闫永阵/YAN Yong-zhen

(中铁工程装备集团有限公司，河南 郑州 450016)

隧道施工过程中，受地质情况及线路规划的影响，可能需要小曲线转弯，或是因被切削土层较复杂，使盾构结构件受力不均等多种因素，导致盾构实际前进中心轴线与隧道设计中心轴线发生偏差[1]，因而需要对盾构姿态纠偏调整，以满足各种工况要求。目前铰接式盾构可以分为被动铰接式、主动铰接式[2]。主动铰接盾构根据隧道曲线的半径可精准调节铰接油缸的行程差，能精准控制盾构的姿态，可平稳、简单地实现小曲线掘进过程中对盾构的纠偏及姿态的控制[3～4]。盾体结构的合理与否直接影响隧道建设的正常进行及施工人员安全，是设计人员研究探索的重要方面[5]。

中盾后与尾盾连接法兰作为主动铰接盾体的重要零件，通过连接螺栓承受盾构在掘进过程尾盾与地层之间的摩擦力和尾盾与管片之间摩擦力，还需承担在尾盾卡死、急纠偏等特殊工况下的额外拉力。因此提高主动铰接中盾后与尾盾连接法兰的连接强度对提高主动铰接盾构的适应能力具有重要意义。

1 中盾后与尾盾连接法兰的受力特性

主动铰接盾构的中盾由中盾前和中盾后组成，中间用铰接油缸连接起来，形成一个铰接装置。盾构在正常工作时，受到的推进阻力有：盾体与地层之间的摩擦力、开挖面的支撑压力、刀盘推力、管片与密封刷间的摩擦力、后配套的拖拉力等[6～7]。

正常掘进模式时，推进油缸通过撑靴作用于管片，其推力的传递过程如图1 所示：管片的反作用力通过推进油缸传递给中盾后法兰；……