地鐵盾構(gòu)始發(fā)反力架支撐設(shè)計(jì)(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上地鐵盾構(gòu)始發(fā)反力架支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 王松海摘要：在地鐵盾構(gòu)始發(fā)過(guò)程中，反力架支撐起著舉足輕重的作用。其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是確保盾構(gòu)機(jī)不發(fā)生變形的關(guān)鍵，同時(shí)也是隧洞軸線不發(fā)生偏移的決定性因素。下面以濟(jì)南地鐵R1號(hào)線某一盾構(gòu)區(qū)間為例，通過(guò)詳細(xì)的力學(xué)分析，介紹反力架支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。Abstract: Shield machine in the subway during reaction plays an important role in supporting frame. The stability of the structure Is the critical to ens

2、ure shield does no deformation, but also a decisive factor to ensure the tunnel axis does no shift. The following example is Jinan Metro Line R1. Through a detailed mechanical analysis, describes the structure of support reaction force frame design.關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工；始發(fā)；反力架；支撐；彎矩；撓度Keywords: Shield Constructi

3、on; Originating; Reaction frame; Support; Moment; Deflection.0 引言 地鐵盾構(gòu)施工中，始發(fā)反力架支撐的設(shè)置環(huán)境大體可分為兩種：一種是始發(fā)井內(nèi)始發(fā)，如A站始發(fā)反力架安裝模式（根據(jù)底板結(jié)構(gòu)墻又分為兩端斜撐和一端斜撐、一端由擴(kuò)大結(jié)構(gòu)墻支撐的方式）；另一種則是車(chē)站內(nèi)始發(fā)，如B站二次始發(fā)，（根據(jù)底板結(jié)構(gòu)亦可分為兩端斜撐和一端斜撐、一端由擴(kuò)大結(jié)構(gòu)墻支撐的方式）。以上形式在地鐵盾構(gòu)中是具有代表性的兩種始發(fā)方式。1 設(shè)計(jì)原則反力架支撐屬于壓桿，最佳受力狀態(tài)便是盡量使截面在各個(gè)方向上的慣性矩相等，即（Iy=Iz），因此在此采用圓環(huán)形截面做支撐結(jié)構(gòu)也是

4、理想選擇。材料確定之后，接下來(lái)便要對(duì)支撐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，總的設(shè)計(jì)原則便是讓反力架整體變形達(dá)到最小，確保整體穩(wěn)定性。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A站始發(fā)井底板結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。始發(fā)井底板平面存在有一個(gè)高差，在反力架安裝位置形成一個(gè)臺(tái)階式的受力環(huán)境。對(duì)支撐的受力起到了一定得幫助。反力架支撐材料考慮采用外徑D=508mm、厚10mm的鋼管（支撐與地板連接位置已預(yù)埋好鋼板）。圖1 演馬站西始發(fā)站臺(tái)剖面圖2.1、反力架的結(jié)構(gòu)形式 如圖2所示。 圖2 反力架結(jié)構(gòu)圖2.2、各部件結(jié)構(gòu)介紹（1）立柱為焊接箱型梁，規(guī)格為箱800X600X30X40，材質(zhì)為Q235-B鋼材，具體形式及尺寸見(jiàn)圖3。圖3 立柱結(jié)構(gòu)圖（2）上橫

5、梁為焊接H型鋼構(gòu)件，規(guī)格為H800X600X30X40，材質(zhì)為Q235-B鋼材，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。（3）下橫梁為焊接H型鋼構(gòu)件，構(gòu)件規(guī)格及材質(zhì)均同上橫梁。 圖4 上下橫梁結(jié)構(gòu)圖（4）八字撐為焊接H型鋼構(gòu)件，規(guī)格為H800X300X30X30，材質(zhì)為Q235-B，八字撐共有4根，中心線長(zhǎng)度為2222mm，截面尺寸如圖5所示。圖5 八字撐接頭結(jié)構(gòu)圖2.3、反力架支撐結(jié)構(gòu)形式支撐主要有斜撐和直撐兩種形式，按照安裝位置分為立柱直支撐、立柱斜支撐、下橫梁直支撐，上橫梁緊貼中隔板。支撐結(jié)構(gòu)形式如圖6、7所示。圖6 支撐結(jié)構(gòu)形式圖（1）立柱支撐（以右線盾構(gòu)反力架為例）：線路中心右側(cè)（西側(cè)）可以直接將反力架的

6、支撐固定在標(biāo)準(zhǔn)段與擴(kuò)大端相接的內(nèi)襯墻上，線路中心線左側(cè)（東側(cè)）斜支撐；支撐材料均采用直徑508mm，壁厚10mm的鋼管。始發(fā)井西側(cè)立柱支撐是3根直撐(中心線長(zhǎng)度為2200mm)，始發(fā)井東側(cè)立柱是2根斜撐(中心線長(zhǎng)度分別為6776mm和4152mm，與水平夾角分別為40度和18度)和一根直撐(中心線長(zhǎng)度為2200mm)。（2）上橫梁緊貼中隔板。（3）下橫梁支撐：材料均采用直徑508mm，壁厚10mm的鋼管(2根中心線長(zhǎng)度為2200mm的直撐)。圖7 直支撐和斜支撐結(jié)構(gòu)形式圖3 反力架的受力檢算 3.1、支撐的截面特性直徑508mm，壁厚10mm鋼管截面特性：彈性模量E=205X105，最小慣性矩

7、Imin=41860/ cm4，截面積=156.37 cm2。 3.2、支撐受力計(jì)算 40度斜撐受力圖 18度斜撐受力圖 A、西側(cè)立柱直支撐穩(wěn)定性計(jì)算最大承壓力根據(jù)歐拉公式：F=(3.14X3.14X205X105 X 41860)/(2X220)2=4370KN則西側(cè)三根直撐能承受的最大載荷為4370X3=13110KN。B、東側(cè)立柱后支撐穩(wěn)定性計(jì)算最大水平載荷6776mm斜撐(水平夾角40度)水平載荷計(jì)算：F=(3.14X3.14X205X105X41860)/(2X677.6)2=460.7KN 由于水平夾角為40度則其水平承載力F2為460.7Xcos400=353KN4152mm斜撐

8、（水平夾角18度）平載荷計(jì)算： F=(3.14X3.14X205X105X41860)/(2X415.2)2=1227KN 由于水平夾角為18度則其水平承載力F2為1227Xcos180=1167KN 2200mm直支撐載荷計(jì)算： F=(3.14X3.14X205X105 X 41860)/(2X220)2=4370KNC、下橫梁后支撐穩(wěn)定性計(jì)算下橫梁后支撐是由2根直徑508mm，壁厚10mm的鋼管支撐其單根承載力計(jì)算如下： F=(3.14X3.14X205X105 X 41860)/(2X220)2=4370KN 2根總載荷為2X4370=8740KND、上橫梁后支撐穩(wěn)定性計(jì)算 上橫梁緊貼中隔板。 因此，所有支撐的最大承載力為13110+353+1167+4370+8740=27740KN始發(fā)最大推力我們?cè)O(shè)置為10000KN，后支撐滿(mǎn)足最大推力要求。 4 結(jié)語(yǔ) 由以上分析可知，本盾構(gòu)機(jī)反力架支撐