杨建伟

（中铁十八局集团市政工程有限公司，天津 300222）

1 引言

在城市化不断推进的过程中，地铁成为各大城市争相建设的公共交通项目，其中盾构技术作为地铁隧道建设不可或缺的部分，也取得了突飞猛进的发展。盾构机一般由盾构壳、掘削机构、推进机构、正面支撑机构、运输（或排泥）机构、管片拼装机构、液压系统、注浆系统和附属系统等组成，主要用于开挖、导向盾构、充填尾部空隙和管片安装。由于地下地铁网络线路的增加，其施工面临更大的难度，也就要求有各种各样的盾构机来满足施工要求。而铰接式盾构机能够满足小半径隧道的施工要求，在特殊路径施工时能发挥独特的作用。在实际应用中，盾构机的转向由千斤顶、仿形刀和铰接装置控制。千斤顶产生的推力、水平力矩和垂直力矩由千斤顶型号和盾构千斤顶压力决定。仿形刀可沿刀面圆周进行一定深度和一定范围的超挖，仿形刀的使用效果将直接影响盾构机铰接装置的作用，超挖量过大将严重地扰动土体，过小将不能充分发挥铰接装置的作用，以至达不到所要求设计轴线的半径。另外，仿形刀的超挖限定了开挖面积，减小了超挖范围内的地面反作用力，使盾构机易于向超挖范围旋转。铰接式盾构机的铰接机构可使盾构机按规定的方向和角度进行偏转。盾构机的偏转可以使盾构机适应其开挖区域，从而减小转弯处的地面反作用力，使其易于转向。

在过往的研究中，用来模拟盾构施工特性的方法有以下2种。……