一种盾构机接收钢平台的制作方法

本发明涉及接收钢平台，尤其涉及一种盾构机接收钢平台。
背景技术：
：常规盾构机接收均在地铁车站盾构井底板或中板钢筋混凝土结构施工并养护强度达到要求后进行，将接收托架直接放置在混凝土结构上固定进行接收。要具备上述接受条件，往往需要车站具备盾构接收井结构施工完成，工期较宽松的条件。在城市地铁施工过程中，往往由于前期工程及其他外部因素影响，车站主体结构施工时间短，工期紧张。尤其是地下三层叠线隧道车站施工时，工程量较一般地下二层车站大，无法按时提供负二层盾构接收条件，即无法完成负二层盾构接收井处中板混凝土结构的施工。技术实现要素：为解决上述问题，本发明提供一种盾构机接收钢平台，在中板结构来不及施工的条件下，可以利用钢立柱平台进行整体接收盾构机，钢立柱之间采用工20a工字钢交互焊接固定的连接系，保证钢立柱之间形成整体，稳定性更高，接收托架采用δ＝2cm钢板增设i20a角钢焊接作为抗滑移挡块与钢板焊接，防止盾构机滑动，保证了盾构接收的安全。为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：本发明提供一种盾构机接收钢平台，包括若干钢支撑立柱、厚钢板、钢托架，所述各钢支撑立柱底部与预埋钢板焊接固定，各钢支撑立柱之间设置有若干水平拉条、斜拉条，所述钢支撑立柱的上部设置有连接纵向立柱的纵向工字钢、连接横向立柱的横向工字钢，所述纵向工字钢左端顶住车站结构中板，纵向工字钢右端抵住端头侧墙，所述纵向工字钢、横向工字钢上部设置有厚钢板，所述厚钢板上部设置有盾构机托架，所述盾构机托架通过工字钢一与侧墙连接，所述盾构机托架前后和中板结构之间采若干处用工字钢一作为钢支撑，在盾构机托架左右两侧与主体结构之间各安装固定若干根工字钢一。进一步的，所述各钢支撑立柱之间设置有上、中、下三排水平拉条、4道竖向斜拉条、2层水平斜拉条。进一步的，所述钢支撑立柱采用12根设置，纵向4排，横向3排，在12根钢立柱上方采用6根12m的45a纵向工字钢，2根为1组进行双拼，连接纵向4根立柱，双拼工字钢左端头顶住车站结构中板，右端顶住端头侧墙；采用8根1.36m的45a横向工字钢连接横向3根立柱。进一步的，所述工字钢一为45a工字钢。进一步的，所述厚钢板厚度为20毫米，铺设宽度为8.0m，长度为11.75m。进一步的，所述水平拉条、竖向斜拉条、水平斜拉条采用20a工字钢。进一步的，所述盾构机托架前后和中板结构之间采8处用45a工字钢作为钢支撑，在盾构机托架左右两侧与主体结构之间各安装固定6根45a工字钢。进一步的，所述盾构机托架与其下部厚钢板增设i20a角钢焊接作为抗滑移挡块。本发明的有益效果：本发明结构简单，在中板结构来不及施工的条件下，可以利用钢立柱平台进行整体接收盾构机，钢立柱之间采用工20a工字钢交互焊接固定的连接系，保证钢立柱之间形成整体，稳定性更高，接收托架采用δ＝2cm钢板增设i20a角钢焊接作为抗滑移挡块与钢板焊接，防止盾构机滑动，保证了盾构接收的安全。。附图说明图1为实施例1的整体结构示意图；图2为实施例1的侧立面示意图；图3为实施例1的立面示意图；图4为实施例1的平面示意图；图5为实施例1的边界条件示意图；图6为实施例1的盾构机托架结构示意图；图7为实施例1的盾构机重力分布示意图；图8为实施例1的摩阻力分布示意图；图9为实施例1的变形计算的平台最大位移示意图；图10为实施例1的变形计算的盾构机行走工作面最大位移示意图；图11为实施例1的强度计算的板单元最大应力示意图；图12为实施例1的强度计算的45a双拼工字钢最大组合应力示意图；图13为实施例1的强度计算的钢管立柱最大组合应力示意图；图14为实施例1的强度计算的钢管立柱最大反力示意图；图15为实施例1的强度计算的连接系最大组合应力示意图；图16为实施例1的强度计算的连接系最大轴力示意图；图17为实施例1的