地铁车站端头井免设中柱的结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁车站端头井免设中柱的结构，包括顶板(1)、中板(2)、底板(3)和侧墙(4)，且顶板(1)、中板(2)和底板(3)一侧分别设置顶板梁(101)、中板梁(2)和底板梁(301)，顶板(1)与所述中板(2)之间及中板(2)与侧墙(4)之间形成无中柱的作业空间，顶板(1)抬高设置，顶板(1)的中部设有将其分隔成两块双向板并为其提供支撑的顶板型钢梁(102)，中板(2)的中部设有将其分割成两块双向板并为其提供支撑的中板型钢梁(202)。本发明专利技术还公开了一种地铁车站端头井免设中柱的结构的施工方法。本发明专利技术免设中柱避免对盾构机掉头产生干扰，且加强了顶板、中板和底板的强度保证整体结构的稳固性。

【技术实现步骤摘要】
地铁车站端头井免设中柱的结构及其施工方法
本专利技术属于地铁端头井
，更具体地，涉及地铁车站端头井免设中柱的结构及其施工方法。
技术介绍
地铁地下车站为一条长条形框架结构，通过在顶板、中板、底板结合柱子设置通长纵梁形成受力体系，车站端头井因为盾构作业的需求，一般比车站标准段要深，普遍多在18m以上。地铁车站端头井作为盾构工作井往往需要满足盾构施工的要求，而端头井中的中柱位于端头井的中部，因此成为盾构中的障碍，盾构机掉头时往往会受到中柱的影响，增加掉头的难度。传统技术中，端头井的中柱一般会在盾构掉头后再进行浇筑施工。传统做法有以下缺点：中柱后浇往往为满足承载力的要求需要设置临时型钢支撑，该方案施工繁琐，工序复杂，施工不便。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种地铁车站端头井免设中柱的结构，去掉了传统方案中的中柱结构，避免对盾构机掉头的阻碍，同时省去了盾构机掉头后再施工中柱的补救性施工工序，直接由顶板、中板和底板形成盾构机掉头的空间；通过将顶板抬高，减小附图荷载，并在顶板、中板和底板中部分别增设顶板型钢梁、中板型钢梁和暗梁，以在提供支撑加固的同时将各板分成两块双向板分散受力保证整体结构的稳固性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种地铁车站端头井免设中柱的结构，包括顶板、中板、底板和侧墙，且所述顶板、中板和底板一侧分别设置顶板梁、中板梁和底板梁，所述顶板与所述中板之间及所述中板与所述侧墙之间形成无中柱的作业空间，以供盾构机掉头；所述顶板抬高设置，以减小其上的覆土荷载，所述顶板的中部设有将其分隔成两块双向板并为其提供支撑的顶板型钢梁，所述中板的中部设有将其分割成两块双向板并为其提供支撑的中板型钢梁，以增强顶板和中板的强度。进一步地，所述侧墙上或所述顶板梁和中板梁之间或所述中板梁和底板梁之间设有分布在所述作业空间四周的框架型钢柱。进一步地，所述底板的中部设有不向底板外突出的并将其分隔成两块双向板的暗梁。进一步地，所述底板的底部间隔设有若干在一条直线上的抗拔桩。进一步地，所述暗梁的正下方分布有为其提供支撑的所述抗拔桩。进一步地，所述框架型钢柱和所述抗拔桩位于同一直线上。进一步地，所述顶板梁和/或所述中板梁为上翻梁，或者下翻梁。作为本专利技术的另一个方面，提供一种地铁车站端头井免设中柱的结构的施工方法，步骤如下：S1施工抗拔桩；S2于所述抗拔桩的顶部施工底板，于所述底板的中部施工暗梁；S3依次施工侧墙、不带中柱支撑的中板和所述中板侧支撑的中板梁；S4施工抬高覆土层减少的顶板和其侧支撑的顶板梁。进一步地，步骤S2中，施工所述暗梁后施工框架型钢柱，并使得所述框架型钢柱与所述抗拔桩位于同一直线上。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术地铁车站端头井免设中柱的结构，去掉了传统方案中的中柱结构，避免对盾构机掉头的阻碍，同时省去了盾构机掉头后再施工中柱的补救性施工工序，直接由顶板、中板和底板形成盾构机掉头的空间；通过将顶板抬高，减小附图荷载，并在顶板、中板和底板中部分别增设顶板型钢梁、中板型钢梁和暗梁，以在提供支撑加固的同时将各板分成两块双向板分散受力保证整体结构的稳固性。(2)本专利技术地铁车站端头井免设中柱的结构，底板的底部设有若干抗拔桩，侧墙上或顶板梁与中板梁之间或中板梁与底板梁之间设有在掉头空间侧边的框架型钢柱，以提供稳固支撑，保证整体结构的稳固性；且框架型钢柱与抗拔桩位于同一直线上，以替代原有的中柱提供中部的支撑。(3)本专利技术地铁车站端头井免设中柱的结构，中板的厚度增加，且中板中的配筋加大，以提高其结构的牢固性，顶板梁101、中板梁201和底板梁采用型钢混凝土结构以加大支撑力度。附图说明图1为本专利技术实施例地铁车站端头井免设中柱的结构中底板的平面布置图；图2为本专利技术实施例地铁车站端头井免设中柱的结构中中板的平面布置图；图3为本专利技术实施例地铁车站端头井免设中柱的结构中底板的平面布置图；图4为图1的A-A面剖视图；图5为图1的B-B面剖视图。所有的附图中，相同的标记表示同一结构或零件，其中：1-顶板、2-中板、3-底板、4-侧墙、5-框架型钢柱、101-顶板梁、102-顶板型钢梁、201-中板梁、202-中板型钢梁、301-底板梁、302-暗梁、303-抗拔桩。