長樂坡盾構(gòu)機(jī)反力架及托架檢算書

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1、長樂坡盾構(gòu)機(jī)反力架及托架檢算書2010.3.5引言工程背景該地鐵工程位于西安市區(qū)，土質(zhì)情況以黃土、古土壤、中砂為主，隧道結(jié)構(gòu)底最小埋深13.6m，最大21.6m。地下水位12～14m。根據(jù)本工程的地質(zhì)條件對(duì)盾構(gòu)機(jī)的要求以及結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)。盾構(gòu)機(jī)啟動(dòng)推力大約為500-800噸左右，并考慮設(shè)計(jì)構(gòu)件安全儲(chǔ)備，反力架按照1500噸設(shè)計(jì)。一、計(jì)算依據(jù)西安始發(fā)托架、反力架和預(yù)埋件圖，及其參數(shù)情況;路橋施工計(jì)算手冊(cè)。二、反力架計(jì)算模型采用梁單元共計(jì)225個(gè)，上下橫梁根據(jù)實(shí)際設(shè)置水平約束在兩端及中間，后背斜梁底部采用鉸支撐。模型如下圖一：圖一：模型圖荷載情況：根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，啟動(dòng)推力取1500T

2、，環(huán)向分布于負(fù)壓環(huán)10個(gè)油頂位置。（1）水平反力僅僅顯示關(guān)注的水平向反力，其反力圖如下圖二（單位KN），并匯總于下表一;圖二：水平反力圖表一：水平反力匯總表（KN）斜后梁上橫梁（端，中，端）下橫梁（端，中，端）182.52110.81196.13451.41196.19313437931（2）斜后梁軸力如下圖三，斜靠梁軸力為300T，現(xiàn)場設(shè)置斜撐保證其穩(wěn)定性。圖三：斜靠梁軸力圖截面特性I=9.584x10-4m4；A=2.2167x10-2m2壓桿穩(wěn)定計(jì)算約取0.6米（3）鋼負(fù)壓環(huán)應(yīng)力及撓度應(yīng)力如下圖四，最大彎應(yīng)力185Mpa，小于容許值。圖四：負(fù)壓環(huán)彎應(yīng)力撓度如下圖五，最大水平位移7

3、mm。圖五：水平位移（4）立柱及上下橫梁彎應(yīng)力，最大175Mpa,如下圖六；圖六：立柱及上下橫梁彎應(yīng)力圖水平力作用后最大水平位移5mm，見圖七；圖七：立柱及上下橫梁位移圖二、托架計(jì)算（1）荷載情況盾構(gòu)重量為450T，按照10號(hào)梁（8米長）分擔(dān)1/8的重量，35.2KN/m,3號(hào)梁（8米長）分擔(dān)7/8（約87.5%）的重量,246KN/m,加載情況如下圖八；邊界沿著底縱梁約束，見下圖九。圖八:托架模型(2)應(yīng)力情況如下圖九，彎矩和軸力組合最大應(yīng)力137.5Mpa，桿件安全。圖九：托架應(yīng)力圖三：計(jì)算結(jié)論通過以上計(jì)算分析，反力架和托架各個(gè)構(gòu)件安全。