基础计算最大反力示意图；图18为实施例1的钢管柱底板示意图；图19为实施例1的稳定性计算的参数输入界面示意图；图20为实施例1的稳定性计算的模态1示意图；图21为实施例1的稳定性计算的模态2示意图；图22为实施例1的稳定性计算的模态3示意图；图23为实施例1的稳定性计算的模态4示意图；图24为实施例1的稳定性计算的模态5示意图；图25为实施例1的稳定性计算的模态6示意图；图26为实施例1的预埋钢板平面示意图；图27为实施例1的预埋钢板锚筋布置示意图；图28为实施例1的预埋钢板锚筋大样示意图；图29为实施例1的工字钢大样示意图；图30为实施例1的顶部工字钢部件连接平面示意图；图31为实施例1的顶部工字钢部件连接侧面示意图；图32为实施例1的盾构机托架与侧墙连接效果示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。实施例1：深圳市地铁9号线向西村站～文锦站区间，区间左线起讫里程长498.56m，左线出洞口为向西村站，西村站是换乘站，盾构洞门与换乘段底板存在高差。为了给盾构到达时的接收施工，盾构接收需搭设盾构接收钢平台。盾构接收端头井预留孔尺寸为11.5×7.5m。主体结构围护采用地下连续墙，地下连续墙厚度为1000mm。此次实施进洞的盾构机直径为φ6340；盾构机主机长度为8650mm，刀盘长1650mm。机头自重为320t。结合现场条件，向西村站是换乘站，左线盾构洞门底部与负三层底板面高差为8.337m。为了给盾构施工创造接收条件，需在向西村站端头井搭设钢平台。设盾构接收平台(长×宽×高＝11.5m×7.5m×8.337m)需要提前一月进行搭设,并安装盾构接收托架，盾构机到达向西村站后，实施解体、吊装出盾构机机头。本实施例提供一种盾构机接收钢平台，(一)结构设计钢平台结构从下到上依次为钢管柱(600×12)、连接系(12.6双槽钢)、45a双拼工字钢(纵梁)、20cm厚钢板、盾构机托架。托架通过焊接在钢板上的限位工字钢进行固定。钢管桩与负1底板锚接(地脚螺栓)。45a双拼工字钢(纵梁)与顶端钢板顶紧负2中板，计算时边界条件按照x、z向约束考虑。(二)荷载设置盾构机托架与刚平台横向接触宽度为：0.5m×2。盾构机按照320t考虑，根据盾构控制平台参数，盾构机从露头到完全出洞，顶推力为120t——190t。本次计算按照190t考虑。(1)盾构机重力：320/(11.5×0.5×2)＝27.83t/㎡。(2)摩阻力按照节点荷载施加：190t/126＝1.508t。结构自重：midas自行添加。(3)荷载组合：1.4×[(1)+(2)]+1.2×(3)(三)计算说明本次计算按照盾构机即将全部离洞考虑，即盾构机全部重力和行走时的摩擦力作用在托架上。采用荷载组合：1.4×[(1)+(2)]+1.2×(3)。(1)变形计算平台最大位移：24.97mm，主要集中在钢板边缘盾构机行走工作面最大位移：4.81mm(2)强度计算板单元最大应力：152.53n/mm245a双拼工字钢最大组合应力75.14n/mm2钢管立柱最大组合应力56.88n/mm2最大反力48.86t连接系最大组合应力79.53n/mm2连接系最大轴力224.45kn联结系(双12.6槽钢)焊缝计算(焊缝高8mm)：内力：剪力n＝224.45kn应力：因此焊缝高8mm，双面4条焊缝焊接长度12cm即可满足要求。(3)基础计算最大反力48.86t反力计算表荷载fx(kn)fy(kn)fz(kn)自重00400.555852机重-1863.34195303138.005合计-1863.34195303538.560852钢管柱最大反力为48.86t，通过800×800×20钢板锚固在混凝土板上。混凝土板厚0.4m，按照45°扩散角考虑，则，混凝土板下方地基承载力须达到：地基处理后，须达到以上要求。