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

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

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

MPa A A F A 6.28)9218264288/(2000000)28/(/F 211=?+?=?+?==σ 200mm H 型钢截面面积A 1=6428mm 2 250mm H 型钢截面面积A 2=9128mm 2

MPa 210max 1=<σσ 2）右侧边

MPa A F A 1.31)642810/(2000000)10/(/F 12=?=?==σ

MPa 210max 2=<σσ 3）顶边

MPa A F A 8.77)64284/(2000000)4/(/F 13=?=?==σ MPa 210max 3=<σσ 4）左侧边

MPa A F A 9.51)642826/(20000002)26/(2/F 214=???=??=?=σ MPa 210max 4=<σσ

综上，支撑抗压能力满足要求。 3、斜撑螺栓抗剪能力检算

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。

MPa A F 4.5420

1332000000

34133342

3=????=?=

πτ 螺栓许用切应力[]MPa 100=τ，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：

)4

2()sin ()

20()cos (πθππ

θ≤≤?+??=?=≤≤?-??=?=θ

θθθd R R R q h dq dM d R R R q h dq dM

m

R m t q m t q d R R R q d R R R q d R R R q M 85.2,/7.44,/.489)sin ()cos ()cos (2214322242401===??

?

?

? ???+??+?-??+?-???=???其中πππ

ππθθθθθθ 带入数据计算得：m t 6.51040M ?=

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 1=F ×2R=200×2×2.85=1140t ·m 左边给底边施加的逆时针倾倒的弯矩 M 2=F ×R=200×2.85=570t ·m 右边给底边施加的逆时针倾倒的弯矩 M 3=F ×R=200×2.85=570t ·m

施加给转点的顺时针方向的抗倾倒的弯矩M ′= M 1+ M 2 +M 3=2280t ·m 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。

交安三类试题教学内容

1. 日最高气温达到37℃以上、40℃以下时，用人单位在气温最高时段（）小时内不得安排室外露天作业。 A.6.0 B.5.0 C.4.0 D.3.0 正确答案：D 2. 顶管施工中，管子的顶进或停止，应以（）发出信号为准。 A.工具管头部 B.现场指挥 C.安全员 D.其他 正确答案：A 3. .②机械联接的强度由联接中（）的强度决定。 A.最强环节 B.最薄弱环节 C.各环节加权平均 D.综合计算 正确答案：B 4. 爆破法破碎冻土,爆破施工要离建筑物( )以外。 A. 30m B. 40m C. 50m D. 100m 正确答案：C 5. 人工开挖土方时，两人应保持（）的操作间距。 A.1m B.1～2m C.2～3m D.5～4m 正确答案：C 6. 建筑起重机械安装完毕经自检合格后，（）应在验收前委托有相应资质的检验检测机构监督检验。 A.出租单位 B.安装单位 C.使用单位 D.建设单位

正确答案：C 7. 施工现场宿舍、办公室等临时用房建筑构件的燃烧性能等级应为（）；当采用金属夹芯板材时，其芯材的燃烧性能等级应为（）。 A.A级，A级 B.A级，B级 C.B级，B级 D.B级，C级 正确答案：A 8. 剪刀撑：设在脚手架外侧面、与墙面平行的十字交叉斜杆，可增强脚手架的（）。 A.纵向刚度 B.竖向刚度 C.横向刚度 D.其他 正确答案：A 9. 摊铺机停放在通车道路上时，周围必须设置明显的安全标志。夜间应设红灯示警，其能见度不得小于（）m。 A.50m B.100m C.150cm D.200m 正确答案：C 10. 下列不属于建筑起重机械使用单位安全职责的是（）。 A.制定建筑起重机械生产安全事故应急救援预案 B.在建筑起重机械活动范围内设置明显的安全警示标志，对集中作业区做好安全防护 C.设置相应的设备管理机构或者配备专职的设备管理人员，负责起重机械的安全管理工作 D.制定建筑起重机械安装、拆卸工程生产安全 事故应急救援预案 正确答案：D

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。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

