本发明专利技术公开了一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架，包括矩形门架、圈梁、后部支撑构件，矩形门架包括上横梁、下横梁以及两根立柱，矩形门架的内四角处分别固接有门架内斜撑，后部支撑构件包括与矩形门架上端固接的多根直撑一、与矩形门架下端固接的多根直撑二以及对称设置在两根立柱上的两根斜撑，直撑一、直撑二、斜撑均为钢管混凝土结构，左右相对的两根门架内斜撑通过短横梁连接，上下相对的两根门架内斜撑通过短立柱连接。本发明专利技术反力架可解决由于在长大坡道盾构始发推力过大以及穿过破碎地层时增大推力导致的反力架支撑力不足、结构稳定性差、抗倾覆的问题，在保证稳定性的同时满足经济技术可行性，且施工便捷、拆卸方便。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架
本专利技术涉及反力架
，尤其涉及一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架。
技术介绍
目前，盾构法施工已成为城市地下轨道交通和隧道工程中不可缺少的重要施工方法，具有施工安全高效的特点。盾构机通过刀盘实现对于土体的切削，通过盾体内的油缸完成盾构机的前进、管片的拼装等工作。盾构机始发前推进需要一种给盾构机提供反向力支撑的装置，该装置即为反力架。反力架主要由横梁、立柱、底座、调整垫块等组成，安装于盾构机盾体后方。盾构机向前推进过程中，通过盾尾油缸产生顶推力，油缸的力作用在反力架上，向前移动至管边开始拼装，随后油缸收回，支撑与拼装完成后的管片上，随后油缸再次开始伸长，顶推力通过管片传递给反力架；如此循环，盾构机不断前进完成管片拼装。管片在隧道外的称为负环管片，对于始发起到辅助作用，传递推力至反力架。始发完成后，随着盾构机在地层中的管片增多，通过对拼装完成的管片进行注浆稳定，此过程中浆液不断凝固和成型隧道的不断增长，管片与地层之间的摩擦力不断增加，盾构机传递给反力架的力也会逐渐减小，不过盾构机在始发后的掘进参数也并非满负荷掘进，需要考虑反力架的承受能力。目前，一些地铁线行经的地段地质情况以粉质黏土和全风化及部分风化板岩组成，地质条件强度以硬质为主，途径富水地层及基层破碎带，涉及盾构机脱困技术更改掘进参数等问题、维持地层稳定的土仓压力问题、以及长大坡道始发带来的巨大推力问题，始发时推力可能在40000KN～50000KN之间，为了保证始发安全和在初始掘进的效率、安全问题，反力架需要有能够足够的承载能力和稳定性满足工程要求。
技术实现思路
为解决在上述
技术介绍
中提出的由于在长大坡道盾构始发推力过大以及穿过破碎地层时增大推力导致的反力架支撑力不足、结构稳定性差、抗倾覆的问题，本专利技术提供了一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架，在保证稳定性的同时满足经济技术可行性，且施工便捷、拆卸方便。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架，包括矩形门架、圈梁、后部支撑构件，所述圈梁与矩形门架连接，所述矩形门架包括水平设置的上横梁、下横梁以及固装在上横梁、下横梁左右两侧的两根立柱，所述矩形门架的内四角处分别固接有一根门架内斜撑，所述后部支撑构件包括与矩形门架上端固接的多根直撑一、与矩形门架下端固接的多根直撑二以及对称设置在两根立柱上的两根斜撑，所述斜撑上端与立柱固接且相对于立柱倾斜设置，所述直撑一、直撑二、斜撑均为钢管混凝土结构，左右相对的两根所述门架内斜撑通过一根短横梁连接，上下相对的两根所述门架内斜撑通过一根短立柱连接。进一步的，所述盾构机反力架还包括结构顶板、结构底板以及若干预埋钢板，所述结构顶板通过设置在其内的预埋钢板依次与钢筋混凝土连接件、直撑一固接，所述结构底板通过设置在其内的预埋钢板依次与钢筋混凝土连接件、直撑二固接，所述斜撑上端焊接有加强钢板一，所述加强钢板一通过连接座一与相应的立柱固接，所述斜撑下端焊接有加强钢板二，所述加强钢板二另一侧固接有连接座二，所述连接座二底部通过预埋钢板与结构底板固接。进一步的，所述连接座一与立柱焊接连接，所述加强钢板一通过高强螺栓与连接座一固接，所述连接座一上开设有与该高强螺栓相匹配的螺栓连接孔；所述连接座二为三角体钢筋混凝土连接座，所述加强钢板二通过高强螺栓与连接座二固接，所述连接座二上预埋有与该高强螺栓相匹配的螺栓连接孔；所述加强钢板一、加强钢板二、连接座一的表面均进行打毛处理。进一步的，所述立柱下端设置有预埋钢板。进一步的，每一所述门架内斜撑与其相应的上横梁或下横梁之间、以及每一所述门架内斜撑与立柱之间均通过钢板连接，所述门架内斜撑与立柱的连接部位上下均设置有限位挡块，所述限位挡块与立柱固接。进一步的，所述斜撑与水平面的夹角为30～45度，所述斜撑上端与立柱的连接部位高于位于上方的门架内斜撑与立柱的连接部位。进一步的，所述直撑一与矩形门架之间以及所述直撑二与矩形门架之间均通过两层加强钢板固接；所述直撑一、直撑二、斜撑的钢管壁厚均不小于12mm。进一步的，所述预埋钢板均为高强合金经强化处理得到的预埋钢板，所述强化处理包括表面淬火。进一步的，所述预埋钢板上设置防滑器；所述防滑器包括多个角钢，所述角钢开口朝向预埋钢板四周。