[發明專利]盾構管片及其裂縫的控制方法

在審

• 申請號: 202010017415.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111236970A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 肖明清;薛光橋;孫文昊;鄧朝輝;張憶
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/10
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 任曉;張穎玲

本申請公開了一種盾構管片裂縫的控制方法，包括：利用第一分析模型對所述盾構管片所受荷載進行分析計算，獲得所述盾構管片的橫向軸力和彎矩的最不利組合；確定所述相鄰盾構管片的環縫部位的接觸方式；在第二分析模型中對所述盾構管片施加所述盾構管片受到的最大推力荷載，同時導入所述最不利組合的橫向軸力和彎矩，并模擬所述接觸方式，分析獲得所述盾構管片受到橫向和縱向的內力；依據所述盾構管片不同階段的內力，分別對所述盾構管片包絡進行配筋。同時還提供一種盾構管片。本申請的盾構管片及其裂縫的控制方法，能有效防止所述盾構管片產生裂縫。

技術領域

本申請涉及隧道工程領域，尤其涉及盾構管片及其裂縫的控制方法。

背景技術

隨著國家的快速發展，城市的鐵路、公路等基礎設施的建設也得到了很好的發展，為了迎合新時代的發展，隧道的斷面面積也有越來越大的需求，伴隨著的是對施工工藝的高標準要求。鋼筋混凝土管片是盾構法隧道最常用的結構件，管片結構安全是其正常運行的重要保障。隨著盾構法在我國隧道工程中大量應用，出現管片開裂與滲漏水的案例也逐步增多，這些問題將會影響到工程的安全性。目前隧道工程中，存在著部分盾構管片產生裂縫的問題。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例期望提供盾構管片及其裂縫的控制方法。

為達到上述目的，本申請實施例的一方面，提供一種盾構管片裂縫的控制方法，包括：

利用第一分析模型對所述盾構管片所受橫向荷載進行分析計算，獲得所述盾構管片的橫向軸力和彎矩的最不利組合；

確定所述相鄰盾構管片的環縫部位的接觸方式；

在第二分析模型中對所述盾構管片施加所述盾構管片受到的最大推力荷載，同時導入所述最不利組合的橫向軸力和彎矩，并模擬所述接觸方式，分析獲得所述盾構管片受到橫向和縱向的內力；

依據所述盾構管片不同階段的內力，分別對所述盾構管片包絡進行配筋。

進一步的，所述第一分析模型為勻質圓環模型或梁-彈簧模型。

進一步地，所述橫向荷載包括油脂區的油脂壓力、脫出盾尾區的同步注漿壓力和運營期橫向載荷。

進一步的，所述接觸方式包括：

凸臺接觸方式，包括在所述盾構管片的環縫面位于所述推力荷載一側設置凸臺；或，

墊片接觸方式，包括在所述盾構管片的環縫面背離所述推力荷載一側設置墊片。

進一步的，當選擇所述凸臺接觸方式時，所述盾構管片制作的精度小于等于0.3mm；

當選擇所述墊片接觸方式時，所述盾構管片制作的精度小于等于0.5mm。

進一步的，所述凸臺接觸方式中，所述凸臺設置在作為封頂塊的所述盾構管片上的數量為1～2個，設置在作為標準塊和鄰接塊的所述盾構管片上的數量為2～4個，多個所述凸臺間隔設置。

進一步的，所述墊片接觸方式中，所述墊片的邊緣距離所述盾構管片的縱縫轉角為5～10mm；和/或，所述墊片的厚度為所述盾構管片的環寬尺寸最大允許誤差的3～4倍。

進一步的，所述凸臺接觸方式，根據所述盾構管片的幾何及物理特性計算所述盾構管片的接觸剛度，采用無拉彈簧模擬所述盾構管片與所述凸臺間的接觸。

進一步的，所述墊片接觸方式，采用非線性硬化本構模型模擬非線性的所述墊片，所述墊片與所述盾構管片間的連接采用無拉彈簧模擬。

進一步的，對所述盾構管片包絡進行配筋，包括：

對所述盾構管片按深梁要求進行配筋；

對所述盾構管片按雙向偏壓受力進行配筋；以及