盾构反力架安装专项方案及受力计算书
盾构机吊装及安拆方案计算书
盾构机吊装计算书计算：复核：审核：批准：1.1钢丝绳选用（1）钢丝绳选用（本次吊装采用中交天和、锦绣山河两个型号的盾构机，本次吊装索具的选用根据最大件中交天和盾构机前盾为例）盾构机的前盾、中盾、尾盾有四个吊点，刀盘有二个吊点。
中交天和盾构机的前盾、中盾、尾盾钢丝绳的选用按中交天和盾构机前盾考虑，构件最重105t。
最大直径：6440mm，长度：3810mm。
采用四个吊点，可求出吊点最大荷载为26.25t，应选用抗拉强度为177kg/mm2，D=66的6×37钢丝绳4根，查资料可知其破断拉力为254t。
254>105,满足施工要求。
锦绣山河盾构机的刀盘构件重60t，直径6470mm，厚度：1603mm。
采用两个吊点，单边采用两根钢丝绳。
可求出钢丝绳最大荷载为25.5t/cos30°=29.5t，每根钢丝绳载荷为30t，应选用抗拉强度为177kg/mm2，D=66的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为254t。
254>60,满足施工要求。
盾构机的台车：盾构机的台车有四个吊点，重量最大的2号车架为29t。
可求出吊点最大荷载为7.25t。
选用抗拉强度为177kg/mm2，D=42的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为103t。
103>29,满足施工要求。
（钢丝绳标准选用GB8918-2006，GB20067-2006）1.2卸扣选用中交天和盾构机的前盾、中盾、尾盾卸扣的选用按中交天和盾构机前盾考虑，构件重105t。
采用四个吊点，每吊点为26.25t，选用55t的卸扣，直径为66.5mm，安全负荷为55t，满足施工要求。
盾构机的刀盘重60t。
采用二个吊点，每吊点为30t，选用55t的卸扣，直径为66.5mm，安全负荷为55t，55t>30t,满足施工要求。
盾构机台车：2#台车最重为29t，有四个吊点，每吊点为7.25t，选用17t的卸扣，直径为38.1mm，安全负荷17t，17t>7.25t,满足施工要求。
完整版盾构机吊装计算书
附件6:计算书1.单件最重设备起吊计算（1） 单件设备最大重量： m=120t 。
（2） 几何尺寸： 6240mm x 6240mm x 3365mm 。
（3 ）单件最重设备吊装验算图1中盾吊装示意图工况：主臂（L ） =30m ；作业半径（R ） =10m 额定起重量Q=138t （参见性能参数表） 计算：G=m X K1+q =12" 1.1+2.5=134.5t式中：口=单件最大质量； 0=动载系数，取1.1倍；q=吊索具质量，吊钩2t+索 具0.5t ; 额定起重量 Q=138t > G=134.5t （最大）故：能满足安全吊装载荷要求。
为此选择XGC260履带式起重机能满足盾构机部件吊装要求。
2钢丝绳选择与校核J. JLL L I I L土-=二i _---_--i-:i --------■-・:■:-.■- 7 --- < -----• - L- B - ■■- - ■-•二二-—二二 F■二二 M =="UEDE 5F ==--7 - ~二■二二-E - ~ -主吊索具配备：(以质量最大120t为例)主吊钢丝绳规格：6X 37-65.0盾构机最大重量为120t，吊具重量为2.5t.总负载Q =120t+2.5t=122.5t主吊钢丝绳受力P: P=QK/(4X sina) =34.57ta=77° (钢丝绳水平夹角)，K-动载系数1.1钢丝绳单根实际破断力S =331t钢丝绳安全系数=331 /34.57=9.575 , 大于吊装规范要求的8倍安全系数，满足吊装安全要求。
(详见《起重机设计规范》(GB/T3811-2008)符合施工要求)。
3.吊扣的选择与校核此次吊装盾构机，选用了6个55T的“？”型美式卸扣连接盾构机前盾、中盾的起吊吊耳与起吊钢丝绳，设每个卸扣所承受的负荷为H',则H' =K X Q 十4式中K1 :动载系数，取K1=1.1，Q:前盾的重量。
盾构始发托架、反力架计算书
目录一、工程概况 (1)二、反力架计算 (1)2.1 反力架及支撑体系介绍 (1)2.2 反力架受力分析 (4)2.3 反力架验算 (4)三、始发托架计算 (7)3.1 始发托架介绍 (7)3.2 始发托架受力验算 (8)盾构始发托架、反力架计算书一、工程概况本标段包括2站2区间，分别是云梦站、大板站、云梦站～长发站区间、长发站～大板站区间，区间采用盾构法施工。
云梦站～长发站区间，盾构从云梦站始发，沿凤凰大道地下敷设，向东沿陕鼓大道到达长发站小里程端接收。
区间左线隧道长1050.213m，右线隧道长1043.206m；线路平面有二处曲线，曲线半径为1200/450m，洞顶覆土5.4～17.2m，线间距13～15.5m，最大纵坡为14.818‰。
长发站～大板站区间，盾构从长发站和站后暗挖隧道空推通过后，在暗挖隧道端头和车站大里程端二次始发，沿陕鼓大道地下向东行进后，转向东南方向沿迎宾大道地下进行，到达大板站小里程端接收吊出。
区间左线隧道长637.377m，右线隧道长858.852m，区间含一处平曲线，曲线半径为450m，洞顶覆土6.3～13.2m，左右线间距为15～15.6m，线路纵坡为V形坡，最大坡度为22‰。
二、反力架计算2.1 反力架及支撑体系介绍盾构机在始发掘进时，必须借助外置反力架来提供盾构在始发过程中及前阶段的顶进推力。
反力架的结构设计按照安全、适用、经济的原则，其材料的选定是根据盾构机各种设定参数计算出来总的推力并充分考虑了盾构施工现场的实际情况。
