盾构始发反力架结构分析与设计

黄 斐

（中铁隧道勘察设计研究院有限公司， 广州 南沙）

0 前言

目前，盾构法施工已成为城市地下轨道交通中不可或缺的施工方法[1][2]。地铁建设在城市基础设施建设中承担非常重要的角色，而盾构始发作为盾构法地铁施工中的关键环节，其顺利进行直接影响着盾构施工安全及施工质量。盾构始发时，需要在盾构机后方设置一个为盾构机始发提供反作用力的构件，即反力架[3]。在国内，盾构始发施工时，反力架的支撑作用位置一般除采用斜撑作用于底板外，还设置水平支撑作用于中板。以色列特拉维夫红线地铁区间盾构始发时仅有围护结构，车站主体结构尚未施工，与国内一般情况有所区别，本文结合以色列特拉维夫红线地铁项目车站的实际情况，设计一种经济合理的反力架。

1 工程概况

以色列特拉维夫红线地铁项目全长23km，共设23 座车站，本标段工作范围包括6 座车站及5.5 公里区间盾构隧道，区间隧道内径为6.5m，外径为7.2m，管片厚度0.35m。根据对比分析6 座车站的埋深和水位情况可知，ARLOSOROFF 站的埋深最深及水位最高，盾构始发所需推力最大，为了保证所设计的反力架适用于所有车站，按照ARLOSOROFF 站作为输入条件进行反力架设计。

2 设计参数

2.1 材料属性

反力架所用钢材等级为欧标S355，屈服强度为355N/mm2，极限强度为510N/mm2，弹性模量为210000N/mm2，泊松比为0.3。

2.2 荷载及组合

（1）荷载

反力架在设计时，主要承受以下2 种荷载：

a)反力架本身构件的结构自重。

b)水平推力：根据Arlosoroff 车站埋深、水位情况及地质参数进行盾构机推力的计算，作用在反力架上的总推力（包括盾构机外壳与土的摩擦力，掌子面水土压力，后备台车牵引阻力）为25000kN。……