地鐵礦山法隧道裝配式二次襯砌結構設計初步研究

張金偉,羅富榮 ,童麗紅,楊斌斌,徐 騫

(1.中鐵第六勘察設計院集團有限公司，天津 300133；2.北京市軌道交通建設管理有限公司，北京 100000；3.北京市軌道交通設計研究院有限公司，北京 100000)

0 引言

目前地鐵礦山法隧道多采用人工、鉆爆或機械開挖，二次襯砌均采用現澆鋼筋混凝土的傳統建造方式。現澆二次襯砌存在質量一般、施工速度慢、作業強度大、機械化程度低、施工環境惡劣、安全性差等諸多問題。如何在保證施工質量及安全的前提下，減少隧道內勞動力投入，降低資源消耗和占用，改善作業環境，增大機械化投入，提高建設工效，促進地鐵建設工業化進步，走出一條環保、可持續化的發展道路值得深思且具有長遠的戰略意義。預制裝配技術在安全、質量、工期以及節能環保等方面都具有較大的優勢，是解決現澆二次襯砌諸多問題的有效途徑。在此領域，國外以日本和前蘇聯的研究為主，但其研究主要局限于明挖大跨隧道或暗挖隧道的部分應用。日本某雙車道公路隧道[1]仰拱采用了預制構件和模筑相結合的方法。前蘇聯在全環裝配式襯砌研究上，主要開發有應用于地鐵的鑄鐵、鋼筋混凝土砌塊式和管片式襯砌。我國秦嶺Ⅰ線特長鐵路隧道[1]仰拱采用預制構件，每塊仰拱塊質量約12.5 t，采用C40鋼筋混凝土預制。廣東省上小洞水庫輸水涵洞改建中采用了裝配式馬蹄形無壓隧洞結構[2]。在地鐵隧道中，盾構隧道裝配式結構的研究和應用比較成熟，但對礦山法隧道裝配式襯砌方面的研究還處于起步階段。文獻[3]結合盾構礦山法施工工藝及土壓平衡盾構管片拼裝原理，闡述暗挖隧道裝配式管片拼裝在施工中需重點解決的關鍵技術，并介紹配套的拼裝設備結構組成及功能特點。文獻[4]結合某地鐵暗挖隧道工程的馬蹄形管片拼裝施工，對暗挖隧道裝配式二次襯砌結構施工工藝進行介紹。文獻[5] 對裝配式管片拼裝設備的組成、功能進行簡述,介紹新型裝配式襯砌技術在項目的應用情況,對新型裝配式襯砌施工技術及其配套設備的特點進行總結。文獻[6]針對部分預制技術的研究，以長大鐵路隧道為對象，對其仰拱及鋪底采用干硬混凝土和鋼筋混凝土預制板組合結構施工的力學特性和施工方法進行了試驗研究。文獻[7]對接頭力學特性和襯砌片背后填充注漿不密實情況下的幾種工況做了數值模擬力學分析。文獻[8]對礦山法施工的鐵路隧道裝配式襯砌進行了計算分析，提出了隧道斷面形式和構件劃分方案。文獻[9]以北京地鐵 6 號線起點——金安橋區間的裝配式工程為依托，進行了裝配式暗挖區間管片接縫室內及現場防水試驗研究，為管片拼裝參數提供依據。文獻[10]確定了適合于鐵路雙線山嶺隧道裝配式襯砌的斷面形式、全預制構件劃分方案、結構厚度和拼裝方式等，分析了襯砌結構受力特性。文獻[11]分析了單線鐵路隧道不同圍巖條件下整體襯砌內力特征和不同接頭剛度條件下接頭處受力和變形，提出襯砌接頭剛度應不小于230 MN·m/rad。文獻[12]針對鉆爆法公路隧道的裝配式襯砌結構構造設計、襯砌類型選擇、分塊設計以及接頭轉動剛度等進行了研究，提出裝配式襯砌結構新型式，采用梁-彈簧模型對結構的厚度、接頭剛度進行模擬，分析了變形和內力分布特征。文獻[13]介紹了公路隧道力學計算模型，提出了合理的裝配式襯砌厚度、構件劃分方案，研究了襯砌結構的變形和內力變化規律。文獻[14]結合拼裝機工法工藝流程，根據地鐵礦山法隧道裝配式襯砌環結構條件，研究撐靴式和機械手式拼裝機2套設備及其技術需求條件，實現隧道初期支護輪廓內的襯砌片機械化拼裝，提出了相應技術參數。以上研究大部分基于鐵路或公路隧道，針對理論和部分試驗模型分析，個別結合了具體工程案例，已經取得了初步的成果。本次研究將通過工程類比、數值分析等手段，結合試驗工程，研究討論地鐵礦山法隧道二次襯砌裝配式結構形式、計算理論、接頭(接縫)構造、預制構件合理分塊等內容。

