刘永强
天津城建隧道股份有限公司 天津 300250
摘要:盾构机是城市地铁隧道施工使用的工程机械。城市地铁设计线路不可避免会出现转弯，现在生产的盾构机大都配备铰接装置。盾构机进行曲线施工，为了减少对土体的扰动，铰接会预开一定的角度，同时刀盘仿形刀也会在曲线掘进前打开。在一定隧道曲线情况下，铰接角度和仿形刀超挖的关系是本文研究的重点，以从理论上搞清两者之间的关系。
关键词:铰接式盾构机；曲线施工；铰接角度；超挖量计算
前言:为了研究隧道曲线与铰接角度和仿形刀超挖量的关系，本文以Φ6.34米直径土压平衡式盾构机和R300米转弯半径隧道为例（见图1），对盾构机的铰接角度和仿形刀超挖量的计算进行研究。
.png)
图1
1.计算的条件：
K =2 （盾构机种类型号，泥水式K=1，土压式K=2）
R0=300m（R0为隧道转弯半径）
DS=6200mm（DS为管片外径）
BS=1200mm（BS为管片宽度）
D=6340mm（D为盾构机外径）
La=3890mm（La为从铰接中心到盾构机前端）
Lb=4310mm（Lb为从铰接中心到盾构机后端）
Lb2=2150mm（Lb2为从管片组装前面到盾构机后端）
Cw=200mm（Cw为仿形刀宽度）
θt0=0.5°（θt0为给出铰接角度求出超挖量时的铰接角度）
2.盾尾空隙计算
.png)
图2
盾构机曲线施工的旋转中心如图2所示是在管片组装面位置。盾尾内部的管片倾斜量CT参考图2求出。则如下面所示：
.png)
从管片的倾斜量CT与空隙的余量C，得出所需的盾尾空隙TR如下式：TR=（CT+C）/2
用研究条件计算管片的倾斜量CT和盾尾空隙TR则有CT=8mm及TR=19mm。
.png)
图3 Lb2示意图
Lb2的数值如图3所示，距管片拼装机中心靠盾构机前方600mm的位置（一般情况下，α=管片宽度/2）
α=600mm
Lb2=2150mm
3.超挖量计算
.png)
图4
盾构机内侧的弯曲半径参考图4则有：
.png)
参考文献：
[1]陈馈，洪开荣，吴学松等.盾构施工技术[M].北京：人民交通出版社，2009：62-68.0
[2]王梦恕.不同地质条件下的盾构与TBM选型[J].隧道建设，2006，26（2）：1-3，8.