盾構(gòu)掘進(jìn)反力架驗(yàn)算

1、盾構(gòu)掘進(jìn)反力架驗(yàn)算1.1反力架結(jié)構(gòu)說(shuō)明反力架采用材質(zhì)為 Q235的3 20鋼板焊制而成，所有焊 縫強(qiáng)度要求等同于基材。其結(jié)構(gòu)如下圖所示（反力架總圖、 反力架豎梁、反力架支承環(huán)、反力架斜連桿、反力架橫梁） 1.2反力架受力及支撐條件（1）反力架安裝位置：反力架安裝在負(fù)8環(huán)后，距離洞門11000mm,后支撐位置如下圖所示。盾構(gòu)機(jī)后推力取 p=1000t圖1.2-1反力架與結(jié)構(gòu)關(guān)系(2) 初始掘進(jìn)時(shí)反力架的受力分析在正式始發(fā)掘進(jìn)時(shí)，已經(jīng)安裝好兩環(huán)負(fù)環(huán)，采用錯(cuò)縫拼 裝，因此可以將其看成近似的剛性整體。當(dāng)初始掘進(jìn)時(shí)，盾 構(gòu)機(jī)所需推力很小，鋼管環(huán)可視為均勻受力，所產(chǎn)生壓應(yīng)力 也呈環(huán)狀均勻分布。(3) 掘進(jìn)

2、過(guò)程中推力逐漸加大反力架的受力分析 如圖所示，設(shè)定支撐點(diǎn)為 A、B、C、，非支撐點(diǎn)D、E、F。支撐點(diǎn)A、B、C處隨著壓力增 加，產(chǎn)生一定的彈性變形，所產(chǎn)生 位移為后支撐桿件彈性變形和梁彈 性變形的組合，設(shè)定為 L1,這個(gè)位 移量很小，在壓力不能夠使其產(chǎn)生 塑性變形前，可視其為剛性。非支 撐點(diǎn)D、E、F處背后沒(méi)有位移的限 制，在壓力產(chǎn)生撓曲變形后，設(shè)定它因撓曲變形所產(chǎn)生的位 移為 L2。當(dāng) L2大于 L1后，載荷重新分布，即支撐點(diǎn) 處載荷P1急劇增加，非支撐點(diǎn)處載荷 P2緩慢增大，并存在 一上限值。因此，載荷中心分布后，主要受力處為支撐點(diǎn)處。它隨著推理增大而加大，而非支撐點(diǎn)載荷P2緩慢增大，它

3、的上限值由梁體的剛度決定，它僅須大于提供管片與鋼管環(huán) 的摩擦力而需要的壓力即可。由上述可知 ,反力架應(yīng)力主要集中在后支撐點(diǎn)處,而后支撐材料采用Q235的$ 609*16的鋼管。反力架應(yīng)力集中處截 面積遠(yuǎn)大于后支撐截面積 ,因此 ,校核后支撐強(qiáng)度及焊縫強(qiáng)度 即可。1.3 強(qiáng)度校核計(jì)算（1）盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，推力從下往上慢慢變小。根據(jù)始發(fā) 經(jīng)驗(yàn)，為防止栽頭，最低點(diǎn)油缸推力約為最高點(diǎn)環(huán)兩倍。根 據(jù)這個(gè)設(shè)定，我們可以分析出支撐點(diǎn)最大載荷：承受載荷點(diǎn)為 6 點(diǎn)載荷分布為： 1:1.5:2最大載荷為：（1000/2 ）X（ 2/4.5） =222t（2）反力架立柱下端與預(yù)埋件的焊接強(qiáng)度采用J422焊條焊接，焊高12mm.焊縫長(zhǎng)度：700 X 2+500 X 2+100 x 2=2600mmJ422 的焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度為 42kg/mm2 焊縫強(qiáng)度：三級(jí)焊縫強(qiáng)度為 85%，考慮施工條件，這里 考慮為 75%。反力架單根立柱下端可承受拉力：2600X 12X 42X0.75=982800kg=982 t因?yàn)?982>>222,因此焊接強(qiáng)度滿足。（ 3）后支撐抗壓強(qiáng)度后支撐材料采用 Q235的$ 609*16的鋼管（2根）222 X 11000/（ n 0.609 X 0.016）=120.6 X 106