1 裝配式隧道二次襯砌結構設計基本要求

目前礦山法隧道設計特點主要包括：1)斷面內輪廓大小可基本統一；2)斷面結構連續，受力分布較合理，結構厚度較小；3)受地質、環境因素等影響導致埋深變化大，曲線變化多，設計條件差異性明顯；4)從工籌角度，目前一般是隧道初期支護貫通后再進行二次襯砌施工。

基于以上特點，對于礦山法隧道裝配式二次襯砌設計，應滿足以下要求：1)裝配式隧道內輪廓大小應根據建筑限界、凈空面積要求、牽引供電方式、軌下道床型式、附屬構筑物設置等因素綜合擬定，并力求統一；2)預制襯砌環分塊需考慮質量、尺寸、轉彎半徑、拼裝機設備要求等因素；3)各類連接節點應受力明確、傳力可靠，并應滿足承載力、延性和耐久性要求；4)應采取有效措施加強結構的整體性及穩定性，保證受力和抗震性能；5)應對各類預制構件及其連接構造，從其生產、施工到使用過程中可能產生的各種工況進行驗算；6)隧道初期支護結構應能保證二次襯砌拼裝施工期間的結構受力安全。

2 裝配式隧道結構形式及預制方式

2.1 裝配式隧道結構形式

研究僅基于礦山法隧道二次襯砌結構的拼裝，因此隧道仍選用傳統馬蹄形斷面的復合式襯砌結構斷面形式。初期支護作為隧道開挖后維持圍巖穩定和安全的支護結構，與二次襯砌共同構成隧道的復合式襯砌結構。目前大部分城市地鐵礦山法隧道處于Ⅴ級土質圍巖中，開挖面積約34 m2，并在初期支護貫通后施作二次襯砌。本次研究基于區間隧道現有的結構形式和施工順序，二次襯砌裝配作業也是在初期支護貫通后進行，初期支護承受施工期間全部荷載，同時作為拼裝式二次襯砌的施工基面，并保證拼裝機走行及襯砌片拼裝作業對空間、受力等方面的需求。

2.1.1 仰拱結構形式比選

在裝配式二次襯砌設計和施工中，仰拱是二次襯砌環重要的組成部分。作為整個襯砌環的基礎，仰拱需要首先安裝定位，其安裝定位和就位后的穩定性是研究重點。本次研究給出2種典型仰拱形式，一種為平板仰拱結構，另一種為弧形仰拱結構，如圖1所示。

從開挖難度、受力狀態、開挖面積、內凈空、初期支護噴射混凝土體積、二次襯砌體積、空隙填充等方面進行比較，如表1所示。

(a)平板仰拱結構斷面

表1 仰拱結構比較表Table 1 Comparison between invert structures

由表1可見，采用弧形仰拱結構較為合理，且與礦山法隧道的一般設計理念吻合，推薦采用。

2.1.2 弧形仰拱結構改進方案

弧形仰拱結構在襯砌環安裝定位和穩定性方面存在難度，需要進行適當改進或采取輔助措施，因此提出2種改進方案，分別為預鋪豆礫石方案和局部設平臺方案。

1)預鋪豆礫石方案。由于隧道初次襯砌斷面凹凸不平，在初次襯砌底部預先鋪設一定厚度的豆礫石，襯砌片安裝到位后，在襯砌片底部加裝楔形墊塊，保證襯砌片定位穩定，如圖2所示。拼裝若干環后應對襯砌片位置進行復測，在后續拼裝過程中應進行微調糾偏。

圖2 仰拱預鋪豆礫石方案示意圖Fig.2 Invert laid by pea gravel

2)局部設平臺方案。仰拱塊底部和隧道初期支護上部預先制作基準混凝土平臺，便于襯砌片的安裝定位及設備行進，如圖3所示。拱墻部位空隙采用吹填豆礫石+注漿填充。底部混凝土平臺需滿足一定的強度要求。

