盾構(gòu)始發(fā)反力架驗算書

1、反力架驗算書1.反力架安裝反力架提供盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時所需的反力，因此反力架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 反力架及支撐通過底板預(yù)埋件固定， 以保證反力架的穩(wěn)定性，反力架支撐設(shè)計原 則主要有：1、分析各桿件的類型，計算出各桿件的臨界荷載；2、對于反力架進(jìn)行受力分析，確定出支撐點的最佳位置，使反力架整體變形最??；3、布置好支撐位置后，驗算反力架工字鋼的強(qiáng)度與剛度，保證其值在規(guī)范允許范圍內(nèi)；4、對支撐本身進(jìn)行加固，形成一個桁架結(jié)構(gòu)，使整個支撐可看成一個剛體，確保整 體穩(wěn)定性。反力架的縱向位置保證負(fù)環(huán)管片拆除后澆筑洞門時滿足洞門的結(jié)構(gòu)尺寸和 連接要求以及支撐的穩(wěn)定性。反力架的橫向位置保證負(fù)環(huán)管片傳遞的盾構(gòu)機(jī)推理

2、 準(zhǔn)確作用在反力架上。安裝反力架時，先用經(jīng)緯儀雙向校正兩根立柱的垂直度， 使其形成的平面與盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)軸線垂直。為了保證盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿態(tài)，安裝反力 架和始發(fā)臺架時，反力架左右偏差控制在土 10mm之內(nèi)，高程偏差控制在土 5mm 之內(nèi)。始發(fā)臺架水平軸線的垂直方向與反力架的夾角 ±2%0,盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)與設(shè)計 軸線垂直偏差2%,水平偏差3%。反力架高8.25m、寬6.45m,厚0.6m,分塊加工，現(xiàn)場組裝。反力架支撐體系從上至下分為三部分：本次反力架支撐設(shè)置4根型號為200mm*450mm的單拼工字鋼，8根型號為 400*450mm的雙拼工字鋼。頂部用四日!長度為0.6米型號為200mm*45

3、0mm單拼工字鋼與中板端頭支撐； 中部采用5根雙拼工字鋼（其中2根為45。角與車站底板預(yù)埋鋼板焊接牢靠的 斜撐）；底部采用3根1.5米長型號為400mm*450mm雙拼工字鋼與結(jié)構(gòu)底板變 斷面位置水平支撐牢靠。工字鋼端部與結(jié)構(gòu)板相連處設(shè)有封口鋼板， 以增大受力 面積和增強(qiáng)鋼材受力，反力架平面布置圖所下所示。圖5.2-2反力架正立面圖2.反力架驗算反力架后支撐驗算根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造及以往盾構(gòu)始發(fā)的經(jīng)驗結(jié)合本工程的實際情況，作用在反力架上的總推力一般在10000KN以內(nèi)，為了安全起見，本次驗算按Fmax=20000KN 計算，而盾構(gòu)始發(fā)時，反力架受力以中部及下部為主，上方受力較小，總推力分 配在反力

4、架上、中、下各部分的比例為：上部比例：10%;中部比例：40%;下部比例：50%;45c工字鋼的屈服強(qiáng)度=235MPa,設(shè)計強(qiáng)度fy=200MPa每根單拼工字鋼的 面積為A=9450mm2,所以驗算如下：1)整體強(qiáng)度驗算在該推力下需要的鋼管總面積為：A=Fmax/fy=2.0X 107/200=1.0 X 105mm2則需要609鋼管數(shù)量：n=A總/A=1.0X 105/9450=10.58，即最少需要11根單拼 工字鋼，而本次盾構(gòu)始發(fā)，反力架設(shè)置單拼工字鋼20根，包括軸向支撐18根(4 根長度600mm, 14根長度1500mm), 45°斜撐兩根(一根長4340mm, 一根長 8

5、121mm),因此完全滿足整體強(qiáng)度要求。2)分部強(qiáng)度驗算反力架頂部支撐驗算正應(yīng)力驗算(T 1=20000X 103X 10% /(4X 9540)=52.4<200MPa支撐變形量驗算：A 1i=FX l /(EX» =dXl/E=52.4 X 600/210000 =0.14 mm反力架中部支撐驗算左邊正應(yīng)力驗算(T 2=20000X 103X40% /(6X 9540)=139.7<200MPa右邊正應(yīng)力驗算6 3=20000X 103 X 40%/(4 X 9540X cos45° )=170.4<200MPa左邊支撐變形量驗算：A l2=F左Xl左

6、/ (EX A) =(T2X l左/E=139.7X600/210000=0.4mm右邊斜撐變形量驗算：Al3=F右Xl右/ (EXA) =(T 3X l右/E=170.4X4340/210000=3.52mm反力架底部支撐驗算底部三根支撐均為水平支撐，其正應(yīng)力64=20000 X 103 X 50% /(6 X9540)=174.7<200MPa底部支撐變形量Al 4=F底Xl底/ (EX A) =(75X1底/E=174.7 X 1500/210000=1.25mm綜上可知，當(dāng)最大推力為20000KN時，鋼支撐的強(qiáng)度均滿足要求，且鋼管支 撐的變形量均很小，最大變形量為 3.52mm,因此盾構(gòu)始發(fā)用的反力架支撐驗算 滿足始發(fā)要求。始發(fā)掘進(jìn)過程中應(yīng)對反力架變形進(jìn)行監(jiān)控，如有異常應(yīng)立即停止 掘進(jìn)，采取相關(guān)措施對其加固后方能繼續(xù)掘進(jìn)。在盾構(gòu)主機(jī)組裝完畢后，進(jìn)行反力架的安裝。由于反力架為盾構(gòu)始發(fā)時提供 反推力，在安裝反力架時，安裝原則為縱向軸線應(yīng)與隧道設(shè)計軸線重合，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺軸線垂直，垂直度應(yīng)控制在土10mm之內(nèi)，以便盾構(gòu)軸線與隧道設(shè)計軸線保持相對平行。安裝時反力架與車站結(jié)構(gòu)連接部位的間隙用鋼板要墊實 并焊接好，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強(qiáng)度。反力架定位：盾構(gòu)機(jī)刀盤距內(nèi)襯墻為700m