盾构机反力架计算书

盾构机反力架计算书

太平桥站盾构始发反力架支撑计算书一、工程情况说明

哈尔滨地铁一号8标工业大学—太平桥区间投入一台德国海瑞克盾构机进行施工，编号S-285，从太平桥站西端头下井。我们对反力架采取水平撑加斜支撑的形式加固，将反作用力传递至车站底板、中板及侧墙。

二、反力架及支撑示意图

12

中板

侧反反

力力

墙

架架

底板底板

12

1-12-2

计算说明:

1、根据以往施工情况，始发盾构机推力按照800T进行计算，其中底部千斤顶油压按照200bar，两侧按照140bar，顶部千斤顶不施加推力;

2、通过管片和基准钢环调节，每组千斤顶所在区域按照均布荷载进行计算;

3、水平支撑采用200mm及250mm宽翼缘H型钢，分别支撑与车站底板及侧墙上，斜撑采用200mm宽翼缘H型钢，45度角撑于车站底板上;

4、反力架经几次始发使用，梁自身抗弯和抗剪无问题，本次不予计算。三、力学模型图

A

44.7t/m44.7t/mBD

C

89.4t/m

盾构机在顶推过程中反力架提供盾构向前掘进的反力，通过焊接在反力架上的型钢支撑，

将力传递到车站结构上。为保证反力架能够提供足够的反力，以确保前方地层不会发生较大

沉降。要求型钢支撑强度足够。

四、计算步骤

1、模型简化

假设千斤顶推力平均分配到四个支撑边，即每边承受200t的压力。

2、轴力验算

1)底边

σ,F/A,F/(8，A，2，A),2000000/(8，6428，2，9218),28.6MPa 112

2 200mm H型钢截面面积A=6428mm1

2 250mm H型钢截面面积A=9128mm2

σ,σ,210MPa 1max

2)右侧边

σ,F/A,F/(10，A),2000000/(10，6428),31.1MPa 21

σ,σ,210MPa 2max

3)顶边

σ,F/A,F/(4，A),2000000/(4，6428),77.8MPa 31

σ,σ,210MPa 3max

4)左侧边

σ,2，F/A,2，F/(6，2A),2，2000000/(6，2，6428),51.9MPa41

σ,σ,210MPa 4max

综上，支撑抗压能力满足要求。

、斜撑螺栓抗剪能力检算 3

对于支撑于底板的斜撑，采用螺栓加焊接钢板的形式固定于底板，每个斜撑底部有13个

φ20螺栓。

4F42000000τ,,，,54.4MPa 233，13A33，13，π，203

,,螺栓许用切应力τ,100MPa，可知，螺栓抗剪能力满足要求。 4、反力架抗倾覆能力检算

1)千斤顶推力对转点产生的逆时针方向倾倒的弯矩:

π,,dM,dq，h,q，R，(R,R，cos)d(0,θ,)2 ππdM,dq，h,q，R，(R，R，sin)d(,θ,),,24

,,,3,,424,,

M,2，q，R，(R,R，cos)d，q，R，(R,R，cos)d，q，R，(R，R，

sin)d,,,,,,,,122,,, ππ,,0,42,

其中q,89.4t/m,q,44.7t/m,R,2.85m12

带入数据计算得: M,1040.56t,m

2)支撑反作用力对转点产生的顺时针方向的抗倾倒的弯矩: 顶边给底边施加的逆时针倾倒的弯矩

M=F×2R=200×2×2.85=1140t?m 1

左边给底边施加的逆时针倾倒的弯矩

M=F×R=200×2.85=570t?m 2

右边给底边施加的逆时针倾倒的弯矩

M=F×R=200×2.85=570t?m 3

施加给转点的顺时针方向的抗倾倒的弯矩M′= M M +M=2280t?m 1+23经比较可知M′>M，即在盾构推进过程中反力架不会发生倾覆。 5、结论通过以上计算可知，本支撑体系受力满足要求。

五、施工注意事项

1、支撑与反力架立柱焊接务必牢固，满焊。

2、盾构始发前，在反力架上方布置监测点，并在对应的梁的位置布置监测点，利用收敛仪取初始值。

3、推进过程中D组千斤顶不施加推力。

4、在推进过程中加强对反力架，车站结构监测，如发现位移变化，及时进行分析，并暂停掘进，待确认位移在合理范围内再恢复推进，否则对加固措施要继续加强。

5、推进过程中反力架两侧必须一直有人对结构进行监视。