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专利号: 2019107062020
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、根据衬砌环外直径D和衬砌环的截面应力分布计算最小正应力所在位置θ,将最小正应力所在位置θ作为安装封顶块的位置;

S2、根据最小正应力所在位置θ、封顶块分块角度β、邻接块分块角度γ计算初始拼装管片位置ω;

S3、将初始拼装管片放在位置ω,然后沿衬砌环单向拼装管片;

S4、将衬砌管片拼装成完整的衬砌环后,在衬砌环后侧拼装下一衬砌环,且衬砌环的拼装方向与前一衬砌环相反,实现错缝拼装;

S5、重复步骤S4,直至完成全部衬砌环的拼装。

2.根据权利要求1所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述最小正应力的计算公式为:θ=122.8031+1.8663D+0.0968p1+0.0332q1-0.1151q2-0.168pk其中,p1为竖向载荷,q1为顶部侧向压力,q2为底部侧向压力,pk为地层抗力,p1、q1、q2和pk为衬砌环的截面应力分布。

3.根据权利要求2所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述竖向载荷包括上方竖向载荷与下方竖向载荷,竖向载荷p1的计算方法为:p1=pe1+pw1

其中,pe1为上部土体压力,pw1为上部水体压力。

4.根据权利要求2所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述顶部侧向压力q1的计算方法为:q1=λpe1+pw1

其中,λ为土体侧向压力系数。

5.根据权利要求4所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述底部侧向压力q2的计算方法为:其中,ρ为土体密度,t为管片厚度,pw2为下部水体压力。

6.根据权利要求5所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述地层抗力pk的计算方法为:其中,k为地层抗力系数,R为管片中心半径,g为重力加速度,η为弯曲刚度,E为弹性模量,I为管片惯性矩。

7.根据权利要求6所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述初始拼装管片位置ω的计算方法为:

8.根据权利要求1所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述衬砌环包括一个封顶块、两个邻接块和若干个标准块。

9.根据权利要求1所述的圆形盾构隧道衬砌结构的拼装方法,其特征在于,所述相邻的两个衬砌环的两个封顶块所在位置关于过衬砌环中心的竖直线镜像对称。