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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4): 817-827.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.04.014
程盼盼1, 焦亚基2, *, 许大鹏2, 卢辰2, 钟俊彬2, 雷晗2
CHENG Panpan1, JIAO Yaji2, *, XU Dapeng2, LU Chen2, ZHONG Junbin2, LEI Han2
摘要: 为解决长距离盾构隧道内穿大直径钢管工程中,管内介质温度变化引起钢管温度变形与温度力过大,进而导致管路接头变形超限、密封失效及结构受损等问题,提出一种区间端部锚固与柔性端头相结合的温度荷载控制方案。基于结构-地层荷载传递机理,在钢管与盾构管片之间浇筑自密实混凝土形成锚固段,利用手孔抗剪键等构造将钢管产生的纵向温度荷载逐级传递至盾构管片,并进一步通过管片与周围地层之间的切向摩擦作用传递并耗散于地层中,从而限制钢管温度变形,并减小盾构工作井(简称工井)所受纵向力。在此基础上,进一步提出一种盾构隧道进出洞口柔性连接结构,通过橡胶缓冲与压紧止水构造释放工井对区间结构的纵向约束。借助三维精细化有限元数值模型,对端部锚固区的纵向传力行为及结构响应特征进行分析。计算结果表明: 1)端部锚固方法可充分发挥地层约束作用,显著降低工井端部反力; 2)随着地层约束刚度增大,结构体系的温度变形与附加内力进一步减小。柔性端头结构能更充分利用地层约束作用,在有效避免工井受力的同时不显著增加各结构部件的受力,是一种更为彻底的温度荷载控制方案。