一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构的制作方法

1.本发明涉及地下车站施工技术领域，具体地说涉及一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构。


背景技术：

2.地铁车站两端的端头井结构形式应与其衔接的两端区间施工方法相协调。当区间结构采用盾构法时。车站端头井的梁柱布置以及净空尺寸应满足盾构始发、接收、调头等不同盾构施工工艺的要求。
3.在现有技术中，盾构接收的常规做法为：车站端头井结构侧墙平面布置相较车站标准段结构加宽1.6～1.8m，端头井结构底板竖向布置相较车站标准段结构底板需下沉约1.6m，同时在底板、中板设置盾构吊装所需的预埋件。车站端头井底板下沉后，存在以下具体问题：
4.1、增加了车站基坑开挖的深度，对于需要降水施工的车站而言，增大了降水量及降水难度，导致部分地层降水达不到预期效果，还会引起盾构始发、接收洞门的渗漏水，增加了盾构始发、接收施工的风险；
5.2、车站端头井平面、竖向尺寸较车站标准段加大，支撑布设道数及形式较多，端头井整体空间受力复杂，下沉后的基坑底部经常处于较差地层，增加了基坑施工的风险；
6.3、为满足盾构接收条件，车站端头井底板需下沉约1.6m，在车站投入使用之前，还需将下沉的部分回填至标准段标高，虽为常规做法，但仍有部分废弃工程。


技术实现要素：

7.本发明提供的一种可减少车站端头井底板下沉量，进而减少端头井基坑深度的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，达到减少端头井支撑数量、围护结构与主体结构工程量，以及减少端头井降水深度及降水量系列问题的目的，可至少解决上述技术问题之一。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，涉及车站端头井、结构侧墙和中立柱，包括布置在车站标准段底部的标准段底板，还包括布置在车站端头井底部的端头井底板和预埋滑轨；
9.所述端头井底板连接在所述标准段底板的端部，包括弧形底板部，所述弧形底板部呈顶面内凹、底面水平的弧状板结构，所述弧形底板部顶部截面的弧线拟合于盾构圆形曲线，且所述弧形底板部的顶部截面弧线的最低点位于盾构中线上，并低于所述标准段底板的顶部，所述弧形底板部的顶部截面弧线的最高点高于所述标准段底板的顶部；
10.所述预埋滑轨具有两个，分别沿长度方向间隔固定在所述弧形底板部上，并以盾构中线为中心，呈倾斜角度镜像分布，且所述预埋滑轨的截面最高点与所述标准段底板的顶部处于同一水平高度。
11.进一步地，所述车站端头井的端墙内设有用于与盾构拼接的盾构管片，所述盾构
管片与端墙之间设有盾构后浇环梁，所述盾构管片与所述盾构后浇环梁内径相等，所述盾构管片或盾构后浇环梁内径的水平高度最低点位于盾构中线上，并介于所述标准段底板的顶部与所述弧形底板部的顶部截面弧线最低点之间，所述盾构管片或盾构后浇环梁外径的水平高度最低点位于盾构中线上，所述盾构后浇环梁的外径大于所述盾构管片的外径，所述端头井底板的端部抵触至所述车站端头井的端墙，且所述盾构后浇环梁的外径曲线与所述弧形底板部的顶部截面弧线相拟合。
12.进一步地，所述预埋滑轨以盾构中线为中心，呈60度角度朝向盾构中线倾斜，包括承托板、工字钢导轨和支撑件，所述承托板预埋在所述弧形底板部的内部，所述工字钢导轨固定在所述承托板上，并向上伸出于所述弧形底板部，且所述工字钢导轨的顶面可与所述盾构后浇环梁的外径曲线外切，所述支撑件固定在所述承托板上，并位于所述工字钢导轨的朝内侧，所述支撑件竖直向上伸出于所述弧形底板部，并抵紧至所述工字钢导轨的顶端。
