的施工方法具有以下优点：一、将侧式站台50分为侧式站台一段51和侧式站台二段52并先后施工，可使得侧式站台一段51和延伸支撑平台30共同作为门式桁车单元组20的基础，为地铁扩建主体的快速施工打下基础。二、门式桁车单元组20可以作为临时防护棚24，将新建雨棚40与地铁运营区隔离开来，进而保证施工的安全性，同时能够保证雨棚新建施工不会影响到地铁的正常运营。三、门式桁车单元组20可以将新建雨棚40的各雨棚组装单元块从延伸支撑平台30处快速运送至地铁平台上方进行拼装，进而提高新建雨棚40的组装效率。三、门式桁车单元组20可将拆除的既有雨棚13段分段快速滑移至延伸支撑平台30外，并整体吊装至地铁铁轨122外进行解体细拆，进而提高既有雨棚13的拆除效率。五、本发明可以在保证地铁正常运营的情况下进行施工，并且具有施工难度较小，施工周期得到缩短，造价得以节省等优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。