基于流固耦合的盾构地中对接法管片松动研究

摘要

盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设计参数。结果表明:先行隧道开挖时,环缝张开量随开挖步增加而增加,错台量受隧道顶部下沉和管片张开影响出现2个波动;后行隧道开挖时,环缝张开量随隧道开挖步增加而增加,错台量随隧道开挖步增加而减小;其次,通过提高顶推力大小能有效减小开挖扰动造成的影响,但在较大顶推力下,弃壳解体时会引起环缝发生明显的二次张开;为了控制张开量在合理范围内,增加钢环厚度能有效减小防松动环应力和变形。