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文档简介
1、盾构掘进反力架验算1.1反力架结构说明反力架采用材质为 Q235的3 20钢板焊制而成,所有焊 缝强度要求等同于基材。其结构如下图所示(反力架总图、 反力架竖梁、反力架支承环、反力架斜连杆、反力架横梁) 1.2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8环后,距离洞门11000mm,后支撑位置如下图所示。盾构机后推力取 p=1000t图1.2-1反力架与结构关系(2) 初始掘进时反力架的受力分析在正式始发掘进时,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
2、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。它随着推理增大而加大,而非支撑点载荷P2缓慢增大,它
3、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$ 609*16的钢管。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。1.3 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 )X( 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 X 2+500 X 2+100 x 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:2600X 12X 42X0.75=982800kg=982 t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$ 609*16的钢管(2根)222 X 11000/( n 0.609 X 0.016)=120.6 X 106
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