王 静/WANG Jing

（中铁工程装备集团有限公司，河南 郑州 450016）

随着城市建设的发展，公路隧道合建方案成为高效利用地下空间资源行之有效的途径，超大断面的公路、铁路隧道建设逐渐增多，如双向四车道或六车道公路隧道等[1]。受制于城市周边密集建筑物的影响，小半径曲线转弯成为超大直径盾构施工时的难点，如武汉两湖隧道最小转弯半径为500mm、深圳春风隧道最小转弯半径为750mm等。为了满足城市施工对地表沉降精度和施工风险的要求，此类工程一般选用泥水盾构，并采用无铰接设计。同时，盾构设计单位会尽量缩短主机长度，配备具有伸缩摆动功能的主驱动、以实现超挖的目的，以便能顺利通过小半径曲线转弯。本文以某项目为背景，理论分析超大直径泥水盾构的小半径曲线转弯，为今后具有伸缩摆动功能盾构的转弯提供参考。

1 工程背景

本项目的开挖直径为15.02m，盾体总长为14.5m，前中尾盾为无铰接直径阶梯状逐步减小设计。配备的伸缩摆动主驱动结构图如图1所示，内环与伸缩油缸连接，外环与盾体连接，伸缩机构后部安装有多组伸缩油缸，通过伸缩油缸的不同伸缩行程控制，实现内环的伸缩与球铰的摆动，最终使刀盘具备伸缩和摆动超挖功能。

根据施工经验，盾构的姿态调整主要限制在主机部分，本文仅以主机为研究对象。盾构在小半径曲线转弯处于卡盾状态时，图2中C、D点距离隧道的距离均为零，本文以此状态为极限状态研究盾构的最小转弯半径。……