一种无柱地铁车站用L型楼梯结构的制作方法

一种无柱地铁车站用l型楼梯结构
技术领域
1.本发明专利属于城市轨道交通工程领域，具体来说是一种无柱地铁车站用l型楼梯结构。


背景技术：

2.目前城市轨道交通地下车站一般为单层多跨、多层多跨的有柱车站。有柱车站不利于内部设备设施灵活布置，也不利于车站空间充分利用，而无柱车站则不存在此类问题，而且无柱车站站台层公共区较大、视野开阔、不会给乘客带来压抑感，因而近年来各城市的地铁无柱车站在逐年增加。
3.目前在地铁车站中，一般会在车站站厅层至站台层的一端设置“一上一下”的双扶梯，另一端设置一部上行扶梯和直跑楼梯，而在车站中部设置一部电梯和一部l型楼梯，以满足消防疏散的要求。l型楼梯设置一个休息平台和一个转角平台，传统做法是在休息平台和转角平台下部各设置四个楼梯立柱来支撑整个l型楼梯，以保证l型楼梯的竖直结构强度。这种做法需要多占车站站台层空间，减小站台层公共区面积，这违背了要尽可能增加车站公共区面积和提高乘客舒适感的目标。有学者发明出一种通过楼梯挑梁将休息平台支承在车站结构柱上的l型楼梯结构，但其仅适用于有柱车站，而无法在无柱车站中应用。还有学者建议通过采用悬挂结构将休息平台挂在车站中板下方来取消转角平台下的全部楼梯立柱，经过详细分析，该种结构形式的楼梯板将承受较大拉力，需要增加楼梯板的厚度和加强楼梯板的配筋，工程投资也会随之增加；而且悬挂结构承受较大竖向拉力，受力状态也不理想；此外，悬挂结构为后浇形式，受施工工艺影响较大，施工质量难以保证，存在影响楼梯耐久性的可能。
4.综上所述，十分有必要开发出一种无柱地铁车站用l型楼梯结构，既能通过取消部分立柱来增加车站站台层公共区面积、提高乘客乘车舒适度，又能保证l型楼梯结构自身的安全性和耐久性，还能保证方便施工、节约造价。


