反力架、托架計(jì)算

1、精選文庫 附件2反力架驗(yàn)算 反力架與結(jié)構(gòu)間用雙拼56b工字鋼管撐,支撐布置見下圖。 10 反力架支撐受力驗(yàn)算 實(shí)際始發(fā)掘進(jìn)正常推力一般不超過 lOOOt,且加設(shè)鋼環(huán)對應(yīng)力起均衡作用, 考慮不均勻受力和安全系數(shù)，總推力按 3000t計(jì)算。四個集中力P按3000t平均 分配計(jì)算，四個集中受力范圍內(nèi) P按 3000t平均分配計(jì)算,管片承受總推力為 3000t，集中受力點(diǎn)平均分配得750t。反力架本身剛度可達(dá)到要求，不會因推力 而變形考慮，若圖中所示四個受力區(qū)域可滿足推力要求，則反力架支撐穩(wěn)定，先計(jì) 算四個角的鋼支撐受力面積。左側(cè)立柱為斜支撐受力最不利，按750t平均分配 到4個支撐點(diǎn)，每點(diǎn)受力為18

2、8t，其中雙拼工字鋼截面面積為29327mm 斜支撐受力最為不利，若此區(qū)域可滿足最不利受力條件，則反力架穩(wěn)定，按最 不利受力狀態(tài)，平均分配計(jì)算，每個角支撐所受壓力為750t,雙拼工字鋼受力為 188t ;雙拼工字鋼應(yīng)力為188t/29327mmcos38 =50.5N/mn2，鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 235N/m血故支撐可滿足盾構(gòu)始發(fā)要求,即反力架穩(wěn)定。 附件3始發(fā)基座驗(yàn)算 (1)計(jì)算簡圖: 盾構(gòu)托架使用250 x255H型鋼制作，共13道橫向支撐，上圖為一道橫向支撐 的半側(cè)，主要受力梁為2號與4號梁。 盾構(gòu)機(jī)按照374t計(jì)算,由受力分析可得發(fā)射架每邊承受總力: 374一G1一，得 G 207. 27

3、8t sin 125sin 27 發(fā)射架共13道橫向支撐，共12個區(qū)間，每個區(qū)間受力: G 2072 7 L為盾構(gòu)機(jī)長度，L=8.39 m； P 0為地面上 . 2 置荷載，P0=2 t/m ; P01為盾構(gòu)機(jī)底部的均布壓力；P1為盾構(gòu)機(jī)拱頂處的側(cè)向水 土壓力；P2為盾構(gòu)機(jī)底部的側(cè)向水土壓力；Pe=1.9 X 12.5+2=25.75 t/m 2 2 P1=25.75 X 0.42=10.81t/m 2 P01=25.75+340/ (6.25 X 8.39 )=32.23t/m P2 =(25.75+2 X 6.25) X 0.42=16.06t/m 2 盾構(gòu)推力計(jì)算 盾構(gòu)的推力主要由以下五

4、部分組成: F F1 F2F3F4 F5 式中：F1為盾構(gòu)外殼與土體之間的摩擦力 ；F2為刀盤上的水平推力引起的 推力 F3為切土所需要的推力；F4為盾尾與管片之間的摩阻力 F5為后方臺車的阻力 F1 4(Pe P1 P1 P2)DL . 式中：土與鋼之間的摩擦系 數(shù), 計(jì)算時(shí)取 0.3 F11 (25. 7532. 23 14 10. 81 16. 06)6.25 8. 390. 31048. 3t F2 /4(D2Pd) 式中：Pd為水平土壓力 ,Pd Pd F2 F3 D 12.5 2 2 0. 421. 915. 64 15. 64m 12. 48t m2 / 4(6.28212.48

5、)386.6： /4( D2C) 式中：C為土的粘結(jié)力，C=6.3t/m2 F3 (6. 2526. 3)193.3t 4 F4Wc c 式中：W、卩C為兩環(huán)管片的重量(計(jì)算時(shí)假定有兩環(huán)管片的重量作用在盾尾 內(nèi)，當(dāng)管片容重為2.5t/m3 ,管片寬度按1.5m計(jì)時(shí)，每環(huán)管片的重量為24.12t ), 兩環(huán)管片的重量為48.24t考慮。 u c=0.3 F448.24 0.3 14.47t F5 Gh sin gGh cos 式中：G為盾尾臺車的重量, G 160t; B 為坡度，tg 0 =0.025 卩g為滾動摩阻, 卩 g=0.05 F5160 0.025 0.05 160 112.00t

