新街煤矿长距离斜井tbm施工管片结构力学性能的影响因素分析

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1、新街煤矿长距离斜井TBM施工管片结构力学性能的影响因素分析激钽汪耀陈子全中国中铁二院工程集团有限责任公司中国交通建设股份有限公司海外事业部西南交通大学交通隧道工摘要：根据内蒙古神华新街台格庙煤矿区TBM斜井施工过程中面临的高水压、大埋深、地质条件复杂等现状，采用非线性梁弹簧模型，探讨丫埋深、水深、管片厚度、接尖抗弯刚度及二衬厚度等因素对斜井管片结构受力特性、安全系数的影响，并提出了有关施工技术措施。关键词：长距离斜井;TBM工法;管片结构力学性能;影响因素;安全系数;工程技术措施；作者简介：汤印(1991-)，男，四川

2、成都人。硕士研宂生，主要从事隧道方而的研宄工作。E-mail:ty_zbangjiaoda@126.com。收稿日期：2016-08-16基金：国家级基金，煤炭联合基金(U1361210)AnalysisofInfluencingFactorsontheStructuralMechanicalPropertiesofTBMConstructionLong-distanceInclinedShaftSegmentsatXinjieMineTANGYinWANGYaoCHENZiquanChinaRailwayEryuan

3、Survey&DesignInstituteCo.，Ltd.;OverseasBusinessDivision，ChinaCommunicationsConstructionCompanyLtd.;KeyLaboratoryofTransportationTunnelEngineeringofMinistryofEducation,SouthwestJiaotongUniversity;Abstract：Thestatusofhighpressure,largeburieddepth,andcomplexgeologi

4、calconditionsexistintheconstructionprocessofTBMinclinedshaftinShenhuaXinjieTaigemiaocoalfieldinInnerMongolia.Nonlinearbeam-springmodelisusedtoinvestigatetheeffectsofburieddepth,waterheadheight,segmentthickness,jointbendingstiffnessandsecondaryliningthicknessonst

5、ructureloadcharacteristicsandsafetycoefficientofshaftsegmentsandrelatedconstructiontechnicalmeasuresareputforward.Keyword：long-distanceinclinedshaft;TBMconstructionmethod;Influencingfactors;structuralmechanicalpropertiesofsegments;safetycoefficient;engineeringte

6、chnicalmeasures;Received：2016-08-160引言长距离煤矿斜井采用TBM工法施工，往往面临深埋条件下的高地应力、高水压、复杂地形地貌和不良地质等岩石力学问题，导致结构受力形式复杂性和不确定性，使施工支护增加了难度［1-2］。斜井管片衬砌作为TBM施工工法下的一种支护形式，其受力大小和稳定性是设计过程中的关键参数，可以根据实测数据和计算复杂因素影响下管片结构的内力和安全系数，并提出相应措施。神平新街煤矿斜井是典型的深埋长距离斜井，其工程地质问题主要表现为超深埋、高水压，采用单一的支护型式可能无

7、法满足要求，需进行研宄分析。根据以往经验，为保证管片结构不致破坏、接缝满足渗水（P12）要求，有必要在深埋地段采用新型结构型式，比如:管片+注浆锚杆、管片+屮空锚索、锚杆+豆砾石填充层、管片+二衬，并采取泄水排水措施以降低水压力［3-4］。研究管片结构在埋深、水深、管片厚度及接头刚度、二衬等不同因素影响下的结构性能变化规律，可以为类似的施工过程中结构形式的选取及补强提供参考。1工程概况1.1工程简介神华新街台格庙矿区位于内蒙古鄂尔多斯市，矿区规划面积737.8km,分为7个井田进行开发。本工程为新街台格庙矿区2斜井，全

8、长6519m,坡度-10.51%（下坡），最大埋深680m。斜井采用双模式TBM（具有土压平衡模式和单护盾TBM模式两种掘进模式）掘进施工。斜井衬砌采用管片衬砌，外後7.3m，幅觉1.5m，管片厚度350.0mm:管片采用C40混凝土，当浇筑二衬时（根据实际受力考虑是否浇二衬），采用C25素混凝土;计算断面采用左转弯环，即封顶块位