列车垂向荷载作用下盾构隧道内整体道床减薄结构力学特性分析

摘要

盾构法由于具有掘进速度快、自动化程度高、对环境影响小等优势,在我国城市轨道交通隧道施工中得到了广泛应用。实际施工时,盾构隧道有时会偏离原设计值,需通过调线调坡进行调整。但可能会造成部分地段轨道结构高度低于设计值,如果减薄道床结构,会影响整体道床的安全性。以实际工程为例,考虑钢轨、扣件、轨枕和道床等结构,建立仿真分析模型,通过结构强度及耐久性检算,对列车垂向荷载作用下整体道床减薄结构的力学特性进行研究。计算结果表明:相对于原设计的740 mm,轨道结构高度降低到700 mm或691 mm/690 mm时,道床和轨枕结构的应力均小于规范规定的设计值;各向变形量也很小,远小于1 mm。由计算结果分析可知,道床结构减薄40~50 mm,轨道结构仍是安全、可靠的,但需在隧道基底上采用可靠方式加强与道床结构之间的连接。