通用环管片封顶块点位对盾构隧道质量的影响分析

本文结合长沙地铁管片拼装的工程实例，从当前管片的组合形式入手，分析封顶块点位对隧道防水、管片破损、隧道线形、隧道结构受力产生的影响，对合理设置封顶块点位确保盾构隧道施工质量有一定的指导意义。

封顶块位置对盾构隧道管环结构动力响应研究

在盾构隧道运营期,地震荷载作用下封顶块位置对盾构隧道的整体结构受力及变形有显著影响,因此在地震作用下对封顶块位置的合理选择进行研究非常必要。采用ABAQUS有限元软件建立三维精细化实体模型,研究了软土地区地震荷载作用下不同封顶块位置对盾构隧道通用环衬砌结构力学性能的影响进行研究。结果表明:地震作用下不同封顶块拼装点位通用环结构弯矩分布仍然符合一般规律:隧道拱顶、拱底一般为最大正弯矩,两侧拱腰一般为最大负弯矩,地震和封顶块位置对于弯矩分布规律几乎没有影响,不同封顶块位置对管环结构最大弯矩值变化影响显著,对管环结构最大轴力值变化影响较小,封顶块选择应尽量避免拱底位置拼装,优先选择两侧拱腰偏上点位。

封顶块位置对地铁隧道管环力学性能影响研究

在盾构隧道施工和运营期,封顶块位置对盾构隧道的整体结构受力及变形有显著影响,因此对其位置的合理选择进行研究非常必要。采用ABAQUS有限元软件建立壳弹簧模型,对封顶块不同软土不同埋深及在不同位置下盾构隧道通用管片结构力学行为进行研究分析。结果显示:同种软土中,通用管片整体结构弯矩随着埋深增加,弯矩增大;同种埋深下,随着软土由坚硬到软弱,弯矩逐渐增大。通用环封顶块在拱顶和拱底时,结构弯矩最大,对结构安全最不利;其次为两侧拱肩位置;封顶块在两侧拱腰以上,拱肩以下时结构弯矩值最小,对结构安全最有利,其次为两侧拱腰偏下位置。研究结果可以对施工阶段封顶块点位选择提供指导,同时还能为设计阶段的管片优化设计提供理论参考。