大断面竖井二次衬砌满堂支架设计及稳定性分析

摘要

针对大断面、高埋深竖井二次衬砌施工中临时支护体系设计缺乏系统研究的问题，本研究以深圳市下坪场3号竖井为工程背景，开展了满堂支架法在深竖井环境下的可行性与稳定性研究。基于规范化设计依据，完成了针对深竖井的支架构造体系方案和加固要点；构建了盘扣式钢管支架的三维有限元模型，考虑混凝土侧压、结构自重及施工荷载等典型工况，开展杆件应力、位移及线性屈曲模态分析，并结合监测数据验证了模型准确性。研究结果表明：在最大施工荷载工况下，立杆最大轴向应力为34.72 MPa,横杆节点最大位移量为21.17 mm,支架各模态临界荷载系数均大于4,符合规范规定的安全储备标准。研究成果在方法与工程应用上具有创新性，既填补了满堂支架在深竖井情形下受力与稳定性研究的空白，又为类似地下工程中大断面临时支护的设计与推广提供了技术参考和工程经验。

关键词

大断面竖井 / 满堂支架设计 / 数值模拟 / 稳定性分析 / 施工技术