随着煤炭资源的深部开采,采用斜井方式建设运输通道的方式被广泛运用。相比于传统的矿山法修建煤矿斜井,盾构/TBM工法安全程度高,施工速度快,采用盾构/TBM工法修建煤矿长距离斜井已成为当前煤炭资源开发的重要课题。本文依托神东补连塔煤矿斜井工程,针对煤矿斜井管片衬砌接头力学性能开展研究,主要的研究工作及成果如下:1.制作了两组管片接头构件并布置了传感器,对盾构管片接头分别进行了正弯矩加载试验与负弯矩加载试验。探明了不同轴力作用下,弯矩对管片接头张开量、转角以及接缝附近各表面混凝土应变的影响规律。试验还对管片接头进行了破坏试验,得到了在大轴力作用时,管片接头受弯破坏特点,其破坏特性表现为混凝土首先压碎破坏,螺栓变形量较小。2.以试验数据为基础,经过数学变换,研究了不同轴力下,管片接头抗弯刚度随弯矩变化规律,并给出了不同轴力下抗弯刚度的取值范围。同时采用有限元软件,建立了三维有限元模型,研究了不同轴力作用下,管片接头转角随弯矩变化关系,接头抗弯刚度随弯矩变化关系,并与试验结果进行了对比分析,研究结果表明,有限元计算得到的抗弯刚度值小于试验结果。3.根据试验研究得到的管片接头抗弯刚度值,提出了基于接头抗弯刚度迭代的梁-弹簧模型。研究了接头抗弯刚度对管片衬砌结构内力、位移的影响规律,接头抗弯刚度增加,衬砌结构内力增大,位移减小。同时对比分析不同荷载组合下梁-弹簧模型与匀质圆环模型计算结果的差异,梁-弹簧模型计算结果相对于匀质圆环计算结果,弯矩较小,剪力、轴力、位移则较大。