圖3 局部設平臺方案示意圖Fig.3 Local platform design

2.2 裝配式襯砌預制方式

裝配式襯砌預制方式包括部分預制和全部預制。1)部分預制一般指仰拱采用現澆結構，其余采用預制襯砌片拼裝，具有平整度較好、定位和找平簡單等優勢;但也存在不同工藝相互交叉、接縫形式復雜、上部襯砌片縱向壓緊時與底板接縫匹配有一定難度等不足。2)全部預制即隧道所有襯砌片全部采用預制拼裝技術，拼裝組合成環，具有無工序交叉、施工相對簡單、接縫單一、全環壓緊等優勢;但也存在拼裝錯臺、定位難、拼裝變形等缺點。

結合暗挖隧道特點，考慮充分發揮預制結構的優勢，同時借鑒盾構管片組合經驗，推薦采用全部預制方式。

3 襯砌片結構形式及襯砌環分塊

3.1 襯砌片結構形式

研究隧道裝配式二次襯砌片的結構形式主要需研究其材料和形狀。

1)目前通用襯砌片制作材料包括混凝土、鋼材、鑄鐵、其他復合材料等。而混凝土材料具有廣泛的通用性，具有強度高、制作容易、耐腐蝕、造價低等特點，具有較大的優勢。

2)襯砌片形狀可設計為平板形、箱形、異形等多種。箱形襯砌片具有質量輕、材料少等優點，但其抗壓和抗彎剛度比平板形襯砌片稍差，在外力作用下易發生開裂;而平板形襯砌片抗彎、抗壓性能較好，被廣泛采用，應用狀況良好。

綜合認為，礦山法隧道裝配式二次襯砌可采用鋼筋混凝土平板形襯砌片。

3.2 襯砌環分塊

襯砌環分塊主要受襯砌片制作、運輸、安裝、防水等因素的影響，同時遵循“少規格、多組合”的原則。1)從盾構隧道圓環的分塊實踐經驗來看，通常隧道直徑6 m左右的盾構以6塊居多。2)從定位和拼裝難易的角度來看，考慮仰拱塊是否為一整塊，襯砌環分塊可按6塊和5塊2個方案考慮。

1)6塊方案。參照盾構圓環分法，按照尺寸、質量、受力基本合理的原則，將隧道二次襯砌分6塊(見圖4)，最大塊質量約3 430 kg。該方案能夠實現錯縫拼接，有效抵抗接縫處剪力；分塊整體勻稱，對運輸、吊裝和安裝有利；但仰拱定位和安裝存在一定難度，需要研究仰拱塊的定位；接縫較多，對防水效果存在一定影響。

圖4 分6塊方案隧道斷面圖示Fig.4 Prefabricated lining with 6 blocks

2)5塊方案。若將仰拱塊按一整塊設置，其質量約4 860 kg，共分5塊。該方案具有仰拱定位相對容易、接縫相對較少等優勢。但仰拱上部通縫不能有效抵抗剪力，需要采用剛接，現澆需要現場支模，影響防水體系統一；同時，仰拱塊尺寸、質量較大，對運輸、吊裝和拼裝的要求較高。

3)方案比選。對分6塊方案和5塊方案進行綜合比選，詳見表2。綜合考慮到襯砌片制作、運輸、安裝及防水等多方面因素的影響，襯砌環分塊宜按6塊考慮。

表2 襯砌環分6塊方案和5塊方案比較表Table 2 Comparison of prefabricated linings with 6 and 5 blocks

4 襯砌環類型、襯砌片寬度及厚度

4.1 襯砌環類型

類比盾構隧道，為了滿足盾構隧道在曲線上偏轉及糾偏的需要，目前采用楔形襯砌環與直線襯砌環的組合、左右楔形襯砌環、通用型襯砌片共3種類型。1)楔形襯砌環與直線襯砌環的組合管模數量較多，模具造價較高。2)左右楔形襯砌環組合形式采用的襯砌環類型不完全確定，給襯砌片供應帶來一定難度，另外豎曲線上要采用楔形貼片。3)通用型襯砌片只采用一種類型的楔形襯砌環，盾構掘進時通過盾構內千斤頂傳感器反饋的信息確定下一環角度，以使楔形量最大處置于千斤頂沖程最長處。但要求盾構采用長沖程千斤頂，對施工要求較高。分析認為，礦山法隧道裝配式襯砌可采用楔形襯砌環與直線襯砌環的組合或采用通用型襯砌片。

4.2 襯砌片寬度

襯砌片寬度主要受隧道斷面大小和拼裝機系統制約，從施工進度、節約材料和防水效果方面考慮，襯砌片寬度越大越好；從方便制作、運輸方面考慮，則越小越好。目前盾構管片寬度為1.0～1.5 m，多采用1.2 m的寬度。從降低造價、提高襯砌片結構性能、提高拼裝施工速度等方面考慮，礦山法隧道裝配式二次襯砌環寬取1.2 m。