反力架相关验算

反力架相关验算 1、反力架说明 本区间所采用的反力架立柱和横梁为宽度为600mm 、长度为800mm 、厚度为30mm 的Q235钢板焊接成受力箱梁形式并加焊加劲板，反力架支撑采用φ500的钢管斜向45°及水平支撑，每边两根；底部采用φ500的钢管横撑，一端顶在反力架上，另一端顶在标准段底板上。 2、反力架受力概述 本工程施工使用的盾构机的最大推力为34000kN ； 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34000 kN ； 左、右线两台盾构机推力均按相同考虑。 3、反力架受力计算 反力架的主体结构是由30mm 厚钢板焊接而成而成，截面尺寸为600mm ×800mm ，四根承压梁之间采用螺栓连接，反力架总推力按34000kN 设计，每根梁承受压力为8500kN ，以上部横梁简化成简支梁计算，梁长6m ，则均布荷载q=8500kN ÷6m=1416.7kN/m ，则： 最大弯矩max 1416.73381593.8M kN m =??÷=? 惯性矩： 2220.007852()0.615()22z d I h t b d R r y y A ??=?+-+-??+???? 267520182250249770 cm =+= 最大弯应力max max /z M y I σ=? 841593.80.24/(24977010)N m m m -=??? []121.3235M P a M P a σ=<= 故刚度满足要求。 4、立柱的抗剪验算：

根据《钢结构设计规范》4.1.2节中的相关内容，立柱的抗剪强度： 228500000098700112/141/249770000030 v w VS N mm f N mm It τ?===≤=? 5、立柱与底板预埋件连接处的抗拔力验算： 箱形杆件（如本例中反力架立柱）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，钢板的焊缝处应作成30°的斜口进行塞焊，焊缝的高度均不低于20mm ，有效的焊缝高度不得低于14mm 。经计算，1m 焊缝的抗剪、拉承载力为329t ，反力架与预埋件的焊缝长度为12.8m ，满足施工的要求。计算如下： 有效焊缝长度为1m ，0.70.72014e f h h mm mm ==?= 26235/141000 3.2910329e w N f h l N mm mm mm N T σ=???=??=?=， 即每米20mm 高度的焊缝的承载力为329t 。） A 、预埋件自身抗拔力计算： lw=12×（30cm-1cm ）×2=7m 力垂直于焊缝长度方向：N=7×329t=2303T 实际施工中设2块1000mm ×1200mm 的预埋板用于抗拔和抗剪，总抗拔力（抗剪力）F=2N=4606T>3400T ，满足要求。 B 、立柱与预埋件焊缝强度抗拔力的计算： （2个立柱、立柱截面尺寸600×800） lw=[（600-10）×2+（800-10）×2]×4=11.04m N= 329×11.04=3632t ，立柱与预埋件焊缝强度抗拔力满足要求。 C 、立柱与预埋件焊缝抗剪力的计算 由反力架设计图可知： （1）立柱与预埋件的焊缝长度：L 1=[600×2+800×2]×2=5.6m （2）底部横撑与预埋件的焊缝长度：L 2=（06+0.8）×4=5.6m 则L=5.6+5.6=11.2m N=329×11.2=3685T>3400T ，满足要求。 6、立柱螺栓连接处螺栓的抗剪验算：

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

反力架受力计算

反力架受力计算 一、反力架的结构形式 1、反力架的结构形式如图一所示。 图一反力架结构图 2、各部件结构介绍 2.1 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 2.2 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。 2.3 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 2.4 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。

图四八字程接头结构图 二、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。 1、立柱支撑：材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管，内部浇灌混凝 土提高稳定性。始发井西侧立柱支撑是2根直撑(中心线长度为3875mm)，始发井东侧立柱是2根斜撑(中心线长度分别为8188mm和4020mm，与 水平夹角分别是29度和17度)。如下图所示 西侧立柱直撑型式东侧立柱斜撑型式 2、上横梁支撑：材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管，内部浇灌混 凝土提高稳定性，中心线长度分别为4080mm、4141mm、4201mm，其 轴线与反力架轴线夹角为15度。

反力架计算书汇总

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

反力架验算(midas)

目录 一、设计总说明 (2) 二、设计原则 (2) 三、设计步骤 (3) 四、结构设计 (3) 4.1、主梁部分 (3) 4.2、支撑部分 (3) 4.3、预埋件部分 (4) 五、反力架受力分析 (4) 5.1、盾构始发时最大推力计算 (4) 5.2、反力架荷载计算 (4) 5.3、反力架材质强度验算 (5) 5.4、ф600mm钢管支撑验算 (5) 5.4.1、强度验算 (5) 5.4.2、稳定性验算 (6) 5.5、斜支撑底板强度验算 (7) 六、结语 (7)