反力架采用20mm和30mm厚钢板制作，进行盾构反力架形式的设计时，是以盾构的最大推力及盾构工作井轴线与隧道设计轴线的关系为设计依据。
图2-1-1 反力架钢负环设计图图2-1-2 反力架组装立体示意图反力架设计如图2-1-3、2-1-4所示。
图2-1-3 云梦站反力架设计图图2-1-4 长发暗挖隧道反力架设计图支撑系统由钢反力架、斜撑及负环管片临时衬砌组成。
反力架计算方案
（一）工程概况由于盾构机在始发推进过程中，前方地质情况发生了变化，造成了盾构机始发推力过大，从而使反力架发生局部变形过大的情况。
由于本区间反力架设计承受的最大推力为1800T ，目前已无法满足盾构推进需求，因此需要对反力架进行加固处理。
（二）加固计算及方法材质A3钢[σ]=215Mpa 一、反力架所受载荷管片总受力取值2000吨，取1.2的保险系数，即总推力为2400吨，反力架所受载荷简化成三个支撑点，每个支撑点所受外力为F=8000KN ，不考虑自重。
二、计算 1、立柱P=8000KNP=8000KNP=8000KNN 1N 27#杆件5#杆件P 12P 东侧立柱2#杆件1）受力分析东侧立柱各杆件：700=2340mm c=3040mm a mm =，b ，22622800070023403.32103040A PabM KN mm l ⨯⨯===⨯ 22522800070023409.93103040B Pa b M KN mm l⨯⨯===⨯B 点：1B Pl M Pb +=，则51()(800023409.9310)58323040B Pb M P KN l-⨯-⨯===212168P P P KN =-=7#杆件117728cos 41P N KN==︒5#杆件21415070N P tg KN =︒= 2#杆件322168N P KN==P=8000KNP=8000KNP=8000KNN4N56#杆件5#杆件西侧立柱1#杆件西侧立柱各杆件算法同东侧，6#杆件与水平杆件夹角为35︒， 6#杆件与5#杆件的内力分 别为N4、N5，则6#杆件147120cos35P N KN ==︒5#杆件51354084N P tg KN =︒=1#杆件322168N P KN ==2）强度计算东侧立柱7＃杆件抗压强度： 314N 772810===235Mpa A 2164.410σ-⨯⨯⨯ 东侧立柱5＃杆件抗拉强度： 324N 507010===154Mpa < []A 2164.410σσ-⨯⨯⨯ 西侧立柱6＃杆件抗压强度： 344N 712010===217Mpa A 2164.410σ-⨯⨯⨯ 西侧立柱5＃杆件抗拉强度： 354N 560210===170Mpa < []A2164.410σσ-⨯⨯⨯1＃、2＃杆件抗压强度： 334N 216810===66Mpa < []A 2164.410σσ-⨯⨯⨯综上，由于6#、7#杆件强度不能达到设计要求，需要增加杆件，如下图P=8000KNP3N5N67#杆件5#杆件P 45P 东侧立柱4P 加入的三榀20型钢与7#杆件平行2#杆件加入三榀I20型钢，与7#杆件平行，此杆件最大承受的压力为46N=A []=3581021510=3740KN σ-⨯⨯⨯⨯ ，承受水平方向的力为3740cos 412823KN ︒= 取抵消2500KN 的外力，则外力P3=5500KN ， 此时，7#杆件抗压强度： 5500=235=162Mpa < []8000σσ⨯P=8000KNP3N5N65#杆件P 45P 4P 加入的三榀20型钢与7#杆件平行西侧立柱6#杆件1#杆件同理，6#杆件抗压强度： 5500=217=150Mpa < []8000σσ⨯ 3）稳定性计算材质A3钢λ1为：λ1=(π2E/σp)1/2=(π2×210×109/200×106)1/2=100 λ2=(a-σs)/b(其中a=304，σs=235，b=1.12)=61.6 λ=μl/i[i=7.03cm （最小），μ=0.7] 7＃杆件：λ=0.7×5.349/0.0703=53.36λ＜λ2＜λ1，属于小柔度杆，查《材料力学》下册表12-4， 稳定系数为Φ=0.838,N/ΦA=194Mpa[σ]。
反力架计算书-附件(修改)
要说明、工程说明盾构机始发时盾构推力一般不大于8000kN。
反力架总受力取最大推力为15000 kN;左、右线两台盾构机推力均按相同考虑。
二、反力架结构验算本区间所采用的反力架立柱和横梁为宽度为600mm长度为1000mm厚度为20mn1的Q235钢板焊接成受力箱梁形式板，反力架支撑采用500*600，厚度20mm的Q235钢板焊接，底部采用焊接形式，焊缝高度20mm 按图纸建模，考虑到反力架中各杆件都是钢板焊接成的箱室单元，可按梁单元进行计算。
反力架支撑结构图1、强度验算把反力架圆环分成三个部分，上钢环，中钢环和下钢环，受到盾构力的反力上钢环15%中钢环40%下钢环45%考虑，不考虑上端与下端的支撑。
采用midas civil 建模如下图。
荷载如果按规范，把压力看成动载，和自重进行组合，压力按照1500T 验算。
强度上：N= 1.2*G+1.4*P 刚度上：F = G+P 计算结果最大应力在176Mpa 左右，满足要求。
.i-76410c+00 5L44377e+€D5—-a.03105s +004 ——4.B27S0# +004——1.52450e +0D 斗 □ ,00000e *0004.732D9e ―-7.385365+004 -1.1 LBS -i-OO 5-1.75953&+O0S CB:霉雙 MAX 1 1 MITJ ! 49壬牟T廊樣壬录1 ~ 单扫khl/m rZ; 口，二 ES2、最大变形验算最大变形在上部4.2mm 左右。