技术实现要素：

5.本发明专利的目的是针对现有技术中的不足，提出一种能有效解决上述问题的无柱地铁车站用l型楼梯结构，既能通过取消部分楼梯立柱来减少站台公共区的封闭面积、增加站台的横向通行宽度、改善站台层视线的通透性、减小地铁站台的压抑感，又能保证l型楼梯结构自身的安全性和耐久性，还能保证方便施工和节约造价。
6.为实现上述目的，本发明通过如下技术方案予以实现：本发明所设计的无柱地铁车站用l型楼梯结构，用于连接无柱地铁车站的站厅层和站台层，包括与站厅层a孔边次梁相连接的上梯段、与站台层b站台板相连接的下梯段、连接上梯段与下梯段的转角平台、转角平台下的楼梯挑梁和转角平台封边梁、沿上梯段两侧布置的梯板暗梁、沿下梯段两侧布置的楼梯纵梁、转角平台横梁和下梯段平台横梁、转角平台立柱、下梯段平台立柱和下梯段底部立柱。
7.在所述转角平台靠近所述下梯段一侧的下部设置两根所述转角平台立柱；所述楼梯挑梁沿着所述上梯段的宽度方向浇筑成型在所述转角平台的下方，所述两根楼梯挑梁固定端连接在所述转角平台立柱顶部，所述两根楼梯挑梁自由端之间设置所述转角平台封边梁；沿所述上梯段长度方向在所述上梯段宽度方向的两侧设置所述梯板暗梁；沿所述下梯段长度方向在所述下梯段宽度方向的两侧设置所述楼梯纵梁，所述楼梯纵梁的上端也连接在所述转角平台立柱的顶部，以提高楼梯挑梁结构的悬挑能力，确保所述楼梯挑梁受力安全可靠；所述l型楼梯的下梯段平台立柱和下梯段底部立柱各设置两根，其顶部均与所述楼梯纵梁相连接，在保证所述下梯段安全的前提下，尽可能减少所述下梯段平台立柱的数量。
8.作为优选方案，所述l型楼梯结构包含两根所述楼梯挑梁、两根楼梯纵梁、一根转角平台横梁、一根下梯段平台横梁、一根转角平台封边梁和两根梯板暗梁。
9.作为优选方案，所述l型楼梯的两根所述转角平台立柱和两根所述下梯段平台立柱底部穿过所述站台板支承于所述车站底板上，所述下梯段底部立柱的底端也支承在车站底板上。
10.作为优选方案，所述l型楼梯在两根所述转角平台立柱顶部之间设置所述转角平台横梁，在所述下梯段平台立柱顶部之间设置所述下梯段平台横梁，以增加所述l型楼梯在所述下梯段宽度方向的结构刚度和整体性。
11.作为优选方案，所述l型楼梯上梯段两侧的梯板暗梁内部配置上下对称、纵向通长的暗梁上部纵筋和暗梁下部纵筋，梯板暗梁侧边根据需要配置暗梁腰筋，梯板暗梁还配置暗梁箍筋来包裹住所述暗梁上部纵筋、暗梁下部纵筋和暗梁腰筋，以加强所述上梯段的受力性能。
12.作为优选方案，所述楼梯挑梁底部与所述站台板之间的距离h1不小于2.4m，以改善所述站台层b视线的通透性，减小所述站台层b的压抑感。
13.作为优选方案，所述孔边主梁底部与所述下梯段顶部之间的距离h2不小于2.4m；所述孔边主梁侧边与所述楼梯孔洞的距离h3不小于1m，以保证所述l型楼梯的竖向高度满足通行和规范要求。
14.作为优选方案，所述下梯段支承在所述楼梯纵梁上，所述下梯段的厚度不宜大于150mm，以节约工程材料及造价。
15.作为优选方案，在所述上梯段和所述下梯段之间设置含透明井道的垂直电梯，所述垂直电梯紧靠所述上梯段和所述下梯段设置。
16.作为优选方案，所述上梯段、转角平台、下梯段、楼梯挑梁、楼梯纵梁、楼梯横梁、梯板暗梁、站台板以上的转角平台立柱和下梯段平台立柱采用钢筋混凝土材料一体式浇筑，增加所述l型楼梯结构各构件之间的连接能力，提高所述l型楼梯结构的整体性。
17.总体而言，本发明的优点在于：在所设计的无柱地铁车站用l型楼梯结构中，通过设置所述楼梯挑梁结构替代现有技术中的两根转角平台立柱，将所述转角平台支承在邻近所述下梯段一侧的两根转角平台立柱上，并通过下梯段两侧的楼梯纵梁来提高楼梯挑梁结构的悬挑能力，还通过上梯段两侧的梯板暗梁来加强整个楼梯结构的受力性能，能够保证l型楼梯结构安全可靠，避免了所述转角平台下部的空间被转角平台立柱全部占用，减少了站台公共区的封闭面积，增加了站台的横向通行宽度，改善了站台层视线的通透性，减小了地铁站台的压抑感。
附图说明
18.为了更清楚、更详细、更具体的描述本专利的基本内容、基本特征和基本内涵，本文补充了相关图片说明。
19.图1为本发明的优选实施例所提供的无柱地铁车站用l型楼梯结构从地铁车站的站厅层向下俯瞰的俯视图。
20.图2为图1中的无柱地铁车站用l型楼梯结构从地铁车站站台层向下俯瞰的俯视图。
21.图3为本发明的无柱地铁车站用l型楼梯结构沿a-a剖视图。
22.图4为本发明的无柱地铁车站用l型楼梯结构沿b-b剖视图（顺时针旋转90
°
后）。
23.图5为本发明的无柱地铁车站用l型楼梯结构的梯板暗梁横剖面配筋示意图。
24.附图标记：站厅层a、站台层b、站厅中板11、楼梯孔洞12、孔边主梁13、孔边次梁14、站台板15、车站底板16、垂直电梯17、上梯段21、转角平台22、下梯段23（第一下梯段231、下梯段平台232、第二下梯段233）、楼梯挑梁24（内侧挑梁241、外侧挑梁242）、楼梯纵梁25（楼梯内侧第一纵梁251、楼梯外侧第一纵梁252、楼梯平台内侧纵梁253、楼梯平台外侧纵梁254、楼梯内侧第二纵梁255、楼梯外侧第二纵梁256）、转角平台立柱26（转角平台内侧立柱261、转角平台外侧立柱262）、下梯段平台立柱27（下梯段平台内侧立柱271、下梯段平台外侧立柱272）、转角平台横梁28、下梯段平台横梁29、转角平台封边梁30、梯板暗梁31、下梯段底部立柱32、暗梁上部纵筋41、暗梁下部纵筋42、暗梁箍筋43、暗梁腰筋44、楼梯挑梁24底部与站台板15之间的竖向距离h1、孔边主梁13底部与下梯段平台232之间的竖向距离h2、孔边主梁13侧边与楼梯孔洞12的水平距离h3。