(4)稳定性计算本次只计算钢平台的整体稳定性，设置6个模态，自重按照不变荷载，机重、盾构机摩擦力按照可变荷载考虑。模态1：临界荷载系数10.00模态2：临界荷载系数10.01模态3：临界荷载系数13.61模态4：临界荷载系数13.62模态5：临界荷载系数15.68模态6：临界荷载系数15.68由以上计算得知：钢平台临界荷载系数较大，而且是非盾构机行走部位钢板屈曲，因此，稳定性计算满足要求。钢平台设计满足使用要求。为保证钢平台在底板结构的稳定，地板承载力强度需达到190.08kpa，在底板浇筑时需设置预埋钢板。(四)施工准备(1)杂物清理，进场后首先进行底板上的杂物清理、积水排除。(2)柱底找平，安排工人对预埋钢板上杂物以及水泥浆等清理干净，以免影响后续焊接效果。(3)测量放线，在钢板面上测放出每根钢支撑立柱的平面位置中心点，并做好标记。复测钢支撑底部标高，控制在-19.53m。(五)钢平台安装(1)钢立柱及底部水平拉条安装采用80t汽车吊将长度7.86m的钢支撑，逐根吊入井下就位。首先进行角部钢支撑立柱的安装，竖直立于井下后，在吊车钢丝绳不松的情况下，将钢立柱法兰盘与底部预埋钢板满焊固定，固定好后松开钢丝绳，继续吊装临近的第二根支撑，第二根支撑就位后，吊车钢丝绳不松，将其钢立柱法兰盘与底部预埋钢板满焊固定，紧接着将两根支撑间底部工字钢水平拉条和底部斜拉条焊接牢固，安装的第三根立柱同以上方法，但必须保证前三根安装的立柱平面位置形成一个三角形。然后依次安装剩余的钢立柱，每根钢立柱就位后，首先将其法兰盘与底部钢板点焊固定，然后将其与相邻的已安装立柱间用工字钢水平拉条和底部斜拉条焊接牢固，直至所有支撑立柱全部安装就位。(2)斜拉条安装为了确保钢平台整体稳定，在钢立柱之间除了设上中下三排水平拉条外，还另外设4道竖向斜拉条和2层水平斜拉条，拉条采用如下所示工字钢。安装总体顺序为自上而下、自东向西，即：上部水平斜拉条→上部竖向斜拉条→下部竖向斜拉条→下部水平斜拉条。(3)支撑顶部工字钢安装及钢板铺设为保证钢平台的整体性及顶部受力更加合理，在12根钢立柱上方采用6根12m的45a工字钢，2根为1组进行双拼，连接纵向4根立柱，双拼工字钢左端头顶住车站结构中板，右端顶住端头侧墙。采用8根1.36m的45a工字钢连接横向3根立柱。(4)刚托架与侧墙连接采用45a工字钢将刚托架与侧墙连接，减少托架顶部形变。(5)钢板铺设为了便于工人操作及接收托架就位，在立柱顶部满铺20mm厚钢板，铺设宽度为8.0m，长度为11.75m。每铺设一块钢板，立即将钢板与工字钢架之间点焊进行临时固定。(6)接收托架安装盾构接收基座为钢结构预制成，盾构基座位置按洞口实测中心位置和设计轴线准确放样，基座安装时按照测量放样的基线，两根轨道中心线必须对准洞门中心且与盾构推进的轴线一致,确保盾构推进移动轨迹符合施工要求，根据实测洞门位置和预计盾构机进洞姿态，安装接收托架位置底部标高控制为-11.93m。平面以实测洞门数据为准安放,吊出井下就位焊接固定之时，基座焊接好后，需进行加固支撑，确保其强度和刚度。(7)托架后支撑安装接收托架安装完成后，在托架前后和中板结构之间采8处用45a工字钢作为钢支撑，防止托架发生前后方向位移。支撑与主体结构连接部位采用钢牛腿，确保支撑与主体结构、托架均顶实，避免砼碎裂或接收托架产生位移。同时在托架左右两侧与主体结构之间各安装固定6根45a型工字钢，防止托架发生左右方向的位移。托架前后左右工字钢长度以现场实际情况下料。(8)涂抹黄油在接受托架顶面涂抹黄油，减少盾构机在托架上滑行上的摩擦力，减少底部钢平台侧向受力。(六)验收钢平台所有构件安装完成后，首先由施工单位技术负责人带领技术人员和质检人员进行验收，重点检查构件的规格、数量，焊缝的高度、长度，以及与主体结构连接处是否顶实。验收合格后，报监理进行验收，经监理验收合格后方可投入使用。当前第1页12