13.进一步地，所述端头井底板还包括水平底板部，所述水平底板部具有两个，分别沿长度方向固定在所述弧形底板部的两侧，并与所述弧形底板部连接成一体，且所述水平底板部的底部与所述弧形底板部的底部保持平齐，所述水平底板部的顶部与所述弧形底板部的顶部截面弧线的最高点处于同一水平高度，并高于所述标准段底板的顶部。
14.进一步地，所述结构侧墙与所述中立柱分别竖直固定在两个所述水平底板部上，并均沿长度方向临靠所述弧形底板部的侧边，且所述中立柱与所述水平底板部之间还设有上翻梁。
15.进一步地，还包括用作盾构接收后拆解、吊装门式架的基础的吊装台，所述吊装台具有两个，分别沿长度方向搭建在所述弧形底板部与所述结构侧墙/中立柱之间。
16.进一步地，所述吊装台呈平台式结构，搭建在所述弧形底板部靠近所述水平底板部的斜坡面，并贴靠在所述结构侧墙/中立柱朝向所述弧形底板部的内侧面。
17.进一步地，所述吊装台呈阶梯式结构，搭建在所述弧形底板部靠近所述水平底板部的斜坡面，并竖直向上贴靠在所述结构侧墙/中立柱朝向所述弧形底板部的内侧面。
18.本发明的有益效果体现在：
19.1、本发明中，采用呈弧状结构的端头井底板形式，与预埋滑轨配合，兼做盾构始发、接收基座，取消了常规盾构始发、接收弧形钢结构支架和基座，以弧形底板部作为支架和基座，以预埋滑轨作为承托盾构机移动的导轨，抬升后的车站端头井底板不仅满足区间盾构始发、接收的空间需求，也适用于明挖法、盖挖法、暗挖法等不同施工工艺。
20.2、本发明中，采用弧形底板结构，利用拱效应原理，改善底板受力情况，减少底板构件尺寸，大幅减少了端头井底板下沉空间，达到了减少底板埋深的目的，进而减少了端头井支撑数量以及端头井围护结构与主体结构工程量，更是减少了端头井降水深度及降水量等系列问题，降低了施工风险，节约了工程造价。
附图说明
21.图1是本发明实施例的地下车站端头井立面图。
22.图2是本发明另一实施例的地下车站端头井立面图。
23.图3是本发明实施例的地下车站端头井纵面图，
24.附图中各部件的标记为：1、结构侧墙；2、中立柱；3、上翻梁；4、盾构管片；5、盾构后
浇环梁；6、端头井底板；601、水平底板部；602、弧形底板部；7、预埋滑轨；701、承托板；702、工字钢导轨；703、支撑件；8、吊装台；9、标准段底板；10、轨面。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另参见图1-2，本发明实施例提供了一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，涉及车站端头井、结构侧墙1和中立柱2，包括布置在车站标准段底部的标准段底板9，还包括布置在车站端头井底部的端头井底板6和预埋滑轨7；
27.所述端头井底板6连接在所述标准段底板9的端部，包括弧形底板部602，所述弧形底板部602呈顶面内凹、底面水平的弧状板结构，所述弧形底板部602顶部截面的弧线拟合于盾构圆形曲线，且所述弧形底板部602的顶部截面弧线的最低点位于盾构中线上，并低于所述标准段底板9的顶部，所述弧形底板部602的顶部截面弧线的最高点高于所述标准段底板9的顶部；
28.所述预埋滑轨7具有两个，分别沿长度方向间隔固定在所述弧形底板部602上，并以盾构中线为中心，呈倾斜角度镜像分布，且所述预埋滑轨7的截面最高点与所述标准段底板9的顶部处于同一水平高度。
29.本发明中，采用呈弧状结构的端头井底板形式，与预埋滑轨配合，兼做盾构始发、接收基座，一方面，取消了常规盾构始发、接收弧形钢结构支架和基座，以弧形底板部作为支架和基座，以预埋滑轨作为承托盾构机移动的导轨，抬升后的车站端头井底板不仅满足区间盾构始发、接收的空间需求，也适用于明挖法、盖挖法、暗挖法等不同施工工艺，另一方面，采用弧形底板结构，利用拱效应原理，改善底板受力情况，减少底板构件尺寸，大幅减少了端头井底板下沉空间，达到了减少底板埋深的目的，进而减少了端头井支撑数量以及端头井围护结构与主体结构工程量，更是减少了端头井降水深度及降水量等系列问题，降低了施工风险，节约了工程造价。