4.3 襯砌片厚度

襯砌片厚度主要取決于隧道直徑、埋深、地質條件、結構的設計使用壽命等控制參數。根據國內盾構設計、施工經驗，管片厚度一般有300、350 mm 2種。礦山法隧道現澆二次襯砌厚度一般為300 mm，因此裝配式二次襯砌襯砌片厚度可按300 mm或350 mm設計，還需根據區間所處的工程和水文地質情況、覆土厚度和上部活載等因素綜合確定。

5 襯砌接頭、接縫構造及受力研究

5.1 襯砌片拼裝方式

襯砌片拼裝有錯縫和通縫拼裝2種方式。1)錯縫拼裝有助于提高襯砌環的整體剛度和改善接縫防水性能，但錯縫拼裝襯砌環較通縫拼裝內力大。2)通縫拼裝施工難度稍小，襯砌環內力較小，可適當減少襯砌片配筋量，但襯砌空間剛度差。

礦山法隧道裝配式二次襯砌拼裝推薦采用錯縫拼裝，如圖5所示。

圖5 管片錯縫拼裝示意圖Fig.5 Segment connection mode

5.2 襯砌片接頭連接

襯砌片的接頭型式主要包括螺栓接頭、鉸接頭、銷插入型接頭、楔形接頭和榫接頭等。螺栓接頭結構最為常用。常用的螺栓連接主要有斜螺栓、直螺栓、彎螺栓3種。

礦山法隧道二次襯砌的拼裝，受拼裝機設計原理不同的影響，可采用彎螺栓或者直螺栓連接形式。1)當拼裝機能夠對襯砌片提供持續且足夠的縱向擠壓力時，推薦采用彎螺栓連接，16個縱向螺栓，襯砌片間2個環向螺栓。2)當拼裝機不能對襯砌片提供持續且足夠的縱向擠壓力，擠壓僅靠附加拉緊裝置或者襯砌片自身連接螺栓時，推薦采用直螺栓連接，16個縱向螺栓，襯砌片間2個環向螺栓。

5.3 襯砌片端面構造

襯砌片接頭已考慮螺栓接頭結構，為降低施工難度，襯砌片端面構造不設置傳力榫槽，僅考慮防水構造槽。

5.4 接縫構造

襯砌片縱縫構造主要包括密封墊溝槽、凹凸榫槽、縱向輔助拼裝及嵌縫槽等。襯砌片環縫構造主要包括密封墊溝槽、凹凸榫槽、環向輔助拼裝及嵌縫槽等。襯砌片環縫的防水道數設置、嵌縫槽構造同襯砌片縱縫。

5.5 接縫受力研究

在已經初期支護貫通的隧道內拼裝二次襯砌，拼裝機很難對襯砌環提供類似盾構施工的持續擠壓力，而通過襯砌片縱向螺栓緊固來實現縱向壓緊可達到襯砌片安裝及防水要求。中國礦業大學(北京)制作了耐水壓力裝置和擠壓裝置[9](如圖6和圖7所示)，對密封墊的耐水壓力和壓縮力進行了試驗研究。試驗給出了三元乙丙密封墊壓縮量、壓縮力與水壓之間的關系，如表3所示，從而得出試驗結論。

(a) (b)圖6 耐水壓力裝置示意圖Fig.6 Photograph of water pressure resistant device

圖7 三元乙丙密封墊擠壓裝置示意圖(單位：mm)Fig.7 Schematic of EPDM gasket extrusion device (unit:mm)

地鐵隧道埋深一般不超過50 m，約需抵抗0.5 MPa水壓力。根據表3試驗結果，0.5 MPa水壓力下密封墊的最小壓縮力為3.47 kN，而密封墊長度為20 cm，換算單位長度的擠壓力為17.3 kN/m。可見，當二次襯砌厚度為300 mm時，環間接觸面上任意一點的擠壓力達到57.67 kN/m2，可滿足防水要求。

表3 三元乙丙密封墊最小壓縮量、壓縮力與水壓力關系表Table 3 Relationship among minimum compression and compression of EPDM gasket and water pressure