反力架结构验算 一、设计总说明 （1）、该反力架为南昌市轨道交通1号线一期工程土建一标DZ012盾构机始发使用，本文验算使用于双港站至蛟桥站下行线盾构机始发 （2）、反力架外作用荷载主要为盾构机始发掘进的总推力，根据进洞段的水文地质资料及洞口埋土深度结合上行线始发掘进经验、盾构机水土压力设为0.21MPA，不做推算。 （3）、参照《结构设计原理》、《结构力学》及其他施工标段成熟的设计经验，结合本标段现场实际情况进行反力架结构设计与验算。 （4）、对于螺栓连接、角焊缝连接处的设计，仅计算其最大受力弯矩和剪力值，而不做截面形式设计，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。 （5）、力在钢结构中的传递不考虑焊缝的损失 二、设计原则 反力架的设计依据盾构机始发掘进反力支承需要，按照盾构机掘进反向力通过16组斤顶支承在隧道管片，隧道管片又支承在反力架的工作原理进行设计。设计外形尺寸不得与盾构机各部件及隧道洞口空间相干扰，同时要求结构合理，强度、刚度满足使用要求，加工方便，且单件便于运输。 反力架支撑属于压杆，最佳受力状态便是尽量使截面在各个方向上的惯性矩相等，即（I y=I z），因此在此采用圆环形截面做支撑结构也是理想选择。材料确定之后，接下来便要对支撑的结构进行合理的设计，总的设计原则便是让反力架整体变形达到最小。

盾构隧道管片排版总结

管片选型与排版 区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片，外径6200mm，内径5500mm，厚度350mm，宽度1200mm。在盾构施工开工前，应对管片进行预排版，确定管片类型数量. 1）隧道衬砌环类型 为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要，应设计楔形衬砌环，目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合；②通用型管片；③左、右楔形衬砌环之间相互组合。国内一般采用第③种，项目隧道采用该衬砌环。 直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控制，减少管片选型工作量；缺点—需要做好管片生产计划，增加钢模数量。 盾构推进时，依据预排版及当前施工误差，确定下一环衬砌类型。由于采用衬砌环类型不完全确定性，所以给管片供应带来一定难度。2）管片预排版 1、转弯环设计 区间转弯靠楔形环完成，分三种：标准换、右转弯环、左转弯环。即管片环向宽度六块不是同一量，曲线外侧宽，内侧窄。 管片楔形量确定主要因素有三个：①线路的曲线半径；②管片宽度；③标准环数与楔形环数之比u值。还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理论公式如下： △=D（m+n）B/nR ①

（D-管片外径，m:n-标准环与楔形环比值，B-环宽，R-拟合圆曲线半径） 本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形，楔形量对称设置于楔形环的两侧环面。按最小水平曲线半径R=300m计算，楔形量△=37.2mm，楔形角β=0.334°。 值得注意的是转弯环设计时，环宽最大和最小处是固定的，左转弯以K块在1点位设计，右转弯以K块在11点位设计，即在使用转弯环时，要考虑错缝拼装和管片位置要求。 2、圆曲线预排版 设需拟合圆曲线半径为450m（南门路到团结桥区间曲线半径值），拟合轴线弧长270m，需用总楔形量计算如下： β=L/R=0.6 ② △总=（R+D/2）β-（R-D/2）β=3720mm ③ 由△总计算出需用楔形环数量： n1=△总/△=100 ④ 标准环数量为： n2=（L-n1*B）/B=125 ⑤ 标准环和楔形环的比值为： u=n2：n1=5:4 ⑥ 即在R=450圆曲线上，标准环和楔形环比例为5:4，根据曲线弧长计算管片数量，确定出各类型管片具体数量，出现小数点时标准环数量减1，转弯环加1。

始发架反力架基座结构受力计算书

始发架、结构受力检算书编制： 审核： 审批： 1

附件8 始发基座结构承载能力计算书 始发基座结构受力检算书 一、设计资料 始发架主受力结构为纵梁、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，轨道梁和支架采用螺栓、焊接形式连接，其结构图如下： 支承架主视图 支承架侧视图 二、受力分析 2.1如上图所示，盾身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。 2.2受力验算 盾构总重G=377t 其中：盾构刀盘重量G1＝60t 长度L1=1.645m 前盾总成重量G2＝

