盾构法地铁隧道管片结构

隧道管片主要为钢筋混凝土材料，管片结构包括四个方面的内容：分块尺寸、拼缝设置、密封技术、连接方式。隧道管片的分块数一般为6～8片，管片宽度为1.0m、1.2m、1.5m等规格。管片的拼装大都采取错缝拼装，仅在联络通道处有时采用通缝拼装，以满足结构的一致性。管片接缝间的防水与密封材料采用橡胶密封垫，材料主要有氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等。

隧道管片的紧固连接件有直型螺栓与弯曲螺栓。钢筋混凝土管片为平板型，一般采用弯曲螺栓连接。连接螺栓分为环向螺栓、纵向螺栓。弯曲螺栓接头易于变形，使管片的整体结构具有一定的柔性。这种接头可以抵抗较大弯矩、承载剪切位移，适应结构的拉伸与压缩变形，同时接头的密封性好。弯曲螺栓接头多用于区间隧道的管片连接。增加螺栓连接数量可以提高刚性。

本案例中关注的问题涉及管片连接结构，主要发生于区间隧道管片的连接，而且以纵向连接接头为主。对于隧道管片，在环向接头处主要承受环向压力作用。由于周边土压力不相等影响，会使得结构可能受到弯矩作用，引起管片内侧产生拉应变、外侧产生压应变（正弯矩），或内侧产生压应变、外侧产生拉应变（负弯矩）。环向接头上的弯曲刚度以及管片的环向弯曲刚度，需要通过管片端部表面的凸台构造与相邻管片接触形成环向整体结构，需要弯曲螺栓紧固连接并确保一定的预紧力（通常为70～80 kN）。