这是不考虑上部支撑与下部支撑， 且力进行了组合，而且强度上是压力的1.4倍计算的结果，如果加上 支撑，按实际力进行计算，变形及应力要小很多，完全满足要求。
MIDAS^ivil POSTPROCESSOR SEAM STRESS3、焊缝强度验算由上面的计算可知，总共有6道支撑支持反力架，其中两道斜撑,4道直撑，按照最不利受力状态，盾构机以最大推力推进，每个钢支撑所受的平均力大小为2500kN,根据作用力与反作用力原理，预埋钢板所受的压力也为2500kN方向为与预埋钢板成45°角斜向下, 因此预埋钢板受到的水平力为：2500kN cos45 二1768kN焊缝的强度验算：N h e1 w 1768 10314 1712二73.8N / mm2N h e1w 1768 10314 1712 二73.8N/mm2岂：f f wt= 1.22 200= 244N/mm2MID AS 心ilPO5T-PROCESSORDISPL ACEMEfJT匚日；邑盂MAX ! 47MIN s 13 3333 3 33_3^-^K二飪益趙生-丈件£諫拥51尢琵1=H F日制CI5： 1^/20 172 2 )(73.8)273.82 =95.4N /mm2乞200N / mm2■- 1.22其中，h f 为20mm l w为500 (投影长度)2 2X 2-10=1712mm式中h e——角焊缝的有效厚度（mm）,对直角角焊缝取0.7h f，h f 为较小焊脚尺寸;l w -------------角焊缝的计算长度（mm）,每条焊缝取实际长度减去10mmf wt ――角焊缝的强度设计值（N/mm2）[f ――正面角焊缝强度增大系数，静载时取1.0，动载时取 1.2。
反力架计算书..
目录一、设计、计算总说明 (1)二、计算、截面优化原则 (1)三、结构计算 (1)3.1 反力架布置形式 (1)3.2力学模型 (2)3.3 荷载取值 (3)3.4力学计算 (3)四、截面承载能力复核 (6)4.1 截面参数计算 (6)五、截面优化分析 (8)六、水平支撑计算 (9)七、螺栓连接强度设计 (10)7.1计算参数确定 (10)7.2 弯矩设计值Mmax和剪力设计值Vmax (10)一、设计、计算总说明该反力架为广州市地铁21号线11标[水西站～长平站]盾构区间右线盾构机始发用。
反力架外作用荷载即盾构机始发的总推力乘以动荷载效应系数加所有不利因素产生的荷载总和，以1600吨水平推力为设计值。
反力架内力计算采用中国建筑科学研究院开发的PKPM2005版钢结构STS 模块为计算工具。
对于螺栓连接、角焊缝连接处的设计，仅仅计算其最大设计弯矩和剪力值，而不作截面形式设计，可根据提供弯矩、剪力设计值来调整截面是否需要做加固处理。
二、计算、截面优化原则1、以偏向于安全性的原则。
所有计算必须满足实际结构受力的情况，必须满足强度、刚度和稳定性的要求。
2、在满足第1项的前提下以更符合经济性指标为修改结构形式、截面参数等的依据。
3、参照以往施工项目的设计经验为指导，借鉴其成熟的结构设计形式，以修改和复核计算为方向进行反力架结构设计。
4、但凡构件连接处除采用螺栓连接外，需要视情况进行必要的角焊缝加固，特殊情况下，可增设支托抗剪、焊钢板抗弯，以保证连接处强度不低于母体强度。
三、结构计算3.1 反力架布置形式由两根立柱和两根横梁以及水平支撑组成。
立柱与横梁采用高强螺栓连接，为加强整体性一般按照以往施工项目的施工经验另需在连接处焊接，故所有节点都为固定连接。
所有连接在设计时必须要求连接处强度不得低于母体强度。
图3-1 反力架平面布置图3.2力学模型如上图所示，反力架为一门式刚架。
立柱计算高度为6630mm，上下各有两个横梁，计算跨度为5700mm。
反力架计算书
1、反力架概述1）反力架介绍:本项目所用反力架主梁采用I630型钢,高7.26m.中间基准环外径6m，内径5.4m, 钢结构整体安装精确.反力架与中板和底板之间做横撑、斜撑.横撑、斜撑与中板及底板预埋件焊接牢固.基准环2）反力架支撑体系介绍在反力架后两侧分别设水平横撑及斜撑共四道钢支撑，每道钢支撑由两根H25型钢并排焊接而成。
推力由钢支撑传到反力基座上。
示意图如下：反力架支撑示意图2、力学简化本项目所采用海瑞克盾构机共有20个推进油缸,分成四组，每组5个油缸，总推力3640t.平均每组推力为1820KN。
由于AC、AB、CD、BD四边受力相同.故以AC 为计算边,计算最大挠度.AC边承受5个油缸作用,推力极限大小为1820×5= 9100KN.3、q值的确定q=(5×1820)∕6.51=1397.85KN∕ME=2.06×105N∕mm24、最大挠度计算L=(5ql4) ∕(384EI)=(5×1397.85×7.624×12) ∕(384×2.06×108×0.6×1.13)=4.475mm因为在实际受力时还有四个斜撑,所以实际的变形量<4.475mm,结构安全.5、混凝土强度计算反力架受力时是把全部力分散到4个混凝土面垂直的撑以及4个斜撑上,这里为方便计算忽略斜撑的作用,即假设所有千斤顶均同时加载到极限值后作用到4个混凝土支撑面上.混凝土受力最大点为反力架的上部顶托处,该处的接触面积S=400×1400mm2.在千斤顶作用后最大压力为P=1820×5/4=2275KN,混凝土等强后能承受的最大压力为G=30×400×1400=16800000KN>P=2275KN,所以盾构掘进时混凝土板安全.综上所述,在盾构掘进时反力架和混凝土面均处于安全状态。
反力架计算
反力架计算反力架计算书一、盾牌推力根据地铁五号线宋家庄-刘家盾构机总推力的施工经验，设计盾构机总推力为2000t 能满足施工的要求。