110t L2=2.927m 中盾重量G3＝110t 长度L3＝3.63m,盾尾重量G4＝35t,长度L4＝4.045m, 由上面盾构节段位置的重量和长度，可知结构最不利位置在前盾总成，因此只需检算盾构前盾总成下方的支承架是否满足受力要求即可。 取荷载分项系数取 1.2，动载系数取 1.25，则盾构前盾总成下方每根钢轨荷载为：P=1.2x1.25x1100/(2x2.927)=281.86kN/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=281.86kN/m; 取支架单元支架计算： 纵梁受力检算： 按简支梁计算 Mmax=ql2/8=281.86× 0.892 /8=27.91kN/m max max 6 27910 48.1579.810x M Mpa W -σ= ==? 满足刚度要求 2.3底横梁检算： F ＝P ×cos62.32°=130.94t,平均分配到4根横梁上，则每根横梁拉力T1＝32.74t T=2T1＝65.48 465480062.56[]181104.6710F Mpa Mpa A -σ= ==σ=? 满足受力要求 2.4支架横梁中连接螺栓计算：

抗拔桩计算书

雨水收集池抗浮计算书 一、条件 1、地面标高：0.000m ，底板标高：-4.500m ，设水位标高：-0.500m 。 2、雨水收集池长度A=40000mm ，宽度B=40000mm ，，底板厚度d1=300mm ，池壁厚度d2=300，底板垫层厚d3=100mm 。 3、增加网格2.5米一个桩100mm 抗拔桩，共计N ＝225个（400mm ×400mm ），深入钢筋混凝土底板，新增200mm 厚钢筋混凝土底板抗浮及修补底板漏水。 4、素混凝土22-24KN/每立方米；钢筋混凝土24-25KN/每立方米（建筑结构荷载规范GB50009-2001，第38页） 5、1kg ＝9.8N ，即1 KN ＝0.102吨 F=mg 二、计算 1、水池自重： (1)、垫层自重：G1＝41.2×41.2×0.1×23×0.102＝398.22吨 (2)、底板自重：G2=41×41×0.7×24.5×0.102＝2940.57吨 (3)、池壁自重：G3=40×4×0.3×4.7×24.5×0.102＝563.77吨 水池总重Gs ＝∑(G1+G2+G3) ＝∑ （398.22＋2940.57＋563.77） ＝3902.66吨 2、相关参数： (1)、抗浮安全系数：K ＝1.05～1.10 (2)、水容重：r ＝1000 kg/立方米 (3)、水池底板面积：F ＝1697.44平方米 (4)、地下水顶面至底板地面距离：H 2＝4.6米 3、整体抗浮验算 K ＝2r G H F ＝（Gs+N ）/(4.6×1697.44)≥1.1，故抗浮计算满足需增加抗拔承载力N ＝4686.39吨 4、计算单桩抗拔极限承载力标准值 ∑==m i i i sik i k l u q U 1 λ

始发架反力架基座结构受力计算书

. . 始发架、结构受力检算书编制： 审核： 审批：

附件8 始发基座结构承载能力计算书 始发基座结构受力检算书 一、设计资料 始发架主受力结构为纵梁、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，轨道梁和支架采用螺栓、焊接形式连接，其结构图如下： 支承架主视图 支承架侧视图 二、受力分析 2.1如上图所示，盾身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。 2.2受力验算

盾构总重G=377t 其中：盾构刀盘重量G1＝60t 长度L1=1.645m 前盾总成重量G2＝110t L2=2.927m 中盾重量G3＝110t 长度L3＝3.63m,盾尾重量G4＝35t,长度L4＝4.045m, 由上面盾构节段位置的重量和长度，可知结构最不利位置在前盾总成，因此只需检算盾构前盾总成下方的支承架是否满足受力要求即可。 取荷载分项系数取 1.2，动载系数取 1.25，则盾构前盾总成下方每根钢轨荷载为：P=1.2x1.25x1100/(2x2.927)=281.86kN/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=281.86kN/m; 取支架单元支架计算： 纵梁受力检算： 按简支梁计算 Mmax=ql2/8=281.86× 0.892 /8=27.91kN/m max max 6 27910 48.1579.810x M Mpa W -σ= ==? 满足刚度要求 2.3底横梁检算： F ＝P ×cos62.32°=130.94t,平均分配到4根横梁上，则每根横梁拉力T1＝32.74t T=2T1＝65.48 465480062.56[]181104.6710F Mpa Mpa A -σ= ==σ=?

