盾构水平姿态的理论分析模型

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.01.011

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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (1): 83-89.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.01.011

盾构水平姿态的理论分析模型

黄威^{1, 2, 3, 4}, 任梦^{1, 2, 3, 4, *}，陈培帅^{1, 2, 3, 4}，罗会武^{1, 2, 3, 4}

(1. 中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉 430000； 2. 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北武汉 430000； 3. 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心，湖北武汉 430000； 4. 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，湖北武汉 430000)

出版日期:2022-01-20 发布日期:2022-01-28
作者简介:黄威（1986—），男，湖北武汉人，2011年毕业于中国科学院武汉岩土力学研究所，岩土工程专业，硕士，高级工程师，现从事岩土隧道相关技术研发工作。E-mail： 375065678@qq.com。*通信作者：任梦， E-mail： growingwild@163.com。

Theoretical Analysis Model of Shield Horizontal Attitude

HUANG Wei^{1, 2, 3, 4}, REN Meng^{1, 2, 3, 4, *}, CHEN Peishuai^{1, 2, 3, 4}, LUO Huiwu^{1, 2, 3, 4}

(1. CCCC Second Harbor Engineering Company Ltd., Wuhan 430000, Hubei, China; 2. Key Laboratory of Large-Span Bridge Construction Technology, Wuhan 430000, Hubei, China; 3. Research and Development Center of Transport Industry of Intelligent Manufacturing Technologies of Transport Infrastructure, Wuhan 430000, Hubei, China; 4. CCCC Highway Bridge National Engineering Research Centre Co., Ltd., Wuhan 430000, Hubei, China)

Online:2022-01-20 Published:2022-01-28

摘要/Abstract

摘要： 为解决盾构施工水平姿态控制难题，针对隧道掘进姿态调整主要依赖于经验关系和人为控制，而相关的理论分析较为欠缺的现状，基于二维盾体结构提出一种力学与水平姿态理论分析模型。在综合考虑地层参数、油缸推进力、地层反力、现场施工措施的基础上，将盾构姿态引入盾构水平受力平衡分析中，建立关于盾构水平姿态的理论模型。理论分析结果表明： 1）盾构姿态控制与分区压力密切相关，同时受土体刚度和总推力的影响； 2）通过与现场实测数据的对比分析，验证了理论模型的适用性； 3）该理论模型参数简单，易于验算，可实现较准确的姿态预测，为盾构姿态控制问题提供了有效的理论支撑和现实依据。

关键词: 盾构, 水平姿态, 姿态控制, 理论模型, 现场实测

Abstract: Currently, the shield tunnel attitude is based mainly on human experience and lacks relevant theoretical analysis. Accordingly, to effectively control the horizontal attitude in shield tunneling, a theoretical analysis model for the mechanical behavior and horizontal attitude of the shield based on a twodimensional shield structure is proposed. A theoretical model for shield horizontal attitude is established by introducing shield behavior into the analysis of the horizontal force balance of the shield, considering the stratum parameters, the jack forces, the soil pressure, and the construction measurement of engineering practices. The theoretical analysis results show the following: (1) The shield attitude control is closely related to the jack pressure and is affected by the soil stiffness and the total thrust. (2) The applicability of the theoretical model is verified by comparing it with the field observed data, and it is confirmed that the theoretical model shows the advantages of simple parameters and easy derivation. (3) Accurate attitude predictions can be achieved, which provides effective theoretical support and a practical basis for shield attitude control.

Key words: shield, horizontal attitude, attitude control, theoretical model, field monitoring

中图分类号:

U 45

黄威, 任梦, 陈培帅, 罗会武. 盾构水平姿态的理论分析模型[J]. 隧道建设, 2022, 42(1): 83-89.

HUANG Wei, REN Meng, CHEN Peishuai, LUO Huiwu. Theoretical Analysis Model of Shield Horizontal Attitude[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(1): 83-89.

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Theoretical Analysis Model of Shield Horizontal Attitude

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