随着城市化进程加快,对于不断复杂的城市地下工程施工环境,已有的施工方法和设备常难以满足长距离、急曲线地下管线工程的要求,新型的可自由穿行于城市地下土体,并具备空间急曲线转弯和自行走能力的隧道施工技术设备对于施工显得更为有效。本文对一种新型隧道掘进机外壁增阻结构与土相互作用进行了试验研究,该掘进机利用人为设置在机体外壁的增阻结构嵌入并撑紧土体,以此提供掘进机前进推力所需的轴向反力,完成掘进和自行进。论文介绍了目前非开挖技术的研究现状,重点围绕结构与土相互作用问题的研究。确定研究内容是掘进机楔形增阻结构合理特征形式,包括增阻结构尺寸、环数、排列方式和刺入土体深度,并研究上述特征对增阻效果的影响关系。研究采用模型试验方法,依据相似理论推导出增阻结构特征的相似准则,经模化设计得到模型试验方案,独立完成模型试验台设计和试验量测系统设计。采用正交试验法安排并进行模型试验。研究得到以下结论:⑴.增阻结构各影响因素的主次关系顺序:环数,排列方式;增阻块长度尺寸,刺入角度;⑵.得出一组最佳增阻结构特征参数;⑶.经数据回归分析,得出顶推力与增阻结构各参数间关系;⑷.管土增阻作用过程中,工具管管腰部及顶、底部X、Y方向应变变化特征和规律;⑸.管土增阻作用过程中,管底周围土压力分布及变化规律;⑹.管土增阻作用过程中,土样表面变形分布及变化规律。