扩底抗拔桩承载力计算

扩底抗拔桩抗拔承载力计算 丁浩珉 摘要：随着我国城市化进程的迅速发展，地下结构的建设呈现迅猛发展的势头。地下结构的抗浮问题日益受到国内外学者的重视。抗拔桩是当前应用的最为广泛的抗浮基础类型。然而抗拔桩的理论研究远远落后于工程实践。本文对扩底抗拔桩进行概述，并分析其破坏形态及作用机理。最后总结一些扩底抗拔桩承载力计算方法。 关键词：扩底抗拔桩承载力计算破坏机理 Calculation of the Up-lift Resistance Bearing Capacity of Bored Cast-in-place Pile with Enlarged Bottom Abstract ：With the development of municipal engineering，lots of underground structures are built.More and more researchers are aware of the importance of resisting the uplift load.Tension piles are widely used to resist the uplift load,but theories about tension piles are far behind of engineering practice. This paper give an overview of tension piles with enlarge bottom,and analyze the failure modes and resisting mechanism.Finally,the paper will summarize some of the calculation of the up-lift resistance bearing capacity of bored cast-in-place pile with enlarged bottom. Keywords: tension piles with enlarge bottom calculation of bearing capacity failture mode 1 引言 近年来，随着城市建设的高速发展，城市建设用地越来越少，地下空间的开发和利用成为发展的必然趋势。大量带有地下车库的高程建筑，以及地下管廊，下沉式广场的兴建，使地下结构抗浮问题变得非常突出。目前，扩底抗拔桩因其单桩抗拔承载力大，质量易于保证，施工速度快，无噪音，无振动，在保证一定抗拔力的情况下，可缩短桩长，减少桩数，避免穿过某些复杂的地层，改善施工条件，省工省料省时，节约投资等特点，在工程中经常用来解决抗浮问题。但扩底桩的设计，试验资料甚少，扩底抗拔桩的理论尚未完善。一般在设计抗拔桩时，通常是参照规范规定的抗压桩的侧摩阻力，再乘以单一的经验折减系数，以此作为抗拔桩的侧摩阻力，再乘以单一的经验折减系数，以此作为抗拔桩的侧摩阻力来计算其抗拔力。扩底抗拔桩由于在桩底形成扩大头，增大桩端承载面积，从而提高单桩抗拔承载力，如何合理考虑桩底抗拔力成为设计计算的难点。本文对于各种扩底抗拔桩承载力计算方法进行总结，同同时对比等截面抗拔桩分析扩底抗拔桩的受力特点和扩底抗拔桩的受力机理，从而对扩底抗拔桩有个深入的认识。 2 扩底桩概述 扩底桩作为抗拔桩，其最大的优点是：可以用增加不多的材料来获取增加桩基抗拔承载力的效果。随着扩孔技术的不断发展，扩底桩的应用越来越广泛，设计理论也随之发展。 通常，桩基承载力中的桩侧摩阻力部分随着上拔荷载的增加开始也逐渐增大，但是一般在桩—土界面上相对位移达到4—10mm时，相应的侧壁摩阻力就会达到其峰值，其后将逐渐下降。但扩底桩与等截面桩不同。在基础上拔的过程中，扩大头上移挤压土体，土对它的反作用力（即上拔阻力）一般也是随着上拔位移的增加而增大的。并且，即使当桩侧摩阻

内力图-地铁盾构计算书

1． 设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 ?=7.2 ?=8.9 2 q=20kN/m 图1-1 结构尺寸及地层示意图 如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： mm 43800 50*849+1350h ==灰。按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算 （1） 自重 2 /75.835.025m kN g h =?==δγ （2）竖向土压 若按一般公式： 2 1 /95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h n i i i =?+?+?+?+?==∑=γ 由于 h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m ，属深埋隧道。应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压： a 太沙基公式： )tan ()tan (0010 ]1[tan )/(p ??? γB h B h e q e B c B --?+--= 其中： m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=?

