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题名考虑主动铰接的盾构-地层相互作用模型及求解研究
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作者
谢立夫
关振长
黄明
丘华生
许超
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机构
福州大学土木工程学院
中国建筑第四工程局有限公司
中交第二航务工程局有限公司
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出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第11期3574-3584,共11页
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基金
国家自然科学基金(No.52278399)。
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文摘
盾构-地层相互作用一直是学界和业界关注的研究热点。对于主动铰接型盾构,主动铰接装置的存在对盾构-地层相互作用影响不容忽视。鉴于此,提出考虑主动铰接的盾构-地层相互作用模型,并基于时间增量过程实现模型求解。在此基础上,依托福州滨海快线滨中区间进行算例验证,并进一步探讨主动铰接对盾构栽头现象、盾壳土压力及油缸推进合力矩的影响规律。主要结论如下:(1)考虑主动铰接的计算模型及其求解方法,能更为准确地反映连续掘进过程中的盾构-地层相互作用;(2)俯仰铰接角的增大对于盾构栽头现象有明显改善作用;(3)地层基床系数较小时,铰接角同盾壳土压力合力矩近似线性相关,随着基床系数不断增大,两者逐渐向非线性转变;上软下硬地层中,不同俯仰铰接方向产生的土压力合力矩存在一定差异,且随铰接程度增大愈加明显;(4)小角度纠偏范围内,赋予盾构一定铰接角,可有效减少推进油缸所需力矩,从而实现姿态高效控制。以上研究成果可为后续盾构轴线偏差计算及姿态控制策略提供理论支撑。
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关键词
盾构隧道
盾构姿态
主动铰接
盾构-地层相互作用
增量过程
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Keywords
shield tunnel
shield attitude
active articulation
shield-strata interaction
incremental process
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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