建立有限元分析模型，通過在螺栓上施加軸力模擬螺栓緊固狀態，計算襯砌片接觸面上的擠壓力分布，并驗證螺栓孔局部和整體的混凝土受力是否滿足抗壓、抗拉強度限值。

計算結果如圖8和圖9所示。當螺栓軸力達到25 kN時，襯砌片接觸面間形成1圈58.3～116.7 kN/m2的壓應力區，該區域滿足前述57.67 kN/m2限值要求，環間已達到壓緊和防水要求。當螺栓軸力達到43 kN時,襯砌片受拉區最大拉應力超過C50混凝土軸心抗拉強度設計值。

圖8 管片接觸面應力狀態(單位：kN/m2)Fig.8 Stress state on segment interface (unit：kN/m2)

圖9 縱向連接手孔剖切面應力狀態(單位：kN/m2)Fig.9 Profile section of stress state of longitudinal connecting hand holes (unit：kN/m2)

6 襯砌環結構計算及抗震分析

6.1 結構計算理論

裝配式隧道的二次襯砌是由螺栓將預制管片拼裝而成的，自然形成環、縱向接縫，接縫的剛度小于預制襯砌剛度，因此其結構計算需重點關注襯砌主體、接縫等的應力和變形等特征。類似盾構管片計算方法，裝配式隧道結構襯砌的計算方法主要包括日本(修正)慣用設計法、彈性地基梁法和有限元法等，使用階段拼裝二次襯砌結構承擔全部水土荷載。裝配式二次襯砌斷面如圖10所示。

圖10 裝配式二次襯砌斷面圖(單位：mm)Fig.10 Cross-section of prefabricated tunnel lining (unit:mm)

其計算模型應根據地層特性、襯砌構造特點及施工工藝等確定，應按使用期間全部荷載的承載結構設計，襯砌片結構計算應同時計入裝配式襯砌接頭的影響，可采用等效勻質馬蹄形模型和梁-彈簧模型。當采用勻質馬蹄形模型計算時，根據襯砌片接頭數量及構造的不同，襯砌環整體剛度折減系數和接頭彎矩傳遞系數可分別取0.8～1.0和0.2～0.4。采用梁-彈簧模型時，環向接頭可采用回轉彈簧模擬，環間接頭可采用剪切彈簧模擬,如圖11所示。

6.2 結構計算結果

采用有限元計算分析軟件建立三維地層-結構模型，計算模型長32.4 m，寬3.6 m，高34.6 m，隧道覆土厚度取2.5倍的結構高度，地層以卵石、粉質黏土為主。同時建立荷載-結構模型，施加荷載包括水、土壓力和地面超載等，荷載組合為永久荷載+可變荷載，分析驗算襯砌分塊、接縫應力和正常使用階段的襯砌構件強度、裂縫寬度及變形等，并給出襯砌片的構造加強措施建議。部分計算結果如圖12—15所示。

圖11 梁-彈簧模型圖Fig.11 Beam-spring model

圖12 襯砌片應力狀態S-XX(單位：kN/m2)Fig.12 Lining stress state S-XX (unit:kN/m2)

圖13 襯砌片應力狀態S-YY(單位：kN/m2)Fig.13 Lining stress state S-YY (unit:kN/m2)

圖14 基本組合彎矩圖(單位：kN·m )Fig.14 Moment diagram of basic composition (unit:kN·m)

拱部軸力反向為軟件輸出顯示需要，軸力方向均為“-”。圖15 基本組合軸力圖(單位：kN)Fig.15 Axial force diagram of basic composition (unit:kN)

經計算，礦山法區間隧道裝配式二次襯砌均處壓彎狀態，其結構形式和襯砌片分塊能夠滿足隧道使用狀態下的受力要求。而手孔邊緣的應力集中現象明顯，符合孔洞應力集中的一般規律，集中系數為2～3。后期在具體設計分塊時，接縫應盡量規避彎矩較大區域，這么做可以有效避免出現過大應力。在環向拉應力區，手孔延隧道縱向的2個邊緣是防裂重點區域，應加強構造配筋;在環向壓應力區，手孔延隧道環向的2個邊緣是防裂重點區域，應加強構造配筋。

6.3 抗震分析

本區間隧道抗震設防類別為重點設防類，其抗震性能在E2和E3地震作用下應具有足夠的安全性。場地抗震設防烈度為8度，場地類別為Ⅱ類，反應譜特征周期為0.40 s。隧道結構位于地下13.5～19.52 m的圓礫、卵石地層中，綜合土層厚度和剪切波速等因素，場地計算深度取67.3 m。按GB 50909—2014《城市軌道交通結構抗震設計規范》，采用反應位移法和反應加速度法進行抗震驗算。地震作用下洞徑的變化限值取洞徑的4‰～6‰。