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。作为本专利技术的一种较佳的实施例。如图1-5所示，本专利技术提供一种地铁车站端头井免设中柱的结构，本方案的端头井包括顶板1、中板2、底板3和侧墙4，顶板1、侧墙4和底板3围成端头井的作业空间，以供盾构机始发、到达以及横向移动掉头；所述作业空间中不设中柱，即所述顶板1和中板2之间，所述中板2和底板3之间不设中间支撑结构，以避免成为盾构机掉头时的障碍，降低掉头的难度。同时免去了传统技术中需要在盾构机掉头后施工中柱的工序，降低施工难度。顶板1抬高设置，其高度高于传统端头井中顶板的高度，以减小顶板覆土荷载，保证顶板1在没有支撑的情况下的稳固性；顶板1的一侧设有顶板梁101，顶板1的中部设有顶板型钢梁102，一方面为顶板提供支撑以加强顶板1的强度；另一方面顶板型钢梁102将顶板1分割成两块双向板(一块现浇楼板在荷载的作用下，会产生荷载效应，同时要把荷载传递给梁或墙，其传递路径是尽量寻短途的，只在一个或主要在一个方向上弯曲的为单向板，在两个方向都存在弯曲的为双向板)，以将顶板受力进行分散，使其在没有中柱的情况下为顶板1保证顶板1结构的稳定性。中板2的一侧设有中板梁201，中板2的中部设有中板型钢梁202，中板型钢梁202用于加强中板2的强度，中板型钢梁202将中板分成两块双向板，从而将中板2上的力分散开，保证去掉中柱支撑后的中板2的强度。优选地，中板2中板板厚增加，其厚度大于设有中柱的传统端头井中中板的厚度；其中，中板2中增大配筋，以增强中板2的强度。底板3中包括侧边的底板梁301、不向底板外突出的暗梁302，暗梁302将底板分隔呈两块双向板，底板3的下方设置有若干抗拔桩303，抗拔桩303用于支撑底板3和暗梁303，以保证底板3的稳定性。进一步地，顶板梁101、中板梁201和底板梁采用型钢混凝土结构以加大支撑力度；优选地，所述暗梁302的正下方设有抗拔桩303，以直接对暗梁302提供支撑。如图1-3所示，与抗拔桩303位于同一直线上的侧墙上或顶板梁101和中板梁201之间或中板梁201和底板梁301之间设有框架型钢柱5，以在侧墙等四周的框架处提供支撑，保证整体结构的稳固性。进一步地，顶板梁101和/或中板梁201为上翻梁，或者下翻梁。进一步地，中板2为一层或两层，即本专利技术可适用于两层或三层地下车站，避免在盾构机掉头后还需施工中柱，提高盾构机掉头的灵活性。作为本专利技术的另一个方面，提供一种如前所述的地铁车站端头井免设中柱的结构的施工方法，包括如下步骤：S1施工抗拔桩303，间隔施工若干抗拔桩303，优选地，抗拔桩303沿一条直线施工；S2于抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁车站端头井免设中柱的结构，包括顶板(1)、中板(2)、底板(3)和侧墙(4)，且所述顶板(1)、中板(2)和底板(3)一侧分别设置顶板梁(101)、中板梁(2)和底板梁(301)，其特征在于，所述顶板(1)与所述中板(2)之间及所述中板(2)与所述侧墙(4)之间形成无中柱的作业空间，以供盾构机掉头；所述顶板(1)抬高设置，以减小其上的覆土荷载，所述顶板(1)的中部设有将其分隔成两块双向板并为其提供支撑的顶板型钢梁(102)，所述中板(2)的中部设有将其分割成两块双向板并为其提供支撑的中板型钢梁(202)，以增强顶板(1)和中板(2)的强度。

【技术特征摘要】
1.一种地铁车站端头井免设中柱的结构，包括顶板(1)、中板(2)、底板(3)和侧墙(4)，且所述顶板(1)、中板(2)和底板(3)一侧分别设置顶板梁(101)、中板梁(2)和底板梁(301)，其特征在于，所述顶板(1)与所述中板(2)之间及所述中板(2)与所述侧墙(4)之间形成无中柱的作业空间，以供盾构机掉头；所述顶板(1)抬高设置，以减小其上的覆土荷载，所述顶板(1)的中部设有将其分隔成两块双向板并为其提供支撑的顶板型钢梁(102)，所述中板(2)的中部设有将其分割成两块双向板并为其提供支撑的中板型钢梁(202)，以增强顶板(1)和中板(2)的强度。2.根据权利要求1所述的一种地铁车站端头井免设中柱的结构，其特征在于，所述侧墙(4)上或所述顶板梁(101)和中板梁(201)之间或所述中板梁(201)和底板梁(301)之间设有分布在所述作业空间四周的框架型钢柱(5)。3.根据权利要求2所述的一种地铁车站端头井免设中柱的结构，其特征在于，所述底板(3)的中部设有不向底板外突出的并将其分隔成两块双向板的暗梁(302)。4.根据权利要求3所述的一种地铁车站端头井免设中柱的结构，其特征在于，所述底板(2)的底部间...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵星，雷崇，李文彪，毛良根，许俊超，王一博，胡正波，杨宗元，万勇，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42