30.参见图1-3，在本实施例中，所述车站端头井的端墙内设有用于与盾构拼接的盾构管片4，所述盾构管片4与端墙之间设有盾构后浇环梁5，所述盾构管片4与所述盾构后浇环梁5内径相等，所述盾构管片4或盾构后浇环梁5内径的水平高度最低点位于盾构中线上，并介于所述标准段底板9的顶部与所述弧形底板部602的顶部截面弧线最低点之间，所述盾构管片4或盾构后浇环梁5外径的水平高度最低点位于盾构中线上，所述盾构后浇环梁5的外径大于所述盾构管片4的外径，所述端头井底板6的端部抵触至所述车站端头井的端墙，且所述盾构后浇环梁5的外径曲线与所述弧形底板部602的顶部截面弧线相拟合。这样设计，所述盾构后浇环梁5作为盾构贯通后，车站主体结构与所述盾构管片4之间重要的联系结构和防水结构，在盾构始发、接收完成后，与车站端头井的端墙结构现浇成一体，所述端头井底板6取代了原先的支架和基座，支撑盾构机，并为盾构机的掘进提供导向轨道，确保盾构
机在贴合所述弧形底板部602顶面的中部沿直线移动时，能够以同一水平高度移动至所述盾构管片4位置处完成拼接。
31.参见图1-2，在本实施例中，所述预埋滑轨7以盾构中线为中心，呈60度角度朝向盾构中线倾斜，包括承托板701、工字钢导轨702和支撑件703，所述承托板701预埋在所述弧形底板部602的内部，所述工字钢导轨702固定在所述承托板701上，并向上伸出于所述弧形底板部602，且所述工字钢导轨702的顶面可与所述盾构后浇环梁5的外径曲线外切，所述支撑件703固定在所述承托板701上，并位于所述工字钢导轨702的朝内侧，所述支撑件703竖直向上伸出于所述弧形底板部602，并抵紧至所述工字钢导轨702的顶端。这样设计，以所述弧形底板部602作为支架和基座，以所述预埋滑轨7作为承托盾构机移动的导轨，取消了常规盾构始发、接收弧形钢结构支架和基座，所述预埋滑轨7与所述弧形底板部602装配结构简单，提前预埋好即可，简化了传统的端头井的底板装配结构，两个镜像分布的所述预埋滑轨7均向内倾斜，朝向盾构中线，两个所述工字钢导轨702的顶面均与盾构机的壳体相切，确保盾构机在车站标准段、车站端头井和所述盾构管片4之间沿着同一水平线移动，需要注意的是，盾构机移动轨面10高于所述端头井底板6的顶面及标准段底板9的顶面，同时所述支撑件703起到竖直支撑所述工字钢导轨702的作用，防止盾构机压坏呈倾斜姿态放置的所述工字钢导轨702。
32.参见图1-3，在本实施例中，所述端头井底板6还包括水平底板部601，所述水平底板部601具有两个，分别沿长度方向固定在所述弧形底板部602的两侧，并与所述弧形底板部602连接成一体，且所述水平底板部601的底部与所述弧形底板部602的底部保持平齐，所述水平底板部601的顶部与所述弧形底板部602的顶部截面弧线的最高点处于同一水平高度，并高于所述标准段底板9的顶部。这样设计，所述弧形底板部602的两侧边依旧留有呈水平状的富余底板，及所述水平底板部601，为车站端头基坑内的水平施工提供便利条件。
33.参见图1-2，在本实施例中，所述结构侧墙1与所述中立柱2分别竖直固定在两个所述水平底板部601上，并均沿长度方向临靠所述弧形底板部602的侧边，且所述中立柱2与所述水平底板部601之间还设有上翻梁3。这样设计，所述结构侧墙1与所述中立柱2分别建立在所述弧形底板部602的两侧之上，搭建起地下车站负二层的空间。
34.参见图1-2，在本实施例中，还包括用作盾构接收后拆解、吊装门式架的基础的吊装台8，所述吊装台8具有两个，分别沿长度方向搭建在所述弧形底板部602与所述结构侧墙1/中立柱2之间。这样设计，由于所述弧形底板部602的两侧边呈斜坡结构，不便于门式架的搭建，所以需要所述吊装台8作为辅助，单侧的所述吊装台8可承受门式架的重量以及起吊件重量，在盾构始发前/接收后，在两侧的所述吊装台8上搭建起门式架，用于起吊并下防/拆除盾构机。
