考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能研究

作者：鲁选一; 封坤^*; 漆美霖; 肖明清; 何应道; 张亮亮; 李春林

来源：铁道标准设计, 2022, 66(01): 107-114.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202012250001

• 盾构隧道
• 公轨合建隧道
• 内部结构
• 三维数值模型
• 刚度有效率
• 纵向力学性能

盾构隧道朝着超大断面发展,其内部结构形式愈加复杂多样化,内部结构对盾构隧道纵向力学性能的影响值得探讨。为研究考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能,以济南黄河隧道为工程背景,建立31环考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道三维有限元实体模型,以集中力的形式作用在第16环管片环进行加载。结果表明:盾构隧道考虑内部结构后,通缝拼装隧道和错缝拼装隧道纵向刚度有效率分别提高21.4%～61.9%和14.3%～35.3%,说明内部结构能够有效提高盾构隧道的纵向刚度;通缝拼装隧道和错缝拼装隧道加载环最大Mises应力分别减小61.3%和69.2%,说明内部结构能够起到承载作用;隧道管片与内部结构会发生应力集中现象;错缝拼装形式有利于减小内部结构在纵向上的位移变形,同时内部结构的侧墙在施工时应尽可能保证混凝土的密实。

• 单位
  中铁第四勘察设计院集团公司; 西南交通大学