隧道初期支护钢拱架早期承载性能试验研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.10.003

隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (10): 1693-1702.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.10.003

隧道初期支护钢拱架早期承载性能试验研究

庄一舟1, 薛琛博1, 郑国平1, 李长俊2, 冯展1, 陆钰铨2

(1. 浙江工业大学土木工程学院, 浙江杭州 030014; 2. 浙江数智交院科技股份有限公司, 浙江杭州 030014)

出版日期:2022-10-20 发布日期:2022-11-04
作者简介:庄一舟（1964—），男，浙江宁波人，2007年毕业于美国韦恩州立大学，结构工程专业，博士，教授，现从事桥隧工程研究与教学。 Email: yizhouzhuang@qq.com。

Experimental Research on Early LoadBearing Capacity of Steel Arch for Tunnel Primary Support

ZHUANG Yizhou1, XUE Chenbo1, ZHENG Guoping1, LI Changjun2, FENG Zhan1, LU Yuquan2

(1. College of Civil Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 030014, Zhejiang, China; 2. Zhejiang Institute of Communications Co., Ltd., Hangzhou 030014, Zhejiang, China)

Online:2022-10-20 Published:2022-11-04

摘要/Abstract

摘要： 为系统分析隧道格栅钢架和型钢钢架支护初期的力学性能，针对三肢格栅钢架、四肢格栅钢架和14号工字型钢钢架开展室内加载试验研究；同时，引入钢材性能系数以直观比较不同类型钢架的综合性能。研究表明： 1）在支护初期，格栅钢架与混凝土的结合性能比型钢钢架好，并且在受到集中力影响时，型钢钢架的安全隐患大于格栅钢架； 2）钢拱架在实际使用中会受到偏心荷载的不利影响，其中四肢格栅钢架受到的影响最显著，设计时应增加四肢格栅钢架跨中抗扭钢筋布置。

关键词: 隧道, 初期支护钢拱架, 混凝土-钢拱架组合, 早期力学性能, 钢材性能系数, 对比试验

Abstract: In this study, indoorloading tests are performed for triangular lattice, tetragonal lattice, and No.14 Ishaped steel arches to systematically analyze the mechanical properties of steel arches. Then, a steel performance coefficient is introduced to comparatively analyze the comprehensive characteristics of various types of steel arches. The research results reveal the following: (1) In the initial stage of tunnel support, the bonding performance between the lattice arch and shotcrete is better than that of the Ishaped steel arch, and the potential safety risk of the Ishaped steel arch is higher than that of the lattice arch under a concentrated force. (2) Steel arch can be adversely affected by an eccentric load in actual service, especially the tetragonal lattice arch. Therefore, increasing the arrangement of torsional reinforcement at the midspan is recommended.

Key words: tunnel, primarysupport steel arch, concretesteel arch combination, early mechanical properties, steel performance coefficient, comparative test

庄一舟, 薛琛博, 郑国平, 李长俊, 冯展, 陆钰铨. 隧道初期支护钢拱架早期承载性能试验研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(10): 1693-1702.

ZHUANG Yizhou, XUE Chenbo, ZHENG Guoping, LI Changjun, FENG Zhan, LU Yuquan.

Experimental Research on Early LoadBearing Capacity of Steel Arch for Tunnel Primary Support [J]. Tunnel Construction, 2022, 42(10): 1693-1702.

[1]	王涛, 臧建彬, 李芃. 列车隧道空气动力学研究综述[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 7-18.
[2]	剧仲林. 锁脚锚杆控制隧道初期支护沉降的原理和应用[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 28-39.
[3]	黄明利, 姜波, 王成林, 管强. 岩溶隧道衬砌结构抗水压能力足尺模型试验研究——以新圆梁山隧道工程为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 48-55.
[4]	张志刚, 吴奔, 陈健, 吴成龙, 刘家俊, 李锦辉. 重载列车对隧道裂损衬砌承载性能的影响研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 56-65.
[5]	张稳军, 牛荣健, 起建兵, 张弛, 张高乐, 何历超, 吕计瑞. 浅埋超大直径盾构隧道千斤顶推力对衬砌管片受力变形的影响研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 66-78.
[6]	王万平, 黄红, 徐平. 秦岭天台山隧道1#斜井取消衬砌支护的影响研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 79-84.
[7]	魏纲, 张书鸣, 崔允亮, 丁智. 地面堆载下盾构隧道不同加固方法的加固效果研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 85-92.
[8]	刘石磊, 童谣, 王树刚. 隧道施工通风系统中竖井风量及影响因素分析[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 104-111.
[9]	李鹏飞, 吕治鹏, 周烨, 关喜彬, 何旭, 陶琦. 冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 112-119.
[10]	李鹏飞, 丘锦润, 王利民, 帅玉兵, 王锡军, 张明聚, 王浩. 盾构隧道内机械法修建废水泵房技术研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 404-412.
[11]	李科, 李鹏辉, 蔡爽, 程亮, 姚雪峰. 基于模糊控制的隧道有害气体治理技术研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 120-127.
[12]	帅玉兵, 丘锦润, 李鹏飞, 王利民, 王浩, 王锡军, 张明聚. 盾构隧道内机械法施工竖井泵房封底试验与数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 128-135.
[13]	施正宝, 何福成, 王首硕, 黄婷, 杜志刚. 基于线性诱导的公路隧道入口区域交通安全优化研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 136-146.
[14]	黄解放, 黄明利, 谭忠盛. 东天山隧道穿越断层破碎带初期支护变形分阶段控制标准研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 155-165.
[15]	曹安, 黄飞, 徐至任, 朱云涛, 李树清, 罗太友, 刘勇. 基于Matlab的隧道煤层超前探测技术研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 191-196.

隧道初期支护钢拱架早期承载性能试验研究

Experimental Research on Early LoadBearing Capacity of Steel Arch for Tunnel Primary Support

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