35.参见图1，在本实施例中，所述吊装台8呈平台式结构，搭建在所述弧形底板部602靠近所述水平底板部601的斜坡面，并贴靠在所述结构侧墙1/中立柱2朝向所述弧形底板部602的内侧面。这样设计，呈平台式结构的所述吊装台8侧面抵触所述结构侧墙1/中立柱2，底面抵触所述弧形底板部602的斜坡面，不仅为门式架的搭建提供稳固的安装平台，还起到腋角加固作用，保护端头井底板6与所述结构侧墙1/中立柱2的连接部分。
36.参见图2，在另一实施例中，所述吊装台8呈阶梯式结构，搭建在所述弧形底板部602靠近所述水平底板部601的斜坡面，并竖直向上贴靠在所述结构侧墙1/中立柱2朝向所
述弧形底板部602的内侧面。这样设计，呈阶梯式结构的所述吊装台8侧面抵触所述结构侧墙1/中立柱2，底面抵触所述弧形底板部602的斜坡面，不仅为门式架的搭建提供稳固的安装平台，还起到腋角加固作用，保护端头井底板6与所述结构侧墙1/中立柱2的连接部分，需要注意的是，本技术中对所述吊装台8的结构形式不做具体限定。
37.综上，本发明中，采用呈弧状结构的端头井底板形式，与预埋滑轨配合，兼做盾构始发、接收基座，一方面，取消了常规盾构始发、接收弧形钢结构支架和基座，以弧形底板部作为支架和基座，以预埋滑轨作为承托盾构机移动的导轨，抬升后的车站端头井底板不仅满足区间盾构始发、接收的空间需求，也适用于明挖法、盖挖法、暗挖法等不同施工工艺，另一方面，采用弧形底板结构，利用拱效应原理，改善底板受力情况，减少底板构件尺寸，大幅减少了端头井底板下沉空间，达到了减少底板埋深的目的，进而减少了端头井支撑数量以及端头井围护结构与主体结构工程量，更是减少了端头井降水深度及降水量等系列问题，降低了施工风险，节约了工程造价。
38.应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，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。

技术特征：
1.一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，涉及车站端头井、结构侧墙(1)和中立柱(2)，包括布置在车站标准段底部的标准段底板(9)，其特征在于：还包括布置在车站端头井底部的端头井底板(6)和预埋滑轨(7)；所述端头井底板(6)连接在所述标准段底板(9)的端部，包括弧形底板部(602)，所述弧形底板部(602)呈顶面内凹、底面水平的弧状板结构，所述弧形底板部(602)顶部截面的弧线拟合于盾构圆形曲线，且所述弧形底板部(602)的顶部截面弧线的最低点位于盾构中线上，并低于所述标准段底板(9)的顶部，所述弧形底板部(602)的顶部截面弧线的最高点高于所述标准段底板(9)的顶部；所述预埋滑轨(7)具有两个，分别沿长度方向间隔固定在所述弧形底板部(602)上，并以盾构中线为中心，呈倾斜角度镜像分布，且所述预埋滑轨(7)的截面最高点与所述标准段底板(9)的顶部处于同一水平高度。2.如权利要求1所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述车站端头井的端墙内设有用于与盾构拼接的盾构管片(4)，所述盾构管片(4)与端墙之间设有盾构后浇环梁(5)，所述盾构管片(4)与所述盾构后浇环梁(5)内径相等，所述盾构管片(4)或盾构后浇环梁(5)内径的水平高度最低点位于盾构中线上，并介于所述标准段底板(9)的顶部与所述弧形底板部(602)的顶部截面弧线最低点之间，所述盾构管片(4)或盾构后浇环梁(5)外径的水平高度最低点位于盾构中线上，所述盾构后浇环梁(5)的外径大于所述盾构管片(4)的外径，所述端头井底板(6)的端部抵触至所述车站端头井的端墙，且所述盾构后浇环梁(5)的外径曲线与所述弧形底板部(602)的顶部截面弧线相拟合。3.