二、为简化计算，假设以下内容：通过简化计算，盾构始发时需要反力架提供后座力约2000t，下图为反力架简化受力点，杆件受集中荷载，每点约为500t。
在计算截面弯曲应力时，所以构件均简化为一端固定，一端简支的情况进行验算，然后再考虑超静定的外加力。
三、图纸说明1．图纸中所有尺寸均以mm计；2.图中所有构件所用钢板厚度均为30mm或20mm，无其他厚度的钢板。
杆体材料为20mm厚钢板，杆端钢板厚度为30mm。
3.图中所示各杆件的机械连接均采用m30长度l=150mm强度等级为10.9的高强度螺栓进行连接，所示螺栓孔孔径均为32mm。
经计算，1根m30的高强螺栓(10.9级)的抗剪强度为：n=0.9x2x0.35x355=223.65kn≈22t；4.根据实践经验，对柱和底梁进行了加固，避免使用时变形，再次使用时影响配合效果。
柱和梁采用同一截面。
经计算，截面a的惯性矩为：iz=8.42x10mm，wz=2.8x10mm，ymax=300mm。
5.箱形杆件在满足双面焊接的情况下必需进行双面焊接，在不能满足双面焊时，九4七34123钢板的焊缝应做成30°斜槽进行塞焊。
焊缝高度不小于20mm，有效焊缝高度不小于14mm。
经计算，1m焊缝的抗剪承载力和抗拉承载力为329t，反力框架与预埋件之间的焊缝长度为12.8m，满足施工要求。
（计算如下：有效焊缝长度为1m，he=0.7hf=0.7）×20=14mmn=бfHelp=235n/mm2×14mm×1000mm=3.29×106n=329t，即每米高度20mm的焊缝承载力为329t。
）6.本卷共有5幅图纸，部分细节略去。
请仔细阅读图纸；四、预埋件抗拔力、抗剪力计算1、预埋件自身抗拔力计算：lw=18×（15cm-1cm）×2=5.04m垂直于焊缝长度的力：n=5.04×329t=1658t实际施工中设三块1.4×1.4的预埋板用于抗拔和抗剪，总抗拔力（抗剪力）f=3n=4974t，满足要求。
盾构机反力架始发架托架钢套筒受力计算
一、始发架受力验算盾构机重量表由上表得出盾构机总重为T=452t始发架剖面图始发架平面结构图（1）钢轨计算钢轨在前盾处受力最大，因此选择前盾部分的始发架进行计算，此段始发架长度为2880mm。
钢轨受斜向正压力，其腹板厚度为15mm。
前盾约155t，则每侧钢轨受竖直方向的力为78t，其轴向压力为F1=78/COS26.5°=87.2t。
则由前盾对钢轨腹板所产生压应力：σ1= F1/A =87.2/（2880×15）=20.7MPa刀盘重75t，每侧钢轨受竖直方向的力为38t，其轴向压力为F2=38/COS26.5°=42.5t。
仅按钢轨最前端200mm受力，则由刀盘对钢轨腹板所产生压应力：σ2= F2/A =42.5/（200×15）=142MPa普通碳素轨的屈服极限为405 MPa，按1.5安全系数取，其容许应力为270 MPa。
则钢轨腹板总压应力为：σ1+σ2=20.7+142=162.7 MPa<270 MPa因此，其强度符合要求。
（2）工字梁计算工字梁纵向按预埋钢板中心为支点进行计算，其受力简图如下所示。
经计算，其最大弯矩为61.69t.m，最大剪力为204.1t。
如下图所示。
工字梁截面属性如下：惯性矩: I=3×109mm4惯性半径: y=329mm腹板有效面积: A=25920mm2工字梁采用Q345B材质进行制作，其强度计算如下：弯曲应力：σ=My/I=61.69×329×107/（3×109）=67.7MPa<230 MPa剪应力：τ=204.1×104/25920=78.7 MPa<132 MPa因此，其强度符合要求。
（3）横梁计算横梁计算时，不考虑工字梁底部与预埋钢板的焊缝，前盾处始发架的横梁受力最大。
单侧梁承受前盾的竖向载荷为80t，因此由前盾产生的横向水平拉力为:F1=80×tan26.6°=40t，前盾处始发架有4根横梁，平均每根横梁受力为10t。
盾构反力架安装专项方案及受力计算书
目录一、工程概况 (2)二、反力架的结构形式 (2)2.1、反力架的结构形式 (2)2.2、各部件结构介绍 (2)2.3、反力架后支撑结构形式 (4)三、反力架安装准备工作 (5)四、反力架安装步骤及方法 (5)五、反力架的受力检算 (6)5.1、支撑受力计算 (6)5.2、斜撑抗剪强度计算 (8)六、反力架受力及支撑条件 (8)6.1、强度校核计算： (10)6.2、始发托架受力验算 (11)一、工程概况东莞市轨道交通R2线2304标土建工程天宝站~东城站盾构区间工程起点位于天宝站，终点位于东城站。
盾构机由天宝站南端盾构始发井组装后始发，利用吊装盾构机的260t履带吊安装反力架。
二、反力架的结构形式2.1、反力架的结构形式如图一所示。
图一反力架结构图2.2、各部件结构介绍(1) 立柱：立柱为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，具体形式及尺寸见图二。
图二立柱结构图(2) 上横梁：结构为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，其结构与立柱相同。
(3) 下横梁：箱体结构，主受力板为30mm，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A，箱体结构截面尺寸为250mmX500mm，其结构如图三所示。
图三下横梁结构图（4 ）八字撑：八字撑共有4根，上部八字撑2根，其中心线长度为1979mm，下部八字撑2根，其中心线长度为2184mm，截面尺寸如图四所示。
