模型盾构隧道管片环设计试验分析

摘要

模型盾构隧道横向刚度相似性直接关系到模型试验过程中模型盾构隧道横断面变形的精准度。为研究模型盾构隧道管片环的设计方法,分析了模型盾构隧道管片环的相似性要求和加工材料性能，设计了不同类型的模型隧道管片环，并进行试验,得到了不同类型模型隧道管片环竖向位移和水平位移与竖向加载量的关系。结果表明：部分高分子材料具有一定的蠕变性，不宜用于制作模型盾构隧道管片环；尼龙材料的蠕变小，可作为加工模型隧道管片环的材料；因拼装接头的抗弯刚度影响因素复杂，当需要模拟管片纵缝接头时，建议采用开槽的方式，接头的抗弯刚度可通过开槽宽度与深度进行控制；修正均质圆环设计与加工简单，若采用缩尺试验研究盾构隧道，且需将模型盾构隧道设计为修正均质管片环时，建议使用钢板作为加工模型盾构隧道的材料。试验结果对设计模型盾构隧道具有一定的参考价值。

关键词

隧道工程 / 盾构隧道 / 模型管片环 / 缩尺试验 / 管片环设计