（加权平均值0007.785 .5205 .42.7645.19.8=?+?= ?） 则：2 )9.8tan 83 .68 .48()9.8tan 83.68 .48(11/02.18920]1[9 .8tan )83.6/2.128(83.6p m KN e e =?+--=-- b 普氏公式： 2 0012/73.2699 .8tan 92 .7832tan 32p m KN B =??== ?γ 取竖向土压为太沙基公式计算值，即：2 1/02.189p m KN e =。 （3） 拱背土压 m kN R c /72.286.7925.2)4 1(2)4 1(2G 22=??- ?=?- =π γπ 。 其中：3/6.728 .1645.11 .728.10.8645.1m KN =+?+?= γ。 （4） 侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ? γ-?-- ?+=c h p e e 其中：2 1/02.189p m KN e =， 3/4.785 .5205 .41.7645.18m KN =?+?= γ 0007.785.5205.42.7645.19.8=?+?=? kPa c 1.1285 .5205 .41.12645.12.12=?+?= 则：200 00 2 1/00.121)27.745tan(1.122)27.745(tan 02.189q m KN e =-??--?= 2 00 00 2 2 /06.154)27.745tan(1.122)27.745(tan )85.54.702.189(q m KN e =-??--??+= （5） 水压力按静水压考虑： a 竖向水压：2 w1w w1/478.24=48.8×9.8=H =p m KN γ b 侧向水压：2 w1w w1/478.24=48.8×9.8=H =q m KN γ 2w2w w2/532.14=5.5)(48.8×9.8=H =q m KN +γ （6） 侧向土壤抗力 衬砌圆环侧向地层（弹性） 压缩量：) R 0.0454k EI 24()]R q (q -)q (q -)p [2(p =4c 4 c w2e2w1e1w1e1?+?+++ηδ 其中：衬砌圆环抗弯刚度取2 37 6.12326512 0.35×0.1103.45EI m KN ?=??= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数取7.0=η；

抗拔桩承载力计算书

单桩承载力计算书 一、设计资料 1.单桩设计参数 桩类型编号1 桩型及成桩工艺：泥浆护壁灌注桩 桩身直径d = 0.500m 桩身长度l = 13.00m 桩顶标高81.00m 2.土层性能 层号岩土名称 抗拔系数极限侧阻力标准值 q sik(kPa) 极限端阻力标准值 q pk(kPa) 6粉质粘土60 7淤泥质土38 8粗砂65 9粉质粘土68 3.勘探孔 天然地面标高96.00m 地下水位标高92.00m 层号岩土名称层厚(m)层底标高(m)层底埋深(m) 6粉质粘土 7淤泥质土 8粗砂 9粉质粘土 注：标高均指绝对标高。 4.设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 二、竖向抗压承载力 单桩极限承载力标准值： Q uk = u q sik l i + q pk A p = × (60 × + 38 × + 65 × + 0 × = 1138kN 单桩竖向承载力特征值R a = Q uk / 2 = 569kN 三、竖向抗拔承载力 基桩抗拔极限承载力标准值： T uk = i q sik u i l i = × 60 × × + × 38 × × + × 65 × × = 714kN 四、基桩抗拔力特征值 R tu=T uk/2+G p=714/2+

桩身强度计算书 一、设计资料 1.基本设计参数 桩身受力形式：轴心抗拔桩 轴向拉力设计值：N' = KN 轴向力准永久值：N q = KN 不考虑地震作用效应 主筋：HRB400 f y = 360 N/mm 2 E s = ×105 N/mm 2 箍筋：HRB400 钢筋类别：带肋钢筋 桩身截面直径：D = 500.00 mm 纵筋合力点至近边距离：a s = 35.00 mm 混凝土：C30 f tk = N/mm 2 最大裂缝宽度限值：lim = 0.3000 mm 2.设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010 二、计算结果 1.计算主筋截面面积 根据《混凝土结构设计规范》式（6.2.22） N' ≤ f y A s + f py A py 因为不考虑预应力，所以式中f py 及A py 均为0 A s = 错误! 2.主筋配置 根据《建筑桩基技术规范》第4.1.1条第1款 取最小配筋率 min = % 验算配筋率时，取 = 错误! 根据《混凝土结构设计规范》第9.3.1条第1款 取最大配筋率 max = % 因为 min ≤ ≤ max 所以，主筋配筋率满足要求 实配主筋：1220，A s = 3769.91 mm 2 3.箍筋配置 按构造配置箍筋 实配箍筋：8@300， A sv s = mm 2 /mm 4.计算te A ts = A s = 3769.91 mm 2 A te = pD 24 = p×4 =196349.54 mm 2 根据《混凝土结构设计规范》式（7.1.2-4）