如权利要求1所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述预埋滑轨(7)以盾构中线为中心，呈60度角度朝向盾构中线倾斜，包括承托板(701)、工字钢导轨(702)和支撑件(703)，所述承托板(701)预埋在所述弧形底板部(602)的内部，所述工字钢导轨(702)固定在所述承托板(701)上，并向上伸出于所述弧形底板部(602)，且所述工字钢导轨(702)的顶面可与所述盾构后浇环梁(5)的外径曲线外切，所述支撑件(703)固定在所述承托板(701)上，并位于所述工字钢导轨(702)的朝内侧，所述支撑件(703)竖直向上伸出于所述弧形底板部(602)，并抵紧至所述工字钢导轨(702)的顶端。4.如权利要求1所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述端头井底板(6)还包括水平底板部(601)，所述水平底板部(601)具有两个，分别沿长度方向固定在所述弧形底板部(602)的两侧，并与所述弧形底板部(602)连接成一体，且所述水平底板部(601)的底部与所述弧形底板部(602)的底部保持平齐，所述水平底板部(601)的顶部与所述弧形底板部(602)的顶部截面弧线的最高点处于同一水平高度，并高于所述标准段底板(9)的顶部。5.如权利要求1所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述结构侧墙(1)与所述中立柱(2)分别竖直固定在两个所述水平底板部(601)上，并均沿长度方向临靠所述弧形底板部(602)的侧边，且所述中立柱(2)与所述水平底板部(601)之间还设有上翻梁(3)。6.如权利要求1所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：还包括用作盾构接收后拆解、吊装门式架的基础的吊装台(8)，所述吊装台(8)具有两个，分别沿长度方向搭建在所述弧形底板部(602)与所述结构侧墙(1)/中立柱(2)之间。
7.如权利要求6所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述吊装台(8)呈平台式结构，搭建在所述弧形底板部(602)靠近所述水平底板部(601)的斜坡面，并贴靠在所述结构侧墙(1)/中立柱(2)朝向所述弧形底板部(602)的内侧面。8.如权利要求6所述的车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，其特征在于：所述吊装台(8)呈阶梯式结构，搭建在所述弧形底板部(602)靠近所述水平底板部(601)的斜坡面，并竖直向上贴靠在所述结构侧墙(1)/中立柱(2)朝向所述弧形底板部(602)的内侧面。

技术总结
本发明公开了一种车站端头井始发、接收盾构的弧形底板结构，包括布置在车站端头井底部的端头井底板和预埋滑轨；所述端头井底板连接在所述标准段底板的端部，包括弧形底板部，所述弧形底板部呈顶面内凹、底面水平的弧状板结构，所述弧形底板部顶部截面的弧线拟合于盾构圆形曲线；所述预埋滑轨具有两个，以盾构中线为中心，呈倾斜角度镜像分布，且所述预埋滑轨的截面最高点与所述标准段底板的顶部处于同一水平高度。本发明中，端头井底板与预埋滑轨配合，兼做盾构始发、接收基座，采用弧形底板结构，利用拱效应原理，改善底板受力情况，减少底板构件尺寸，大幅减少了端头井底板下沉空间，达到了减少底板埋深的目的。达到了减少底板埋深的目的。达到了减少底板埋深的目的。


技术研发人员：宋东锋 赵星 张伟 卫喆 陆广东 方震 刘东 文炜 李雪洋 张子豪
受保护的技术使用者：苏州众通规划设计有限公司 中铁第五勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/7/20