图四八字撑接头结构图2.3、反力架后支撑结构形式后支撑主要有斜撑和直撑两种形式，按照安装位置分为立柱后支撑、上横梁后支撑、下横梁后支撑。
立柱支撑（以左线盾构反力架为例）：线路中心左侧（东侧）可以直接将反力架的支撑固定在标准段与扩大端相接的内衬墙上；线路中心线右侧（西侧）材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管。
盾构分体始发反力架与导梁计算书
盾构分体始发反力架与导梁计算书反力架与导梁计算书1工程概略1.1 编制依照1、整体施工进度计划与主体结构施工计划；2、武汉地铁有关规定与商定；3、武汉地铁 6 号线一期土建工程施工图设计技术要求；4、我公司现有的技术水平、施工管理水平易资本投入能力，机械设备配套能力；5、我公司近似工程的施工经验和科研成就；1.2 编制目的左线盾构施工已进入始发调试阶段，估计2014 年 3 月 17 号盾构机始发，为准时、保质保量达成地铁施工任务特编制此施工方案。
1.3 主要工程量本项目施工使用资料以下：反力架一套，直径609mm 钢支撑约 48m，600*25 工字钢 15m；混凝土总用量为： 8m3，模板为 16.2m2，钢筋用量为 0.751t。
2施工准备2.1 施工技术准备1)做好技术交底工作。
本工程每一道工序动工前，均需进行技术交底，技术交底是施工公司技术管理的一个重要制度，是保证工程质量的重要要素，其目的是经过技术交底使参加施工的全部人员对工程技术要求做到成竹在胸，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行施工。
2)技术交底专业均采纳三级制，即项目部技术负责人→专业工长→工人。
2.2 施工物质准备1)资料准备依据施工进度计划和施工估算的工料剖析，制定工程施工资料供给计划。
对各种设备资料按计划进场。
2)施工机械准备依据施工进度计划和施工估算供给的施工机械数目，对拟用的电钻、钻头、空压机、焊机等做好提早准备工作。
3导梁浇注制作3.1 始发导梁施工工艺流程盾构井清理→洞门丈量→放线→地板打眼→织筋→制模→浇注3.2 始发导梁设计要求及图纸本始发导梁参照盾构始发架尺寸参数而设计，采纳C50 钢筋混凝土结构，导梁内空为 2M，外侧高度为 0.64M，内侧高度为： 0.55M 宽度为： 0.8M，长度为9M,纵筋级别为 HRB335，抗剪腹筋等级为HPB235。
底板织筋为插入盾构井底板底板下 20CM。
在底板与盾构机的接触面采纳150*20CM的工字钢代替混凝土接触面，接触面预留10CM为振捣棒插进口。
盾构托架、反力架计算书 - 6-20
220千伏东台-盖山线路缆化工程（电缆土建部分）0#-5#工作井盾构基座、反力架计算书审核复核编制中电建路桥集团有限公司福州电力缆化工程总承包部二○二○年六月第1章基座计算书一、计算依据（1）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）；（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；（3）163#、009#盾构机设计图纸；二、基本参数（1）盾构机参数中交天和163#盾构机盾体总重约333t、009#盾构机盾体总重226.1t。
163#盾构机组件尺寸及重量表（2）盾构机基座盾构机基座使用250×250 H型钢制作，共12道横向支撑。
主受力结构为纵梁、横梁、并与连接杆焊接成一个整体，形成整体受力结构，盾构作用在轨道梁上，通过轨道传力到底座上，最后传递到始发架井底地基，轨道梁和支架采用焊接形式连接，其结构图如下。
基座平面图基座纵断面图基座横断面图（4）受力分析盾体重力荷载作用在轨道上，通过支架传递到底座基础，斜纵梁是受力主体，横梁把荷载传递到基础，主要受力梁为1号、2号与3号梁。
受力验算：盾构总重G=333t 其中：盾构刀盘重量G1＝35t 长度L1=1.882m；前盾总成重量G2＝105t L2=2.922m；中盾重量G3＝95t 长度L3＝2.765m；盾尾重量G4＝28t,长度L4＝4.090m。
由上面盾构各节段位置的重量和长度，可知结构最不利位置在前盾与刀盘组装后。
009#盾构机前盾加刀盘重量小于163#盾构机前盾加刀盘，因此只需检算163#盾构前盾下方的支承架是否满足受力要求即可。
取荷载分项系数取1.5，动载系数取1.25，则盾构前盾总成下方每根钢轨荷载为：P=1.5*1.25*1400/(2*2.922*sin62.5°)=506.3kN/m。
假设钢轨荷载均匀分布传递到支承架纵梁，则纵梁荷载q=506.3kN/m。
取支架单元支架计算：1）①号纵梁受力检算（按简支梁计算）：Mmax=ql/8=506.3×0.892/8=56.5kN/m查表可知P43轨（50Mn材质）截面参数为Wx=217.3 (cm3)、屈服强度σs (MPa)≥390MPaσmax=Mmax/Wx=56500/217.3Pa=259.8MPa<390MPa满足刚度要求。
反力墙计算说明书
盾构始发反力墙计算书
一、基本参数
盾构始发推力：50000kN
作用在反力架上的单位长度分布力为：50000÷(π×9.6)=1658kN/m
二、采用环梁（钢筋混凝土）方案
2.1 计算模型
图1 计算模型
采用shell单元；
约束条件：环梁与隧道二衬交界位置采用固结。
环梁厚度：2m。
荷载施加
2.2 计算结果
（1）环框梁弯矩
图3 混凝土环梁弯矩图M11（kN.m）
图4 混凝土环梁弯矩图M22（kN.m）
斜撑弯矩M11图
斜撑弯矩M22图
沿隧道方向结构变形图（mm）
配筋：
顶部：水平方向配双层φ28钢筋，间距100mm。