进一步的，多个所述角钢在预埋钢板上对称分布，所述角钢焊接于预埋钢板上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术中反力架，通过使用钢管混凝土的直撑、斜撑支撑，利用钢管加强对于其中混凝土的紧箍作用，其中混凝土为脆性材料，在承受弯矩作用时容易开裂损坏，钢管的紧箍作用下，整体的轴向承载能力不会因向四周扩展而导致偏心，同时钢管能够承受较大弯曲作用，使整个结构的抗压和抗弯能力均明显提高，充分发挥了混凝土的抗压强度高的优势。2、本专利技术矩形门架采用内外两层门架的双层门架结构，通过一对短横梁分别连接上下的左右两门架内斜撑；一对短立柱分别连接左右的上下两门架内斜撑，构成网状门架，增强门架承压时候的稳定性，同时均匀内部应力，避免应力集中发生失稳的可能性。3、本专利技术反力架适用于长大坡道的盾构隧道，可抵抗在坡道上始发的大推力，抵抗在坡道上始发的推力大的问题，解决了在地质条件较硬下长大坡度盾构对于反力架的刚度和稳定性的要求，使反力架的支撑性能大幅提升，且能充分发挥材料性能，有利于降低成本。为避免单斜撑应力过大，对于预埋钢板进行加强处理；同时通过角钢焊接在钢板下方，充当防滑器，避免在坡道上向下发生滑动，以致反力架失稳。4、本专利技术中的反力架中，各部件之间通过螺栓或者焊接的方式连接，保证结构必要的整体性同时又满足拆卸方便、重复利用的要求，共同构成整个反力架结构。5、本专利技术反力架能够克服长大坡道始发的盾构推力，同时在一定程度上能够降低施工成本，部件之间主要通过螺栓连接，可以重复利用，节约施工成本，在经济技术上更加可行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术反力架的总体侧视图；图2为本专利技术矩形门架的结构示意图；图3为本专利技术斜撑的侧视图；图4为本专利技术预埋钢板的结构示意图。图例说明：1、矩形门架；11、上横梁；12、下横梁；13、立柱；14、门架内斜撑；15、短横梁；16、短立柱；17、限位挡块；2、圈梁；3、后部支撑构件；31、直撑一；32、直撑二；33、斜撑；34、加强钢板一；35、加强钢板二；36、连接座一；37、连接座二；4、结构顶板；5、结构底板；6、预埋钢板；61、角钢。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架，包括矩形门架(1)、圈梁(2)、后部支撑构件(3)，所述圈梁(2)与矩形门架(1)连接，所述矩形门架(1)包括水平设置的上横梁(11)、下横梁(12)以及固装在上横梁(11)、下横梁(12)左右两侧的两根立柱(13)，所述矩形门架(1)的内四角处分别固接有一根门架内斜撑(14)，其特征在于，所述后部支撑构件(3)包括与矩形门架(1)上端固接的多根直撑一(31)、与矩形门架(1)下端固接的多根直撑二(32)以及对称设置在两根立柱(13)上的两根斜撑(33)，所述斜撑(33)上端与立柱(13)固接且相对于立柱(13)倾斜设置，所述直撑一(31)、直撑二(32)、斜撑(33)均为钢管混凝土结构，左右相对的两根所述门架内斜撑(14)通过一根短横梁(15)连接，上下相对的两根所述门架内斜撑(14)通过一根短立柱(16)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于长大坡道始发的盾构机反力架，包括矩形门架(1)、圈梁(2)、后部支撑构件(3)，所述圈梁(2)与矩形门架(1)连接，所述矩形门架(1)包括水平设置的上横梁(11)、下横梁(12)以及固装在上横梁(11)、下横梁(12)左右两侧的两根立柱(13)，所述矩形门架(1)的内四角处分别固接有一根门架内斜撑(14)，其特征在于，所述后部支撑构件(3)包括与矩形门架(1)上端固接的多根直撑一(31)、与矩形门架(1)下端固接的多根直撑二(32)以及对称设置在两根立柱(13)上的两根斜撑(33)，所述斜撑(33)上端与立柱(13)固接且相对于立柱(13)倾斜设置，所述直撑一(31)、直撑二(32)、斜撑(33)均为钢管混凝土结构，左右相对的两根所述门架内斜撑(14)通过一根短横梁(15)连接，上下相对的两根所述门架内斜撑(14)通过一根短立柱(16)连接。
2.根据权利要求1所述的盾构机反力架，其特征在于，还包括结构顶板(4)、结构底板(5)以及若干预埋钢板(6)，所述结构顶板(4)通过设置在其内的预埋钢板(6)依次与钢筋混凝土连接件、直撑一(31)固接，所述结构底板(5)通过设置在其内的预埋钢板(6)依次与钢筋混凝土连接件、直撑二(32)固接，所述斜撑(33)上端焊接有加强钢板一(34)，所述加强钢板一(34)通过连接座一(36)与相应的立柱(13)固接，所述斜撑(33)下端焊接有加强钢板二(35)，所述加强钢板二(35)另一侧固接有连接座二(37)，所述连接座二(37)底部通过预埋钢板(6)与结构底板(5)固接。
3.根据权利要求2所述的盾构机反力架，其特征在于，所述连接座一(36)与立柱(13)焊接连接，所述加强钢板一(34)通过高强螺栓与连接座一(36)固接，所述连接座一(36)上开设有与该高强螺栓相匹配的螺栓连接孔；所述连接座二(37)为三角体钢筋混凝土连接座，所述加强钢板二(35)...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄平，陈寅，肖洪波，卢世德，张振刚，李小静，
申请(专利权)人：中南大学，中建五局土木工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。