大断面燕尾段隧道盾构长距离空推始发技术 - 图文

II盾体在隧道始发段就位的纵向中心线盾体始发架滑靴横向千斤顶夹具平移梁平移方向隧道中线盾体在隧道始发段就位的横向中心线II

图3.4 盾体主机横移示意图 隧后配套设备在反力架安装完成后，用两台卷扬机将后配套5节台车和连接桥整体沿设计轨线牵引至盾尾与主机进

盾体始发架行连接。结合后配套结构形式，在其空推段需将各台车轮架加长，其中5#、4#、3#及2#台车后部轮架均需加长1355mm，横向千斤顶2#前部及1#台车均需加长1865mm，加长支腿采用与轮架原设计相同规格材料及连接方式进行处理，并在各加长连接

夹具平移梁部位进行加固，最后在后配套台车进入负环时进行加长支腿拆除。若盾体在空推中发生偏移，则采用千斤顶进行微调。

平移方向道中线滑靴3.4.4相关计算

1) 横向千斤顶推移力核算

IIII视图在推移的整个过程中，隧道地面存在的坡度很小，可忽略不计。根据滑靴与平移梁之间的接触面类型，查相关表格得两者之间的动摩擦系数为0.03，静摩擦系数为0.05。 整个平移过程中，横向千斤顶的数量为4台，其推移能力为35t/台，则总推移力为

F推=35×4=140（t）

横向千斤顶刚启动的瞬间，滑靴与平移梁之间的静摩擦力为

f静=900×0.05=45（t）

平移的过程中，滑靴与平移梁之间的动摩擦力为

f动=900×0.03=27（t）

则，F推?f静，F推?f动

所以，横向千斤顶的推移力满足盾体的平移施工要求。 2) 千斤顶负荷率

顶升采用8台200t千斤顶，千斤顶承载总重为900t。 η=900/(8×200) =56%（安全） 3.5 始发反力系统

盾构机始发反力系统由钢结构反力架、钢筋混凝土反力墙以及Φ400mm钢管撑组成。 3.5.1 反力架结构及安装

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(1) 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千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，加工运输安装方便。反力架需要为盾构机始发提供5000t的反力，因此反力架要具有足够的刚度和强度，结合以往施工经验及盾构始发端隧道结构等，该反力架为异型反力架，由钢结构在洞内拼装组成。

反力架立面图扩大段衬砌左线中心线异型反力架右线中心线

图3.5 反力架结构示意图

(2) 预埋件的安装。由于9.6m盾构在矿山法隧道内始发，为了便于反力架安装和拆除，在矿山法隧道施工二衬前，先预埋用于反力架安装、拆卸的吊耳。反力架分解成若干组件，采用运输车运送到始发端，再用葫芦挂在预先埋在二衬内的吊耳上，吊装反力架进行组装，其中所用的吊耳采用Φ32的钢筋。

拆装反力架吊点拆装反力架吊点

图3.6反力架及支撑预埋件布置图 图3.7 首环负环与反力架钢环的关系图 (3) 反力架安装。安装反力架时，先用全站仪双向校正两根立柱的垂直度，使其形成竖直面与水平面垂直。该段处于1.2%的纵坡，即反力架竖直受力面与盾构机推进轴线的垂直面呈41′15″的夹角。管片中心与反力架钢环中心重合，负环中心所形成的轴线与线路纵坡一致，保持1.2%。即反力架钢环竖直面与首环负环（-6环）管片背千斤顶面在底部与反力架钢环接触面呈41′15″的夹角。 为了保证盾构机始发姿态，安装首环负环与反力架和始发台时，

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反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在±10mm之内。始发台水平轴线的 垂直方向与反力架的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰，水平偏差＜±3‰。 3.5.2 钢管砼反力墙

1) 反力墙支撑

由于隧道高18.5m，若采用钢管斜撑，无法保证反力架在盾构始发时的稳定，保证不了盾构始发的推力，为了确保安全，在反力架后面施工一堵厚2m的钢筋混凝土反力墙（如图3.8），用于作为反力架支撑的承力墙，反力架和承力墙之间采用30cm的H型钢做为连接。

后浇承力墙反力架支撑反力架盾构机盾构隧道

图3.8反力架支撑示意图

2) 反力墙受力验算 (1)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 (2)钢筋混凝土环梁 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。

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②计算结果 1）环梁变形图

最大变形量为6mm。 2）弯矩图

图3.9 计算模型

图3.10 混凝土环梁变形图（沿推力方向，mm）

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