预制装配圆形沉井在不同内衬施工阶段的内力分布规律研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.S1.006

隧道建设（中英文） ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (S1): 51-60.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2025.S1.006

预制装配圆形沉井在不同内衬施工阶段的内力分布规律研究

甄亚彬^{1， 2}，雷晗^{1， 2}，钟俊彬^{1， 2}，焦亚基^{1， 2}

（1. 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 200092； 2. 上海水业设计工程有限公司，上海 200092）

出版日期:2025-07-15 发布日期:2025-07-15
作者简介:甄亚彬（1987—），男，河北石家庄人，2014年毕业于中国矿业大学，岩土工程专业，硕士，高级工程师，现从事地下工程设计与研究工作。 E-mail： 602341159@qq.com。

Internal Force Distribution Pattern of Prefabricated Circular Open Caisson at Different Construction Stages of Internal Lining

ZHEN Yabin^{1, 2}, LEI Han^{1, 2}, ZHONG Junbin^{1, 2}, JIAO Yaji^1,
2

(1. Shanghai Municipal Engineering Design Institute(Group) Co., Ltd., Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Water Design & Engineering Co., Ltd., Shanghai 200092, China)

Online:2025-07-15 Published:2025-07-15

摘要/Abstract

摘要： 为研究预制装配圆形沉井应用于盾构工作井时不同内衬及盾构施工阶段对其内力分布规律的影响，运用MIDAS-GTS软件建立荷载-结构-弹簧有限元模型,针对内衬及盾构不同的施工阶段,分别从7个工况对预制装配圆形沉井内力分布规律进行分析研究。主要研究结果表明： 1）通过增加内衬结构、洞口找平区域的浇筑高度以及设置洞口壁柱，可有效地减小管片的变形、环向内力，减少剪力销的失效个数； 2）对于有较强边界约束的管片、凿洞范围内的管片，应加强其竖向钢筋。

关键词: 预制装配, 圆形沉井, 内衬施工阶段, MIDAS-GTS, 内力分布

Abstract: To examine the influence of different construction stages of internal lining and shield structure on the distribution of internal force when applying prefabricated, assembled circular open caisson to shield working shaft, an MIDAS-GTS software is employed to establish a load-structure-spring finite element model. Then, the distribution of internal force of the prefabricated, assembled circular open caisson is analyzed in seven working conditions during different construction stages of internal lining and shield structure. Main findings are as follows: (1) The deformation, circumferential internal force, and failures of shear pins of segment can be effectively reduced by increasing the casting height of lining structure and shaft portal leveling area and installing pilasters at shaft portal. (2) The vertical reinforcement of segments with strong boundary constraints or those within the hole-cutting range should be strengthened.

Key words: prefabricated assembly, circular open caisson, construction stages of internal lining, MIDAS-GTS, internal force distribution

甄亚彬, 雷晗, 钟俊彬, 焦亚基. 预制装配圆形沉井在不同内衬施工阶段的内力分布规律研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(S1): 51-60.

ZHEN Yabin, LEI Han, ZHONG Junbin, JIAO Yaji.

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Internal Force Distribution Pattern of Prefabricated Circular Open Caisson at Different Construction Stages of Internal Lining

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