空推隧道盾构机反作用力计算方法研究

盾构机掘进过程中,若遇到大量坚硬岩层或上软下硬的特殊地质,利用盾构机空推过矿山法隧道施工技术可减少盾构刀具磨损,加快掘进速度,降低盾构掘进的安全风险。使用该技术施工过程中,一般在刀盘前方堆积足够数量的砂土来提供足够的反作用力,但反作用力的取值需要结合盾构机及管片的受力状况进行一定的计算。本文在既有研究基础之上,对空推隧道盾构机反作用力计算问题进行分析研究,以评估水平、上坡、下坡3种工况下盾构机空推所需要的反作用力。研究结果表明,隧道在上坡状态下应考虑盾构机自重和堆填砂土重量分力产生的额外反作用力作用,而在下坡状态则应考虑盾构机自重和堆填砂土重量分力引发的反力减小。