1)反應位移法計算結果顯示，在E2、E3地震作用下，隧道頂底水平相對位移分別為3.35、7.77 mm，頂底豎向相對位移分別為1.36、1.59 mm，隧道洞徑相對變形分別為0.78、0.97 mm。2)反應加速度法計算結果顯示，在E2、E3地震作用下，隧道頂底水平相對位移分別為1.14、2.07 mm，頂底豎向相對位移分別為0.78、0.82 mm，隧道洞徑相對變形分別為0.55、0.54 mm。

另外，為比較現澆隧道和裝配隧道抗震性能的差異，采用時程分析法計算E2地震作用下水平地震作用。現澆隧道和裝配隧道頂底水平相對位移分別為1.14、1.15 mm，頂底豎向相對位移分別為1.52、1.58 mm，隧道洞徑相對變形分別為0.37、0.35 mm。可見，裝配式二次襯砌隧道結構地震響應略大于現澆隧道結構，但其結構變形仍滿足現行規范要求。

7 經濟社會效益分析

根據試驗工程測算，裝配式二次襯砌方案較之常規現澆方案，施工工期、勞動力需求分別可降低35%、52%，并且無需周轉材料。試驗采用的馬蹄形隧道裝配襯砌片制造模板和拼裝機也為全新制造，攤銷大，預制二次襯砌概算約3.59萬元/延米，相比現澆二次襯砌概算(約3.64萬元/延米)差異不大。隨拼裝試驗段的現場實際拼裝進度逐步提升，成本可適當下降。

綜合以上分析，當地鐵礦山法隧道裝配式二次襯砌大量推廣后，能控制單價為(2.3～2.5)萬元/延米，遠低于傳統二次襯砌現澆工藝，其技術經濟效益明顯。以1 km的地鐵雙線礦山法區間計算，傳統現澆工藝二次襯砌造價約7 280萬元，而采用預制馬蹄形裝配式二次襯砌造價約4 600萬元，節省造價可達2 680萬元，節省比例達37%，經濟和社會效益明顯。

目前，中國已成為世界上地鐵發展最迅速的國家，已發展和規劃發展城市軌道交通的城市總數超過50個，全部規劃線路超過400條，總里程超過14 000 km。國內地鐵發展正在如火如荼進行中，建設節能、環保地鐵工程，走可持續發展道路勢在必行，該研究成果可應用于國內絕大部分城市地鐵建設中，將產生巨大的社會經濟效益，具有十分廣闊的應用前景。

8 結論與討論

1)本次討論的地鐵礦山法隧道裝配式二次襯砌施工是在初期支護施工完成后進行，隧道仍采用初期支護+二次襯砌的復合式襯砌結構，不改變原有施工總體工序。后續研究可針對初期支護和二次襯砌全部采用預制裝配技術進行技術攻關。

2)地鐵礦山法隧道裝配式二次襯砌可采用馬蹄形斷面形式(帶弧形仰拱)，鋼筋混凝土平板形管片，管片厚度為300 mm或350 mm，分6塊，全部預制，錯縫拼接，環寬1 200 mm，管片連接采用螺栓連接，根據拼裝機設計原理(是否能夠提供對管片的持續縱向擠壓力)的不同可采用彎螺栓或者直螺栓。

3)當采用勻質馬蹄形模型進行管片襯砌計算時，應考慮管片接頭影響對襯砌環整體剛度進行適當折減；錯縫拼裝襯砌環應考慮管片接頭彎矩向兩側管片的傳遞效應。根據管片接頭數量及構造的不同，襯砌環整體剛度折減系數和接頭彎矩傳遞系數可分別取0.8～1.0和0.2～0.4。

4)與全現澆二次襯砌建造方法相比，裝配式二次襯砌方法既能降低現場原材料耗費，減少隧道內勞動力需求，提高生產工業化，又能通過預制構件保證混凝土澆筑質量，減少混凝土及生產材料運輸對城市交通資源占用，降低對周邊環境及噪聲污染，從安全、質量、工期以及節能環保上都具有較大的優勢。試驗工程初步應用時每延米二次襯砌概算約3.59萬元，下一步還應結合隧道開挖、初期支護、拼裝機研制、襯砌片模具制造、定位構件、豆礫石回填、襯砌片制作、運輸與吊裝等工程費用進行綜合分析研判，爭取顯著提升其經濟效益。