具体实施方式
25.为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
26.本发明专利的目的是针对现有技术中的不足，提出一种能有效解决上述问题的无柱地铁车站用l型楼梯结构，采取楼梯挑梁结构替代现有技术中两根转角平台立柱，将转角平台支承在邻近下梯段一侧的两根转角平台立柱上，并通过下梯段两侧的楼梯纵梁来提高楼梯挑梁结构的悬挑能力，还通过上梯段两侧的梯板暗梁来加强整个楼梯结构的受力性能，避免了l型楼梯转角平台的下部空间被转角平台立柱全部占用，减少了站台公共区的封闭面积，提高了站台可使用面积，增加了站台的横向通行宽度，改善了站台层视线的通透性，减小了地铁站台的压抑感。
27.请结合参阅图1至图4，本发明优选实施例中的无柱地铁车站用l型楼梯结构包含站厅中板11、楼梯孔洞12、孔边主梁13、孔边次梁14、站台板15、车站底板16、垂直电梯17和l型楼梯。站厅中板11、站台板15、车站底板16相互平行设置，站厅中板11在l型楼梯和垂直电梯17的位置开设一个楼梯孔洞12，楼梯孔洞12侧边设置孔边主梁13和孔边次梁14。l型楼梯设置在地铁车站的站厅中板11和站台板15之间，连通无柱地铁车站的站厅层a和站台层b。
28.l型楼梯包括与站厅层a孔边次梁14相连接的上梯段21、与站台层b站台板15相连接的下梯段23、连接上梯段21与下梯段23的转角平台22、转角平台22下的楼梯挑梁24、转角平台封边梁30、沿上梯段21长度方向设置的梯板暗梁31、沿下梯段23长度方向设置的楼梯纵梁25、沿下梯段25宽度方向设置的转角平台横梁28和下梯段平台横梁29、转角平台立柱
26和下梯段平台立柱27。
29.转角平台22下方设置的楼梯挑梁24固定端连接在转角平台立柱26顶部，自由端与转角平台封边梁30连接，具体为：内侧挑梁241固定端与转角平台内侧立柱261顶部相连接，外侧挑梁242固定端与转角平台外侧立柱262顶部相连接，内侧挑梁241和外侧挑梁242的自由端之间设置转角平台封边梁30。楼梯挑梁24的结构尺寸需满足实际的结构强度需求。
30.梯板暗梁31沿上梯段21长度方向设置在在上梯段21的两侧，梯板暗梁31顶部与孔边次梁14连接，梯板暗梁31底部与转角平台22下部内侧挑梁241连接，梯板暗梁31内部配置暗梁上部纵筋41、暗梁下部纵筋42、暗梁箍筋43和暗梁腰筋44，暗梁上部纵筋41和暗梁下部纵筋42的规格和数量均相同，且为通长配置，暗梁箍筋43包裹住暗梁上部纵筋41、暗梁下部纵筋42和暗梁腰筋44，以增强上梯段21的受力性能，提高整个l型楼梯的结构整体性。
31.楼梯纵梁25沿下梯段23长度方向设置在下梯段23的两侧，楼梯纵梁25的下端与站台板15相连接，且底部设置两根下梯段底部立柱32，上端与转角平台立柱26顶部相连接，中间与下梯段平台立柱27相连接，具体为：楼梯内侧第一纵梁251和楼梯外侧第一纵梁252的底端均与站台板15相连；楼梯内侧第二纵梁255顶端与转角平台内侧立柱261顶部相连接，楼梯外侧第二纵梁256顶端与转角平台内侧立柱261顶部相连接；楼梯内侧第二纵梁255底端和楼梯平台内侧纵梁253一端均与下梯段平台内侧立柱271顶部相连接，楼梯外侧第二纵梁256底端和楼梯平台外侧纵梁254一端均与下梯段平台外侧立柱272顶部相连接；楼梯内侧第一纵梁251顶端与楼梯平台内侧纵梁253的另一端相连接，楼梯外侧第一纵梁252顶端与楼梯平台外侧纵梁254的另一端相连接。
32.在转角平台内侧立柱261和转角平台外侧立柱262顶部之间设置转角平台横梁28，在下梯段平台内侧立柱271和下梯段平台外侧立柱272顶部之间设置下梯段平台横梁29，以增加l型楼梯20在下梯段23宽度方向的刚度和结构整体性。
33.下梯段23支承在下部楼梯纵梁25上，具体为：沿下梯段23的宽度方向，第一下梯段231的两端分别支承在楼梯内侧第一纵梁251和楼梯外侧第一纵梁252的顶部；下梯段平台232的两端分别支承在楼梯平台内侧纵梁253和楼梯平台外侧纵梁254的顶部；第二下梯段233的两端分别支承在楼梯内侧第二纵梁255和楼梯外侧第二纵梁256的顶部；下梯段23的厚度不宜大于150mm，以节约工程材料及造价。
34.转角平台立柱26和下梯段平台立柱27的底部穿越站台板15后，支承在车站底板16上，下梯段底部立柱32的底端也支承在车站底板16上。
35.l型楼梯的上梯段21、转角平台22、下梯段23、楼梯挑梁24、楼梯纵梁25、转角平台横梁28、下梯段平台横梁29、转角平台封边梁30、梯板暗梁31、站台板15顶面以上的转角平台立柱26和下梯段平台立柱27采用钢筋混凝土材料一体式浇筑，增加l型楼梯的各构件之间的连接能力，提高l型楼梯的整体性。
36.楼梯挑梁24底部与站台板15之间的距离h1不小于2.4m，以改善站台层b视线的通透性，减小地铁站台层b的压抑感；孔边主梁13底部与下梯段平台232之间的距离h2不小于2.4m，站厅层a孔边主梁13侧边与楼梯孔洞12的距离h3不小于1m，以保证l型楼梯结构顶面以上的竖向高度满足通行和规范要求。
37.在上梯段21和下梯段23之间设置含透明井道的垂直电梯17，垂直电梯17紧靠上梯段21和下梯段23设置。
38.应当理解，以上所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。