6、 盾構(gòu)總推力：F 1048. 3 386.6193.314.4712. 001654.67 盾構(gòu)的扭矩計(jì)算 盾構(gòu)配備的扭矩主要由以下九部分組成。在進(jìn)行刀盤扭矩計(jì)算時(shí): M M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 式中：M為刀具的切削扭矩；M為刀盤自重產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩 M為刀盤的推力荷載產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩； M為密封裝置產(chǎn)生的摩擦力矩 M為刀盤前表面上的摩擦力矩；M為刀盤圓周面上的摩擦力矩 M為刀盤背面的摩擦力矩；M為刀盤開口槽的剪切力矩 M為刀盤土腔室內(nèi)的攪動力矩 a.刀具的切削扭矩M R012 M10 Chrdr M1-(C hmaxRo) 式中：G: 土的抗剪應(yīng)力， c2 C=C+

7、PX tg =2.5+13.09 X tg22 =7.79t/m hmax:刀盤每轉(zhuǎn)的最大切削深度，hma=8Cm/轉(zhuǎn) R)：最外圈刀具的半徑，R=3.14m 1 2 2 M,(7.79 8 103.14 )3.072t m 2 b.刀盤自重產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩 M M=GRi g 式中：G刀盤自重，計(jì)算時(shí)取刀盤的自重為 G=60t R :軸承的接觸半徑，計(jì)算時(shí)取為 R=2.6m 卩g：滾動摩擦系數(shù)，計(jì)算時(shí)取為卩g=0.004 M=60X 2.6 X 0.004=0.624t m C.刀盤的推力荷載產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩 M M=WF)卩 z W p=an R2Pd 式中：W：推力荷載 ；a：刀盤封閉系數(shù)，

8、a =0.70 尺：軸承推力滾子接觸半徑，RFl.25m ； FC:刀盤半徑，R=3.14 卩Z：滾動摩擦系數(shù)，卩z=0.004 ； Pd：水平土壓力，Pd=13.09t/m 2 W=0.70 nX 3.142X 13.09=283.82t ； M=283.82 X 1.25 X 0.004=1.42 t m d.密封裝置產(chǎn)生的摩擦力矩M 2 2 M=2nu nF (niRm+rbRn?) 式中：卩m：密封與鋼之間的摩擦系數(shù)，卩m=0.2 ; F:密封的推力，F(xiàn)=0.15t/m n1、n2 :密封數(shù)，n 1=3 n2=3;為、R2：密封的安裝半徑，Rm=1.84m Rm2=2.26m； 2 2

9、 M= 2 nX 0.2 X 0.15 X( 3X 1.84 +3X 2.26 ) =4.80 t - m e.刀盤前表面上的摩擦力矩M Ms 2(pRPd) 3 式中: a：刀盤開口率，a =0.34 ;卩P： 土層與刀盤之間的摩擦系數(shù)，卩P=0.15 :刀盤半徑，R=3.14m Ms 43.29t m I(0.340.15 3.143 13.09) f 刀盤圓周面上的摩擦力矩M M=2 n RbR 卩 p 式中：R 刀盤半徑，R=3.14m ； B： 刀盤寬度，B=0.775m Pz：刀盤圓周土壓力 11.63 16.09) /4=23.46t/m 2 Pz=( Pe+P)i+P+F2)

10、/4=( 29.82 36.3 M=2nX 3.142X 0.775 X 23.46 X 0.15=168.95t - m g. 刀盤背面的摩擦力矩M M=2/3 (1- a)n 戌卩 pX 0.8 Pd M=2/3 (0.70 XnX 3.14 3X 0.15 X 0.8 X 13.09) =71.3t - m h. 刀盤開口槽的剪切力矩 M M8- C R3 3 式中：G: 土的抗剪應(yīng)力，因碴土飽和含水，故抗剪強(qiáng)度降低，可近似地 2 2 取 C=0.01Mpa=1 t/m=5; G =C+Px tg =1+13.09 x tg5=2.15 t/m M8-2.15 3.1430.3447.4t m 3 i. 刀盤土腔室內(nèi)的攪動力矩 M 2 2 M=2n( R R) LG 式中：d1 :刀盤支撐梁外徑，