铁路隧道超前管棚变形规律及参数研究

研究目的:隧道近距下穿既有铁路路基或隧道段时,常采用洞内超前大管棚支护,而目前多采用工程类比法确定其支护参数,因此有必要对大管棚支护变形规律及设计参数进行研究.研究结论:(1)管棚结构变形由管棚弯曲变形和支承结构压缩变形组成,变形计算公式为s=αql4/EI+q/βk(2)除未支护段外,其余段长度变化对管棚变形影响相对较小,未支护段增长,变形显著增大,且刚度越小增加幅度越大;管棚变形随着荷载的增加呈线性增长;管棚变形随着刚度增大而减小,且未支护段越长减小幅度越大,当管棚刚度较小时,刚度增大则变形显著减小,当刚度达到临界值后,增大刚度则变形减小不明显;(3)应综合考虑穿越段变形控制要求、工程投资、施工难度,合理选择管棚直径和长度;(4)本研究成果可为隧道超前管棚变形规律分析、工程设计提供理论依据.