正面与反面均按此配筋
隧道侧壁侧，竖向为受力钢筋配置，竖向配双层φ28钢筋，间距100mm。
正面与反面均按此配筋。
底部：双层φ28钢筋，间距100mm。
正面与反面均按此配筋
环框梁角撑位置，双层φ28钢筋，间距100mm。
正面与反面均按此配筋
斜撑：双层φ28钢筋，间距200mm。
正面与反面均按此配筋
拉筋：
环框梁范围：φ12，间距150x150
斜撑：φ12，间距200x200
另外，环框梁顶部与隧道侧壁交界位置处，加密与隧道侧壁的钢筋连接，防止受剪破坏。
盾构区间反力架和托架安装施工方案
石家庄市城市轨道交通3号线二期工程韩通站～北乐乡站区间反力架和托架安装施工方案编制：_________审核：_________批准：_________中铁二十局集团第二工程有限公司石家庄地铁3号线二期03标段项目经理部二〇一九年三月2目录一、工程概况 (4)二、反力架 (4)2.1反力架结构形式 (4)2.2反力架主梁 (5)2.1.1立梁 (5)2.2.2横梁 (5)2.2.3斜梁 (6)2.3钢环 (6)2.4反力架后支撑结构形式 (7)2.5预埋件 (7)2.6施工准备 (8)2.6.1人员配置 (8)2.6.2主要机械配置 (9)2.6.3主要材料配置 (9)2.7施工工艺流程 (9)2.8施工方法 (9)12.8.1测量定位 (9)2.8.2安装反力架底座 (9)2.8.3安装立梁 (10)2.8.4安装斜撑和直撑 (10)2.8.5定位复测及焊接加固 (10)2.9反力架的受力验算 (10)2.9.1钢反力架结构稳定性校验 (10)2.9.2500H型钢强度校核 (11)2.9.3200H型钢强度验算 (11)2.9.4H型钢稳定性计算 (11)2.10施工质量控制 (12)2.10.1安装误差控制 (12)2.10.2焊接质量控制 (12)三、始发托架 (13)3.1始发托架的结构布置形式 (13)3.2垫层强度验算 (13)3.3力学模型 (14)3.4轨道梁受力分析： (15)23.5荷载组合效应分析 (15)3.6荷载取值 (16)3.7截面承载能力复核 (16)3.7.1截面参数计算 (16)3.7.2求最大内力值 (18)3.8托架安装施工方法及工艺 (18)四、施工安全注意事项及预防措施 (21)4.1吊装安全注意事项及人员保护措施 (21)4.1.1吊装注意事项 (21)4.1.2人员保护措施 (21)4.2电焊作业防范措施 (22)附图一：反力架立面图 (24)附图二：反力架主梁 (25)附图三：反力架钢环板 (26)附图四：反力架支撑钢板预埋位置图 (27)3一、工程概况韩通站至北乐乡站区间敷设于规划金沙江路南侧，呈东西走向并向南接入东二环沿线，始于太行大街韩通站，止于兴安大街北乐乡站，拟采用盾构法施工。
反力架计算
3.5.2反力架受力验算1、设计概况小松盾构机S-641总推力为42000KN,通过32根推进油缸作用于支撑装置，切削刀盘扭矩为4377kNm(100%),盾构机极限承受工作扭矩为切削刀盘扭矩的120%。
反力架尺寸为长6.44m ，高6.2m ，采用Q235钢板和型钢制作，反力架底座与底梁预埋钢板焊接连接，焊缝高度为10mm ，反力架用300H 型钢双排斜撑支撑，支撑作用点分别设置与h=2.7m 和h=5m 处。
反力架支撑图见附图。
2、受力分析盾构机推力通过反力架传递到支撑上，为集中荷载，扭矩通过与支撑间的摩擦力传递到支撑上。
3、荷载验算根据以上条件，建立反力架的工作极限承载能力如下：均布荷载q=4667KN/m 2,A=9m 2；扭矩M=5252kNm （120%M N ）。
型钢强度验算：4sin 4sin F q A T θθ⋅===⋅⋅=12125KN承载力设计值为：11.5211.526090.220.222()()(20.68)(10.30.3())14190sin 14sin 45d pi N t f n d ct t f f y y σσψψβθ==-⋅--⋅⋅=126134KnT< pi N ct ，满足条件。
焊缝强度验算：3956410800108N f h l e w τ⋅===⋅⋅149.4N/mm2 37720106.2M N H ⋅===1245kN3124510108008N f h l e w σ⋅===⋅⋅19N/mm2<2001.22w f f β=⋅=244N/mm2==150N/mm2<200w f f =N/mm2 焊缝满足要求。
综上验算，反力架体系符合使用要求。
图3.5.2-1 反力架支撑。
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中板反力架底板反力架底板2-2 侧墙121-1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A44.7t/mDC89.4t/mB44.7t/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σ1?F/A?F/(8?A1?2?A2)?2000000/(8?6428?2?9218)?28.6MPa 200mm H型钢截面面积A1=6428mm2 250mm H型钢截面面积A2=9128mm2σ1?σmax?210MPa 2）右侧边σ2?F/A?F/(10?A1)?2000000/(10?6428)?31.1MPaσ2?σmax?210MPa 3）顶边σ3?F/A?F/(4?A1)?2000000/(4?6428)?77.8MPa σ3?σmax?210MPa 4）左侧边σ4?2?F/A?2?F/(6?2A1)?2?2000000/(6?2?6428)?51.9MPa σ4?σmax?210MPa综上，支撑抗压能力满足要求。