功成街盾构始发反力架支撑设计

始发反力架体系计算书 1、 设计概况 （1）盾构机简介 海瑞克盾构机 S-392、 总推力为 42000KN,通过 32 根推进油缸作用于支撑装 626 置，切削刀盘扭矩为 4400kNm(100%),盾构机承受极限最大脱困扭矩为切削刀盘扭矩 的 120%。 （2）反力架简介 反力架尺寸为长 6.205m，高 8.000m（下端 1.44m 为固定端，上部有 6.56m 为简 支于中板） ，主体采用 Q235 型钢三榀制作，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Φ 609 钢管双排 45 度斜撑支撑，支撑作用点分别设置与 h=3.859m 和 h=5.876m 处。反力架支撑图见附图。 2、 设计原则 反力架支撑属于压杆，最佳受力状态便是尽量使截面在各个方向上的惯性矩相 等，即（Iy=Iz） ，因此在此采用圆环形截面做支撑结构也是理想选择。材料确定之后， 接下来便要对支撑的结构进行合理的设计，总的设计原则便是让反力架整体变形达 到最小。设计步骤为：1、分析各杆件的类型，计算出各杆件的临界荷载；2、对于 反力架进行受力分析，确定出支撑点的最佳位置，使反力架整体变形最小；3、布置 好支撑位置后，验算反力架工字钢的强度与刚度，保证二值在规范允许范围内；4、 对支撑本身进行加固，形成一个桁架结构，使整个支撑可看成一个刚体，确保整体 稳定性。 3、 体系计算 （1）支撑设计验算
1

1.506
-4.444
洞 门 [+1环]
[-9环]
[-8环]
[-7环]
[-6环]
[-5环]
[-4环]
[-3环]
[-2环]
[-1环]
[+2环]
[+3环]
[+4环]
钢 环 -10.294
-12.294
图 1 功成街始发站剖面图
支撑截面为圆环 d ? 585 mm ， D ? 609 mm ， l a ? 5.6m, lb ? 2.83 钢材选用 Q235， ?s ? 61.6 ， ? p ? 101 由欧拉公式 Fpcr ?
?l ? 2 EI ，? ? ，i ? 2 i ??l ?
I A
? ,? ? ?35? ~ 45? ?，
la ? 1 .6 ，得到 2.5 ? l a ? 2.81， sin ?
lb ?
2.8 ，得到 4.38 ? lb ? 4.91 sin ?
对于圆环， I ?
4
?d 4 ?
? ?d 4 1? ? ? 64 ? ? 64 ?
?? ? D2 ? d 2 ?? ， A ? ，所以， ? 4 ??
中板
?
?
i?
I ? A
4 ?d ? ? d ? ? ?1 ? ? ? ? 64 ? ? D ? ? ? ? ? 0.195 2 2 ? ?D ? d ?/ 4
@
a
@
b
对 a 杆和 b 杆，查表得两端固定，得到 ? ? 0.5
?a ?
?l
i
? 14.36 ? ? s ； ?b ?
?l
i
? 7.2 ? ? s
底板
a 和 b 杆均属于粗短杆，则 ? cr ? ? s ? 235Mpa
图 2 计算简图
2

抗拔桩承载力计算书

单桩承载力计算书 、设计资料 1. 单桩设计参数 桩类型编号1 桩型及成桩工艺：泥浆护壁灌注桩 桩身直径d = 0.500m 桩身长度I = 13.00m 桩顶标高81.00m 2?土层性能 3.勘探孔 天然地面标高96.00m 地下水位标高92.00m 注：标高均指绝对标高。 4.设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 二、竖向抗压承载力 单桩极限承载力标准值： Q uk = u」q sik|i + q pk A p =1.57 x(60 X2.50 + 38 X4.00 + 65 X6.50) + 0 X0.20

=1138kN 三、竖向抗拔承载力 基桩抗拔极限承载力标准值： T uk = ：Fq sik U i l i =0.75 X60 X1.57 X2.50 + 0.72 X38 X1.57 X4.00 + 0.55 X65 X1.57 X6.50 =714kN 四、基桩抗拔力特征值 R tu=T uk/2+G p=714/2+0.5x0.5x3.14x13x25x1.35=612Kn

桩身强度计算书 、设计资料 1. 基本设计参数 桩身受力形式：轴心抗拔桩 轴向拉力设计值：N' = 750.00 KN 轴向力准永久值：N q = 560.00 KN 不考虑地震作用效应 主筋：HRB400 f y = 360 N/mm 2E s = 2.0 X105 N/mm 2 箍筋：HRB400 钢筋类别：带肋钢筋 桩身截面直径：D = 500.00 mm 纵筋合力点至近边距离：a s = 35.00 mm 混凝土： C30 f tk = 2.01 N/mm 2 最大裂缝宽度限值：-iim = 0.3000 mm 2. 设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010 、计算结果 1. 计算主筋截面面积 根据《混凝土结构设计规范》式（ 6.2.22 ） N' W f y A s + f py A py 因为不考虑预应力，所以式中f py及A py均为0 N' 750.000 X103 A s = ' = = 2083.33 mm 2 f y 360 2. 主筋配置 根据《建筑桩基技术规范》第 4.1.1条第1款 取最小配筋率-min = 0.597%

