文档介绍：盾构掘进机主要技术参数的计算分析第卷年第期
论文编号:
盾构掘进机主要技术参数的计算分析
崔国华王国强何恩光高伟贤
吉林大学机械科学与工程学院吉林长春
沈阳重型机械集团公司
河北工程大学
构机的选型及配置是隧道盾构施工中的关键环竖条,其宽度为B ,当该理论用于隧道断面分析
盾节,应根据工程地质水文情况、工期、经济时,任意深度处松动土压力计算公式
性、环境保护、安全可靠等各种因素综合考虑。选择æöc
B1 ç÷γ λtanφλφtan
合适的盾构机型后,为确保其性能满足工程施工的要 B æöhh
pp=èø1 1+eeBB11
求,需要对盾构机的装备推力、刀盘转矩、驱动功 v0ç÷
λφtan èø
率、掘进速度等关键参数进行复核计算,保证盾构机
方法在隧道施工中,经常采用按照最大厚
性能可靠,满足施工要求。
度处的太沙基松动土压和倍盾构外径的全覆土重
土压力计算,并取两者中较大值为盾构上覆土压力
盾构机外载荷计算参数的确定值。
根据隧道结构参数、地质参数确定盾构上部土压全覆土重理论在土体变形很小的软土地层中较为
和下部土压、盾构侧压力等外载荷计算参数,是计算适用;普氏土压力理论适用于较松散、破碎地层;太
盾构推力、扭矩等技术参数的前提。沙基理论能够考虑土体颗粒间应力传递及拱效应的作
盾构上覆土压力的确定用,得到了普遍的认可。目前,方法在盾构法施工
中应用较多。
计算盾构的外部载荷首先要确定盾构的上覆土压
盾构外载荷的计算
力,目前上覆土压力大小的确定主要有三种方法:
方法──全覆土重理论认为竖向地层压盾构机在地下不同埋
力等于拱顶上覆土的自重减去两侧地层对柱体产生的深地层中掘进时,通常认采
反向摩擦力,通常此摩擦力被假定为零,即为其外载荷包括盾构上掘·
pv γ H 部、下部、正面及侧面的
式中γ──覆土层的平均密度水压力与土压力。计算盾
H ──覆土厚度构荷载时,应选择盾构施本
方法──普氏地压力理论此方法由前苏工区间的典型断面作为计栏
联学者普罗托吉雅柯诺夫创立,认为松散介质中开挖算断面,即盾构通过软弱目
隧道后,在其上方形成抛物线的压力拱,拱下土体以地层覆土最厚处的断面。编
辑
平均压力作用于衬彻上,衬彻受到的垂直地层压力为对于粘性土、粉土等软土图盾构外载荷计算模型
p a 2γ/ 3f
v 1 层,外载荷一般采取水土杨
式中 a ──隧道半宽合算。如图所示,盾构外载荷计算如下:
f ──围岩坚固性系数,对松散土和粘性土可取 p p p
盾构上部土压 e v 健
f φ
盾构底部土压 pe pe1 W DL
γ──围岩密度
1 盾构上部侧压力 qe λpe1
方法──太沙
盾构下部侧压力 qe λpe2
基松动土压力理论太
地层对盾构自重抗力的反压 pg W pDL
沙基理论
刀盘正面的水平土压 p d:
于年提出,该理论①对于覆盖土厚度 H D 的软粘土或砂土地层
考虑了隧洞尺寸、埋
2 æooφφöæö
pd =γ Hctanç45÷2tanç÷45
深、土层的粘聚力和内è22øèø
摩