盾构隧道圆形工作井管片衬砌结构优化及其适应性研究

发布时间：2018-07-23 14:20

【摘要】：本文以南坦海越江盾构隧道接收井为研究对象,通过对比盾构隧道工作井地连墙和内衬的变形及受力的数值结果和现场测试数据,研究施工期间圆形工作井受地层压力作用下支护结构的受力及变形的分布规律,寻找竖井地连墙与内衬压力分配系数；并优化圆形工作井内衬,将其施做成拼装式管片衬砌,以期有针对性地解决软土地区盾构工作井施工机械化程度低,施工工期长的问题。结合现有的盾构管片设计理论对竖井内衬管片不同的结构选型及拼装方式对衬砌管片受力及变形影响进行分析,确定管片的选型设计方案。通过本文的研究得出以下结论：1)通过数值分析研究了圆形工作井受地层压力作用下支护结构的内力及变形的分布规律,得到工作井支护结构设计的控制断面位于井底到井底以上2m段(埋深H=12m-14m)：2)研究了内衬施做时间对内衬及地连墙的受力及变形的影响,得到竖井内衬施做时间变化对地连墙土压力影响较小,对内衬影响较大的结论；3)针对南坦海盾构隧道接收井内衬采用顺做法施工,归纳出地连墙与内衬的压力比值在竖井底部附近介于0.21～0.28；4)从管片的厚度、幅宽、分块数及拼装方式四个方面进行竖井管片的研究,分析各个参量变化对管片结构内力及变形的影响,得到管片厚度为400mm、幅宽2m、每环分为8块及错缝拼装的管片选型设计方案。
[Abstract]:In this paper, taking the receiving well of Nantanhai cross river shield tunnel as the research object, the numerical results and field test data of deformation and force on the ground connection wall and lining of the shield tunnel working well are compared. The distribution of force and deformation of supporting structure under formation pressure in circular working well during construction is studied, and the distribution coefficient of pressure between vertical wall and lining is found, and the inner lining of circular working well is optimized and made into the lining of assembled pipe piece. The aim is to solve the problems of low mechanization and long construction period in shield working wells in soft soil area. Based on the existing design theory of shield segment, the influence of different structural selection and assembling mode on the stress and deformation of lining segment is analyzed, and the design scheme of segment selection is determined. Through the research in this paper, the following conclusions are drawn: (1) through numerical analysis, the distribution of internal force and deformation of supporting structure under the action of formation pressure in circular working well is studied. It is obtained that the control section of the supporting structure design of the working well is located in the 2m section from the bottom of the well to the bottom of the hole (buried depth H=12m-14m): 2. The influence of the lining time on the stress and deformation of the lining and the ground connecting wall is studied. It is concluded that the variation of lining time has little effect on the earth pressure of the earth connecting wall, and has a great effect on the lining. 3) the lining of the receiving well of Nantanhai Shield Tunnel is constructed according to the following method. It is concluded that the pressure ratio of the ground connection wall to the lining is between 0.21 and 0.28 in the vicinity of the bottom of the shaft. By analyzing the influence of each parameter change on the internal force and deformation of the segment structure, it is obtained that the segment thickness is 400 mm, the width is 2 m, each ring is divided into 8 blocks and the staggered joints are assembled.
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U455.43

【参考文献】

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本文编号：2139682