符亚鹏

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安　710043)



敞开式TBM施工铁路隧道仰拱预制块关键设计参数研究

符亚鹏

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043)

以敞开式TBM施工特长铁路隧道仰拱预制块结构为研究背景，基于荷载结构设计理论，采用有限元软件ANSYS构建二维平面分析模型，研究了仰拱预制块圆心角、中心水沟沟槽深度、宽度等参数对衬砌结构变形、受力特性的影响规律。研究结果表明：圆心角对仰拱预制块变形、内力影响较小，设计中应根据仰拱预制块拼装技术及轨道结构要求来确定；中心水沟沟槽底至仰拱预制块底部间距h对仰拱预制块变形、内力影响较大，设计中间距h应大于复合式衬砌厚度；扩大中心水沟宽度，可有效降低集中应力值，在满足轨上结构承载能力的前提下，设计中可适当扩大中心水沟宽度来增大隧道排水能力。

敞开式TBM；特长铁路隧道；荷载结构法；仰拱预制块；设计参数

1　概述

近年来，随着铁路交通路网规划越来越密集，铁路设计技术标准不断提高，线路选线时将不可避免地通过高山、丘陵地区，尤其是西部高原地区出现长大隧道的几率越来越高，受限于建设工期，选取得当的施工工法尤为重要。由于TBM掘进机具有高效快速、安全可靠、需求劳动力少等施工作业优点，常被应用于长大隧道施工中[1]。敞开式TBM已成功运用于西康铁路秦岭隧道[2]、兰渝铁路西秦岭隧道[3]中，且衬砌结构设计中均采用了仰拱预制块特殊结构。……