盾构衬砌设计计算书

盾构隧道衬砌设计计算书 060987李博 一、设计资料 如图所示，为一软土地区地铁盾构隧道横断面，有一块封顶块K，两块邻接块L，两块标准块B 以及一块封底块D 六块管片组成。 q=20kN/m 2 j=7.2 j=8.9 部分数据 地面超载 2/20m kN q =超 地层基床系数 2/20000m kN k = 衬砌外径 m D 2.60= 衬砌内径 m D 5.5= 管片厚度 mm t 350= 管片宽度 m b 2.1=

管片裂缝宽度 允许值 []mm 2.0=v 接缝张开允许值 []mm 3=D 混凝土抗压强度 设计值 MPa f c 1.23= 混凝土抗压强度 设计值 MPa f t 89.1= 钢筋抗拉强度 设计值（II 级钢） MPa f y 300= 钢筋抗拉强度 设计值（II 级钢） MPa f y 300' = 管片混凝土 保护层厚度 mm a a s s 50' == 钢筋抗拉强度 设计值（I 级钢） MPa f y 210= 混凝土弹性模量 2 7 /1045.3m kN E ′= 钢筋弹性模量 （II 级钢） 28/100.2m kN E ′=钢 M30螺栓有效面 积 26.560mm A g = M30螺栓设计强 度 MPa R g 210= M30螺栓弹性模 量 28/101.2m kN E ′=螺栓 M30螺栓长度 cm l 5.18=螺栓 二、荷载计算 1、 自重 kN R D D g H h 81.1602)(41 220=×-=p g p 2、 竖向土压力 由于隧道上覆土层为灰色淤泥质粉质粘土，地层基床系数2 /20000m kN k =，推测应为硬黏性土，且隧道埋深超过隧道半径很多倍，故竖向土压力应按照太沙基公式计算。 衬砌圆环顶部的松弛宽度 m D B 73.6)4 8cot(200=+= j p 地面超载2 /20m kN q =超，且H q

反力架、托架计算

附件2 反力架验算 反力架与结构间用双拼56b工字钢管撑,支撑布置见下图。 反力架支撑受力验算 实际始发掘进正常推力一般不超过1000t,且加设钢环对应力起均衡作用，考虑不均匀受力和安全系数，总推力按3000t计算。四个集中力P按3000t平均分配计算，四个集中受力范围内P按3000t平均分配计算,管片承受总推力为3000t，集中受力点平均分配得750t。反力架本身刚度可达到要求，不会因推力而变形考虑，若图中所示四个受力区域可满足推力要求,则反力架支撑稳定,先计算四个角的钢支撑受力面积。左侧立柱为斜支撑受力最不利，按750t平均分配

到4个支撑点，每点受力为188t ，其中双拼工字钢截面面积为29327mm 2： 斜支撑受力最为不利,若此区域可满足最不利受力条件,则反力架稳定,按最不利受力状态,平均分配计算,每个角支撑所受压力为750t,双拼工字钢受力为188t ；双拼工字钢应力为188t/29327mm 2cos38°=50.5N/mm 2, 钢材设计强度为235N/mm 2，故支撑可满足盾构始发要求,即反力架稳定。 附件3 始发基座验算 （1）计算简图： 12 34 盾构托架使用250x255H 型钢制作，共13道横向支撑，上图为一道横向支撑的半侧，主要受力梁为2号与4号梁。 盾构机按照374t 计算,由受力分析可得发射架每边承受总力： ?=? 27sin 125 sin 374 1G ，得t 278.207G 1= 发射架共13道横向支撑，共12个区间，每个区间受力： KN 73.172 /1278.2072G ==, 最后力传递至横向支撑，由13个支撑承受，得水平力： KN F 39.7263cos 13 78 .2072=??= （2）2号梁计算： 按照图纸取每个区间支撑钢板0.89m 支撑钢板截面积为：2 4m 102670.03.890 A -?=?=，2号梁长0.567m L =。