反力架的安装方案
反力架的定位
1、反力架平面位置定位。
按照设计要求，反力架端面垂直于始发轴线布设，反力架中线与始发中线重合，反力架前端面中心里程为RK11+195.6707，如下图反力架尺寸所示，边线到中心线距离为L=3.15m。
依据始发轴线坐标计算反力架中心线、左右边线坐标如下：
RK11+195.6707中线:X=307251.192,Y=504019.871;
左边线：X=307254.085，Y=504021.116。
右边线：X=307248.298，Y=504018.625。
将反力架三点坐标放样在主体结构底板上。
2、反力架主框架倾角定位
盾构机实测坡度为α=1.2%（θ=0.687°），反力架要与盾构机实测纵坡垂直，下图所示
反力架主框架连接完成后运用导链和手拉葫芦调整反力架角度，测量反力架前端面顶部和底部同一垂直面的坐标，当两点坐标距离满足
S=7.88m*0.012=0.0946m时，反力架主框架倾角定位完成。
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目录一、工程概况 (2)二、反力架的结构形式 (2)2.1、反力架的结构形式 (2)2.2、各部件结构介绍 (2)2.3、反力架后支撑结构形式 (4)三、反力架安装准备工作 (5)四、反力架安装步骤及方法 (5)五、反力架的受力检算 (6)5.1、支撑受力计算 (6)5.2、斜撑抗剪强度计算 (8)六、反力架受力及支撑条件 (8)6.1、强度校核计算： (10)6.2、始发托架受力验算 (11)一、工程概况东莞市轨道交通R2线2304标土建工程天宝站~东城站盾构区间工程起点位于天宝站，终点位于东城站。
盾构机由天宝站南端盾构始发井组装后始发，利用吊装盾构机的260t履带吊安装反力架。
二、反力架的结构形式2.1、反力架的结构形式如图一所示。
图一反力架结构图2.2、各部件结构介绍(1) 立柱：立柱为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，具体形式及尺寸见图二。
图二立柱结构图(2) 上横梁：结构为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，其结构与立柱相同。
(3) 下横梁：箱体结构，主受力板为30mm，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A，箱体结构截面尺寸为250mmX500mm，其结构如图三所示。
图三下横梁结构图（4 ）八字撑：八字撑共有4根，上部八字撑2根，其中心线长度为1979mm，下部八字撑2根，其中心线长度为2184mm，截面尺寸如图四所示。
图四八字撑接头结构图2.3、反力架后支撑结构形式后支撑主要有斜撑和直撑两种形式，按照安装位置分为立柱后支撑、上横梁后支撑、下横梁后支撑。
立柱支撑（以左线盾构反力架为例）：线路中心左侧（东侧）可以直接将反力架的支撑固定在标准段与扩大端相接的内衬墙上；线路中心线右侧（西侧）材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管。
始发井东侧立柱支撑是3根直撑(中心线长度为1700mm)，始发井西侧立柱是2根斜撑(中心线长度分别为5247mm和3308mm，与水平夹角均为45度)和一根直撑（底部）。
如下图所示1700东侧立柱直撑型式西侧立柱斜撑型式（2）上横梁支撑：材料均采用250×250H钢，中心线长度分均别为2267mm，其轴线与反力架轴线夹角为41°25′25″。
（3）下横梁支撑：材料均采用250X250H钢，每个支撑由2根H钢组成，共6个直撑。
三、反力架安装准备工作1、反力架是按设计加工成的既有设施，进场后检查其完损程度，螺栓及焊缝是否保持完好。
2、在盾构机主体吊装下井前，利用空间测量出反力架的位置并在其安装位置作出标识。
3、反力架从天宝站南端始发井口吊入，利用260t履带吊安装就位。
四、反力架安装步骤及方法1、根据盾构中线、管环的厚度、反力架立柱的尺寸，在盾构始发井的底板锚固2块钢板，钢板面四角一定要在同一平面内，并在钢板上找准反力架立柱安装的中心位置作好标记。
2、安装立柱，根据现有的场地及空间把立柱1用260T吊机配合送往已锚固好的钢板位置处。
3、利用260T吊机配合提升东侧立柱至安装位，做好立柱中下部的支撑保护，扶正立柱后，在立柱上焊接角撑，使立柱稳固。
再将立柱与钢板进行焊接，同时作好后支撑。
4、利用260T吊机把反力架下横梁移至安装处，然后扶紧螺栓，使横梁与立柱连接成整体。
5、用与东侧立柱安装相同的方法安装西侧立柱，然后采用与下横梁安装相同的方法安装上横梁。
6、安装完成上横梁后，整体检查反力架螺栓是否附扶紧，反力后撑是否稳固，然后用用刨光机打磨管片接触的反力架板面，使其平整。
五、反力架的受力检算5.1、支撑受力计算5.1.1支撑的截面特性（1）250X250H钢截面特性：弹性模量E=196X105，最小惯性矩=10800/cm4，截面积=92.18cm2。
（2）直径500mm，壁厚9mm钢管截面特性：弹性模量E=205X105，最小惯性矩=41860/ cm4，截面积=138.76 cm2。
(3)稳定性计算的最大承压力A、东侧立柱后支撑稳定性计算最大承压力F==(3.14X3.14X205X105X41860)/(2X170)2=7319KN则东侧三根直撑能承受的最大载荷为7319X3=21957KN。
