从沉井到装配式，圆形顶管工作井模具的设计难点解析

圆形装配式顶管工作井模具各节段间通过螺栓的连接而拼装成一个整体。该建造方式与国内地下隧道衬砌的建造方式相似。装配式顶管工作井模具的各井片的端面拼缝处设置了剪力键结构，可借鉴隧道衬砌的构造形式以及设计思路，研发装配式顶管顶管工作井模具。国内对衬砌隧道的管片也进行了许多研究。

沉井结构在我国的发展是在新中国成立以后，特别是在改革开放以后，建筑行业的飞速发展给沉井的应用带来了契机。大型桥梁的基础、岸边取水的构筑物、隧道的开挖、管道的敷设等地下结构的建造过程中，沉井模具作为一种主要的结构被使用。在使用的过程中，对沉井模具的相关研究也迅速展开，并且取得了不错的成果。

圆形装配式顶管工作井模具借鉴了盾构管片建造的工艺，但其受力情况不一样。目前还没有类似的结构可供参考和设计，只能在既有顶管工作井模具的结构形式上进行研发与设计。在保证安全使用的前提下，先确定顶管工作井模具的具体尺寸。

作为新研发的装配结构，通过螺栓连接成型的圆形装配式顶管工作井模具，应根据其在不同施工阶段的受力情况对其构造进行研究，形成装配式顶管工作井钢模具的科学设计方法。顶管工作井模具的横向拼缝处具有不连续性，应重点研究拼缝处的力学特性。在管片的接缝处，存在面面接触和螺栓连接，此处的受力比较复杂，应用接触力学理论进行分析；应用有限元理论对整体结构进行数值模拟分析，对其结果进行理论上的分析，对装配式工作井进行一个综合的评价；螺栓连接作为管片拼缝的唯一连接构件也是顶管工作井模具的管片之间的传力构件，对其应力应变以及影响整个沉井模具结构整体性的螺栓的接头性能应该重点进行分析。通过研究，促进圆形装配式顶管工作井在地下工程上的应用，也能进一步推动我国建筑工业化和绿色施工的发展。