孙秀洁，吴嘉宜，贾 甜，谷俊峰，阮诗伦，▲

(1.大连理工大学重大装备设计与制造郑州研究院，河南郑州450002；2.中铁工程装备集团有限公司，河南郑州450002；3.大连理工大学运载工程与力学学部，辽宁大连116024)

0 引言

世界盾构技术正朝着超大断面化、异形断面化、超大深度化、超长距离化的方向发展，世界盾构技术的超大断面化，使得大直径泥水盾构的应用成为一种发展趋势，且大直径泥水盾构对于开发我国沿江、沿海、沿河及许多城市的经济发展具有十分重要的战略意义[1-2]。因此，抓紧和加快大直径泥水盾构技术的研究，进而掌握大直径泥水盾构的设计、制造和施工技术能极大地提高市场竞争力，是我国与国际先进盾构技术接轨的重要步骤。

大直径盾构技术的发展对盾构结构的综合性能提出了更高、更严苛的要求。目前国内已出现15 m级的大直径盾构，但是大直径盾构的整机重量可达到1000 t以上，不仅原料成本高，而且转运安装困难，时间周期长[3]。盾构机的后配套装置一般由一节连接桥和若干拖车组成，拖车是盾构机掘进不可缺少的一部分，是用于承载盾构机掘进的主要设备，在大直径盾构中，一节拖车重量高达几百吨，拖车的轻量化设计可以有效解决设计浪费和成本失控，具有重要的经济和技术意义。

轻量化设计受到越来越广泛的关注，成为工程机械设计制造产业发展的重要趋势之一。

轻量化是在满足规范要求、保证结构安全和产品品质的前提下，通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施，充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法[4]。……