國(guó)內(nèi)地鐵施工分為區(qū)間隧道施工和地鐵站臺(tái)施工,區(qū)間隧道施工以盾構(gòu)法為主,地鐵站臺(tái)施工以明挖法、礦山法為主。施工過(guò)程難以充分發(fā)揮盾構(gòu)施工優(yōu)勢(shì),也降低了地鐵施工效率。為此,基于國(guó)外地鐵站臺(tái)盾構(gòu)法施工思路,提出了在地質(zhì)圍巖自穩(wěn)性較好的地鐵站臺(tái)采用盾構(gòu)法,但不借助管片襯砌的施工方案,并針對(duì)盾構(gòu)無(wú)管片推進(jìn)進(jìn)行了研究,完成了盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的方案設(shè)計(jì),隨后對(duì)裝置進(jìn)行了有限元分析以及輕量化設(shè)計(jì),并借助遺傳算法對(duì)裝置在隧道內(nèi)的裝配序列進(jìn)行了規(guī)劃。論文的主要內(nèi)容如下:1、針對(duì)圍巖自穩(wěn)性較好的地鐵站臺(tái)施工,提出了盾構(gòu)不借助管片實(shí)現(xiàn)隧道開挖,并完成了盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的方案設(shè)計(jì);基于設(shè)計(jì)方案,對(duì)裝置的工作原理以及部件組成進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹;結(jié)合廣州某地鐵站臺(tái)地質(zhì)參數(shù),對(duì)裝置進(jìn)行了選型及參數(shù)計(jì)算。2、基于地鐵站臺(tái)地質(zhì)分析,確定了盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的三種計(jì)算工況;基于ANSYS軟件,在三種計(jì)算工況下,對(duì)連接柱部件、撐靴架等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)性能分析;基于有限元結(jié)果分析,確定了最危險(xiǎn)的計(jì)算工況,并對(duì)應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)意見(jiàn)。3、基于最危險(xiǎn)計(jì)算工況,采用ANSYS軟件對(duì)撐靴架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì);采用分組、分階段的輕量化思路,... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

連體盾構(gòu)機(jī)示意圖

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7頁(yè)第2章盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置方案設(shè)計(jì)在圍巖自穩(wěn)性較好的地鐵站臺(tái)，要盾構(gòu)機(jī)不借助管片襯砌進(jìn)行隧道開挖，盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置必須能夠?yàn)槎軜?gòu)機(jī)提供足夠大的推進(jìn)反力。目前，土壓平衡盾構(gòu)不借助管片實(shí)現(xiàn)隧道開挖在國(guó)內(nèi)尚屬首次，沒(méi)有類似的原理方案可以借鑒。因此，本章基于提出的盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)方案，簡(jiǎn)要介紹裝置的工作原理及組成，并基于站臺(tái)地質(zhì)參數(shù)，對(duì)裝置進(jìn)行選型及參數(shù)計(jì)算，為類似盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)提供參考。2.1盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的工作原理盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的單次推進(jìn)循環(huán)包含4個(gè)階段，如圖2-1所示：（1）撐靴油缸伸出，撐靴板撐緊洞壁，實(shí)現(xiàn)裝置與隧道洞壁的“固定連接”；（2）推進(jìn)系統(tǒng)油缸伸出，撐緊在盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置前端，將撐靴板與洞壁圍巖的摩擦力作為盾構(gòu)推進(jìn)反力；（3）推進(jìn)系統(tǒng)油缸回縮，撐靴油缸回縮，撐靴板與洞壁圍巖的撐緊狀態(tài)解除。盾構(gòu)的前移距離被稱為單次推進(jìn)行程；（4）采用輔助走形小車承載撐靴部件，利用鋼繩、電動(dòng)葫蘆等手段，將裝置前移至盾構(gòu)指定位置，隨后拆除輔助走形小車。此時(shí)，盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的單次推進(jìn)循環(huán)結(jié)束。此后，裝置不斷重復(fù)該循環(huán)，直到地鐵站臺(tái)隧道開挖結(jié)束。圖2-1一次推進(jìn)循環(huán)的四個(gè)工作階段

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁(yè)2.2盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的主要組成盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置首先需要在隧道外解體為多個(gè)待裝配零部件，利用管片小車等運(yùn)輸工具將待裝配的零部件運(yùn)輸?shù)街付ǖ难b配區(qū)域，隨后利用拼裝機(jī)等吊裝手段完成零部件的裝配過(guò)程。在完成地鐵站臺(tái)的開挖后，在隧道內(nèi)將裝置進(jìn)行解體，隨后利用管片小車運(yùn)輸?shù)剿淼劳�。從結(jié)構(gòu)功能的角度出發(fā)，盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的組成部分包含：頂環(huán)部件、連接柱部件、撐靴部件，如圖2-2所示。圖2-2盾構(gòu)輔助推進(jìn)裝置的組成2.2.1頂環(huán)部件頂環(huán)部件為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，將推進(jìn)系統(tǒng)油缸推力傳遞給連接柱部件。頂環(huán)部件主要由頂環(huán)A、斜柱以及頂環(huán)B組成，如圖2-3所示。圖2-3頂環(huán)部件及其組成零件頂環(huán)A的圓環(huán)尺寸和管片襯砌圓截面尺寸相同，推進(jìn)系統(tǒng)油缸位置環(huán)形分布在頂環(huán)A中心區(qū)域，使得頂環(huán)A上的油缸推力分布相對(duì)均勻，如圖2-4所示。

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本文編號(hào)：3578391