地铁隧道拼装式钢波纹板衬砌数值模拟及设计方案

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目前拼装式钢波纹板凭借其质轻,高强,拼装速度快,经济性好等优势较多应用于公路、铁路隧道,而在地铁区间矿山法隧道中还没有应用。在地铁区间矿山法隧道中,初支衬砌存在洞内作业环境差、工序复杂以及工期长等问题。因此提出采用拼装式钢波纹板代替传统“钢格栅+喷射混凝土”作为初支衬砌,考虑钢波纹管涵的受力特性,通过截面计算及数值模拟分析了其可行性,并提出拼装式钢波纹板初支衬砌工法及设计方案,主要成果如下:  1、通过对比钢格栅与各种波纹板截面惯性矩、截面抵抗矩与回转半径,得出“钢波纹板+压浆混凝土”这种组合可以达到传统钢格栅的刚度,提出刚度影响的因素:压浆厚度>波纹参数>钢板厚度。  2、利用Midas-GTS对影响钢波纹板因素进行对比分析,得出钢波纹管涵强度能满足地铁区间深埋要求,提出强度影响因素:覆土厚度>断面类型>钢板厚度>波纹参数。  3、提出三种波纹板内拼连接方式,进行相应理论分析并结合地铁区间隧道的特殊性,提出环向搭接连接,纵向对接的连接方式,进行室外现场试验。  本文通过计算重点分析了拼装式钢波纹板作为地铁初支的可行性及适用参数,并结合现场拼接实验验证了其工法的可行性,具有重要的研究价值及工程参考意义。
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