B、西侧立柱后支撑稳定性计算最大水平载荷5247mm斜撑(水平夹角45度)水平载荷计算：F2==(3.14X3.14X205X105X41860)/(2X524.7)2=768.3KN由于水平夹角为45度则其水平承载力F为768.3/cos45°=1086KN4020mm斜撑水（水平夹角17度）平载荷计算：F2==(3.14X3.14X205X105X41860)/(2X330.8)2=1932.9KN由于水平夹角为45度则其水平承载力为：1932.9/COS45°=2733.6KNC、上横梁后支撑稳定性计算上横梁后支撑采用250X250H钢，中心线长度分别为2267mm、其轴线与反力架轴线夹角为41°25′25″。
PE==(3.14X3.14X205X105X10800)/(2X226.7)2=1061.9KN由于水平夹角为41°25′25″,则其水平承载力为：1061.9/cos41°25′25″=1416.2KN3根后支撑能承受的水平载荷为3 X1416.2=4248.6KND、下横梁后支撑稳定性计算下横梁后支撑是由8根H钢组成，均为直撑，其长度均为1700mm，其最大承载力计算如下：PE==(3.14X3.14X205X105X10800)/(2X170)2=1888KN8根总载荷为8X1888=15104KN5.2、斜撑抗剪强度计算从受力分析可知，5247mm直径500钢管斜撑抗剪受力最危险，因此从该斜撑的抗剪应力计算水平承载能力。
应力计算公式为σ=，而钢材最大需用应力为210MPa由此计算斜撑最大承载力F1=2EIX[σ]/L2=2X205X105X41860 X 210/524.72=623.3KN由此力验算水平最大承受推力F=623.3/=881.6KN，从验算45结构可以得出应按轴向抗压强度验算支撑能承受的最大推力。
因此，所有支撑的最大承载力为21957+2733.6+4248.6+15104=44043.2KN始发最大推力我们设置为8000KN，后支撑满足最大推力要求。
六、反力架受力及支撑条件（1）反力架安装位置：反力架安装在负6环后，距离洞门9700mm, 后支撑位置如下图所示：在正式始发掘进时，已经安装好两环负环，采用错缝拼装，因此可以将其看成近似的刚性整体。
当初始掘进时，盾构机所需推力很小，钢管环可视为均匀受力，所产生压应力也呈环状均匀分布。
(3) 掘进过程中推力逐渐加大反力架的受力分析如图所示，设定支撑点为A、B、C、，非支撑点D、E、F。
支撑点A、B、C处随着压力增加，产生一定的弹性变形，所产生位移为后支撑杆件弹性变形和梁弹性变形的组合，设定为△L1,这个位移量很小，在压力不能够使其产生塑性变形前，可视其为刚性。
非支撑点D、E、F处背后没有位移的限制，在压力产生挠曲变形后，设定它因挠曲变形所产生的位移为△L2。
当△L2大于△L1后，载荷重新分布，即支撑点处载荷P1急剧增加，非支撑点处载荷P2缓慢增大，并存在一上限值。
因此，载荷中心分布后，主要受力处为支撑点处。
它随着推力增大而加大，而非支撑点载荷P2缓慢增大，它的上限值由梁体的刚度决定，它仅须大于提供管片与钢管环的摩擦力而需要的压力即可。
由上述可知,反力架应力主要集中在后支撑点处, 而后支撑材料采用Q235的H20型钢。
反力架应力集中处截面积远大于后支撑截面积,因此,校核后支撑强度及焊缝强度即可。
6.1、强度校核计算：(1)、盾构始发时，推力从下往上慢慢变小。
根据始发经验，为防止栽头，最低点油缸推力约为最高点环两倍。
根据这个设定，我们可以分析出支撑点最大载荷：承受载荷点为6点载荷分布为：1:1.5:2最大载荷为:（1000/2）×（2/4.5）=222t(2)、反力架立柱下端与预埋件的焊接强度：采用J422焊条焊接，焊高12mm .焊缝长度：700×2+500×2+100×2=2600mmJ422的焊缝金属的抗拉强度为42kg/mm2焊缝强度：三级焊缝强度为85%，考虑施工条件，这里考虑为75%反力架单根立柱下端可承受拉力：2600×12×42×0.75=982800kg=982T 因为982>>222,因此,焊接强度满足.(3)、后支撑抗压强度:后支撑材料采用Q235的H20型钢222×10000/(0.025×0.2×2+0.025×0.15)=161.45×106Pa=161.45MPa.Q235的屈服强度为235 Mpa161.45<<235,因此,后支撑强度满足.6.2、始发托架受力验算4.2.1始发托架结构说明：始发托架制作所采用材料均为Q235，具体结构如图所示：始发托架总图始发托架详图始发托架纵梁图6.2.2、受力验算托架所承受载荷为盾构机自重。
最大载荷出现在盾构机掘进前而管片安装两环时，计算最大载荷。
盾构机自重为323T，两环管片重量为：21×2=42T最大载荷为323+42=365T6.2.3.1抗压强度校核单根纵梁承受的最大载荷:P=(365/cos25o)/2=201TA=0.02*8.2+0.02*0.2*10=0.204m2σ=201×104/0.204=9852941N/m2≈9.85Mpa[σ]=235 Mpa, σ<[σ], 抗压强度满足.6.2.3.2螺栓抗剪强度校核最大载荷为365T水平分力：p=tg25o×365/2=85T摩擦力：（365/2）×0.005≈1T水平剪切力: 水平分力-摩擦力=85-1=84T螺栓为M20的螺栓.其有效面积为244.8mm2 [钢结构设计手册] 螺栓连接的强度设计值：f b=140 N/m2 [钢结构设计手册]每根螺栓的承载力设计值为：Ａ×f b=244.8×140=34272N =3.4T螺栓数量为：64根则设计可承载为：3.4×64× 0.85≈185T>84T84T＜185T抗剪强度满足．。