急曲线超大直径盾构隧道设计关键技术研究

随着我国城市化进程不断加快,地下空间开发力度持续加大。盾构隧道采用急曲线的方式穿越各种建(构)筑物的情况越来越普遍。急曲线盾构隧道设计,面临众多挑战。其中,曲线拟合就较为困难。采用通用衬砌环时,楔形量取值越大、环宽越小,越有利于小半径曲线段盾构隧道的施工。但是盾构机所产生的沿环面方向的分力也越大。该分力作用将引起管片错台、渗漏等病害。此外,环宽的减小将增大管片环数和环缝接头数量,将增加接缝漏水的概率及工程造价。因此,本文基于上海地区超大直径盾构隧道统计数据及相关文献资料,引入偏角θ和R_(min)/R_n讨论北横通道急曲线段(R=500 m)盾构隧道管片环宽、楔形量取值问题。结果表明:北横通道盾构隧道外径D=15.0 m,最小转弯半径R_(min)=500 m,管片环宽采用1.5 m,楔形量Δ取75 mm,此时偏角θ为0.003 0 rad、拟合曲线半径R_n=300 m、R_(min)/R_n=1.67,可满足急曲线段盾构隧道施工要求。