La ampliación de la estación de Atocha es una obra singular, compuesto por diferentes estructuras también singulares, sobre todo la cubierta principal que es una estructura compleja, con paraboloides hiperbólicos.
La obra de ampliación de la estación se ha realizado intentando minimizar al máximo la interferencia de la misma con el tráfico ferroviario, que no se podía cortar totalmente en ningún momento. Esto ha complicado la obra y ha implicado ir haciendo todas las estructuras de forma secuencial, de forma que se iban cortando los andenes de dos en dos, entonces se realizaban las nuevas estructuras, y una vez se terminaban se daba trafico a esos andenes y se cortaban los dos siguientes.
La nueva obra consta de las siguientes partes principales:
I – El vestíbulo sobre vías, resuelto con una estructura convencional que permite el acceso a los andenes mediante escaleras y rampas.
II – La cubierta principal sobre este vestíbulo formado por módulos de 16x16m. con una solución de cubierta con lucernarios oblicuos, que dan lugar a una estructura compleja, con paraboloides hiperbólicos materializado mediante vigas en una dirección.
III – Unas cubiertas de andenes entre la sala hipóstila y la nueva cubierta principal, con estructuras continuas lineales y lucernarios entre andenes. Esta cubierta se recubre también con pilares situados en cuadrícula de 16×16.
IV – La estructura del nuevo vestíbulo de llegadas con una cubierta en dientes de sierra que cubre también en voladizo la espera de taxis.