地下廠房巖錨吊車梁優化設計及數值分析

石高峰，王其利，田金波

（上海勘測設計研究院有限公司，上海 200434）

0 引言

水電站地下廠房巖錨吊車梁，是通過特定長度的錨桿連接圍巖和鋼筋混凝土梁，來承受上部橋機設備、吊物等荷載的一種結構型式。文中主要分析比對巖臺式吊車梁和巖壁式吊車梁的優劣勢和適用性，并結合工程實例，對巖錨吊車梁設計結構型式優化設計，另從數值分析理論對圍巖-錨桿-吊車梁的作用機理進行深入研究。

1 吊車梁結構型式及優化設計

1.1 結構型式及優化設計

巖錨吊車梁主要分為巖臺式及巖壁式，兩種形式的優劣勢和適用性如表1所示。

表1 巖臺式及巖壁式吊車梁優劣勢和適用性對比

綜合兩種型式吊車梁的優缺點，相對于巖臺式吊車梁，在地質條件較差的地下廠房工程中，采用排架柱支撐巖錨吊車梁方案，可以減小廠房頂拱的開挖跨度，同時也可減小巖臺吊車梁基礎承臺不規則成型的不利影響。雖然增加了排架柱的工程量，但是可以靈活布置排架柱支撐的間距，以不影響廠房的凈距要求，滿足正常使用功能。相對于巖壁吊車梁，可以更好地適應相對較差的地質條件，尤其對于海外工程，在某些特定情況下地勘深度無法滿足最終設計的前提下，文中提出的優化設計是安全可靠的。

1.2 工程實例

TP水電站二級地下廠房規模為66.4 m×27.3 m×47.4 m（長×寬×高），洞室圍巖以安山巖及凝灰巖為主，圍巖類別為III類，局部低于III類。地下廠房起重設備為1臺250 t/20 t的橋式吊車，吊車跨度為15.2 m，單個最大設計豎向輪壓為772.8 kN。……