油氣管道盾構(gòu)法隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對能源的需求迸一步提高，西氣東輸?shù)裙艿拦こ淌俏覈茉摧斔偷闹匾A(chǔ)設(shè)施，在管道工程穿越山嶺和江河時往往需要建設(shè)隧道。目前，隨著隧道設(shè)計施工技術(shù)，尤其是盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，盾構(gòu)法成為油氣管道工程穿越工程的主要選擇方案之一。這種隧道斷面大小、荷載條件等與地鐵、公路隧道有所區(qū)別，本文以廣東省天然氣管網(wǎng)項目中西江盾構(gòu)隧道為案例，以數(shù)值模擬為主要研究手段，對以下幾個方面進(jìn)行了研究。
　　1.結(jié)合西江盾構(gòu)隧道典型斷面的地質(zhì)

2、狀況，采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模式的均質(zhì)圓環(huán)法，通過計算模擬四種管片厚度的內(nèi)力和變形情況，確定合理的管片厚度。
　　2.結(jié)合西江盾構(gòu)隧道典型斷面的地質(zhì)狀況，對管片環(huán)內(nèi)的分塊方式進(jìn)行設(shè)計與研究，采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模式的“梁-彈簧”模型計算不同分塊數(shù)和不同拼裝角度下管片的內(nèi)力和變形狀況，選擇合理的管片劃分方式。
　　3.結(jié)合西江盾構(gòu)隧道的地質(zhì)情況，選用常用的盾構(gòu)管片幅寬，采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模式的“殼-彈簧”模型計算隧道管片在縱斷方向上

3、的變形和應(yīng)力情況，并分析和選擇優(yōu)化的管片幅寬。
　　通過對以上幾個方面的計算和研究，得出以下結(jié)論:
　　1.油氣管道盾構(gòu)隧道的斷面小，在管片厚度選擇時應(yīng)計算出內(nèi)力和變形，根據(jù)變形并按照規(guī)范要求驗算后取最優(yōu)管片厚度。
　　2.對不同管片分塊數(shù)和拼裝角度的計算結(jié)果進(jìn)行分析比較后，認(rèn)為在施工條件允許的情況下選擇4塊分塊數(shù)，同時采用不規(guī)則角度拼裝代替對稱結(jié)構(gòu)有利于錯逢拼裝。
　　3.在盾構(gòu)隧道縱斷方向，采用較大的幅寬有利