盾構隧道管片排版總結

1、管片選型與排版區(qū)間盾構結構為預制鋼筋混凝土環(huán)形管片， 外徑6200mm內(nèi)徑5500mm厚度350mm寬度1200mm在盾構施工開工前，應對管片進行預排版，確定管片類型數(shù)量 .1 ) 隧道襯砌環(huán)類型為滿足盾構隧道在曲線上偏轉(zhuǎn)及蛇形糾偏的需要，應設計楔形襯砌環(huán)，目前國際上通暢采用的襯砌環(huán)類型有三種：直線襯砌環(huán)與楔形襯砌環(huán)的組合；通用型管片；左、右楔形襯砌環(huán)之間相互組合。國內(nèi)一般采用第種，項目隧道采用該襯砌環(huán)。直線襯砌環(huán)與楔形襯砌環(huán)組合排版優(yōu)缺點：優(yōu)點簡化施工控制，少管片選型工作量；缺點需要做好管片生產(chǎn)計劃，增加鋼模數(shù)量。盾構推進時，依據(jù)預排版及當前施工誤差，確定下一環(huán)襯砌類型。于采用襯砌環(huán)類型不完

2、全確定性，所以給管片供應帶來一定難度。2) 管片預排版1 、轉(zhuǎn)彎環(huán)設計區(qū)間轉(zhuǎn)彎靠楔形環(huán)完成，分三種：標準換、右轉(zhuǎn)彎環(huán)、左轉(zhuǎn)彎環(huán)。管片環(huán)向?qū)挾攘鶋K不是同一量，曲線外側(cè)寬，內(nèi)側(cè)窄。管片楔形量確定主要因素有三個：線路的曲線半徑；管片寬度;標準環(huán)數(shù)與楔形環(huán)數(shù)之比 u 值。還有一個可供參考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理論公式如下： =D（ m+n）B/nR（D-管片外徑，m:n-標準環(huán)與楔形環(huán)比值，B-環(huán)寬，R-擬合圓曲線半徑）本次南門路到團結橋楔形環(huán)設計為雙面楔形，楔形量對稱設置于楔形環(huán)的兩側(cè)環(huán)面。按最小水平曲線半徑 R=300n計算，楔形量 =37.2mm楔 形角3 =°。值得注意

3、的是轉(zhuǎn)彎環(huán)設計時，環(huán)寬最大和最小處是固定的，左轉(zhuǎn)彎以K塊在1點位設計，右轉(zhuǎn)彎以K塊在11點位設計，即在使用轉(zhuǎn)彎環(huán)時，要 考慮錯縫拼裝和管片位置要求。2、圓曲線預排版設需擬合圓曲線半徑為450m （南門路到團結橋區(qū)間曲線半徑值），擬 合軸線弧長270m需用總楔形量計算如下:3 =L/R=總=(R+D/2)3 - (R-D/2) 3 =3720mm由總計算出需用楔形環(huán)數(shù)量:n1= 總/ =100標準環(huán)數(shù)量為:n2=(L-n1*B ) /B=125標準環(huán)和楔形環(huán)的比值為:u=n2: n1=5:4即在R=450圓曲線上，標準環(huán)和楔形環(huán)比例為5:4 ，根據(jù)曲線弧長計算管片數(shù)量， 確定出各類型管片具體數(shù)量

4、， 出現(xiàn)小數(shù)點時標準環(huán)數(shù)量減 1， 轉(zhuǎn)彎環(huán)加 1 。3） 管片實際拼裝位置排版管片拼裝采用錯縫拼裝。1、管片點位整體排版由于管片拼裝的規(guī)律性，所以盾構施工前必須對隧道管片做好排序， 并根據(jù)設計，模擬出聯(lián)絡通道和泵房位置，管片拼到聯(lián)絡通道處時，點位 要正好和設計點位符合， 否則聯(lián)絡通道位置會被改變。 比如某區(qū)間，第 325、 326環(huán)是聯(lián)絡通道，此處拼裝點位是11點，將標準塊A3塊拼到洞門位置。盾構始發(fā)時負環(huán)是 6 環(huán)， 1 環(huán)零環(huán)。從負環(huán)到 325環(huán)共 332 環(huán)，第 325環(huán) 是 11 點，相當于第 332 環(huán)是 11 點，那么負環(huán)第一環(huán)點位應該是 1 點2、根據(jù)盾構姿態(tài)選用管片盾構機是依靠

5、推力油缸頂推在管片上產(chǎn)生的反力向前掘進的，推力油 缸按上、下、左、右四個方向分成四組，每一個掘進循環(huán)這四組油缸的行 程的差值反應了盾構機與管片的平面位置之間的空間關系，可以看出下一 個掘進循環(huán)盾尾間隙的變化趨勢。當管片平面不垂直于盾構機軸線時，各 組推進油缸的行程就會有差異，當這個差值過大時，推進油缸的推力就會 在管片環(huán)的徑向產(chǎn)生較大的分力，從而影響已拼裝好的隧道管片以及掘進 姿態(tài)。通常我們以各組油缸行程的差值的大小來判斷是否應該拼裝轉(zhuǎn)彎 環(huán)，在兩個相反的方向上的行程差值超過 4mm寸，就應該拼裝轉(zhuǎn)彎環(huán)來進行糾編。通過轉(zhuǎn)彎環(huán)的調(diào)整左右與上下的油缸行程差值就控制在3mn以內(nèi), 有利于盾構掘進及保

6、護管片不受破壞。管片是在盾尾內(nèi)拼裝，所以不可避免的受到盾構機姿態(tài)的約束。管片 要盡量垂直于盾構機軸線，讓盾構機的推進油缸能垂直地推在管片上，這 樣使管片受力均勻，掘進寸不會產(chǎn)生管片破損。同寸也要兼顧管片與盾尾之間的間隙，避免盾構機與管片發(fā)生碰撞而破損管片。當因地質(zhì)不均、推 力不均等原因，使盾構機偏離線路設計軸線時，管片的選型要適應盾構機 的姿態(tài)。根據(jù)盾構機姿態(tài)選管片的計算方法如下：假定推進油缸行程：上： 1850 mm 下：1830 mm左： 1820 mm 右： 1840 mm鉸接油缸行程上： 80 mm 下：70 mm左：62 mm 右：75 mm盾尾間隙：上： 65 mm 下：80 mm

7、 左：60 mm 右：90 mm因推進油缸、鉸接油缸安裝在中盾上，反力支座在同一部位，所以推 進油缸的行程差減去鉸接油缸的行程差是管片要校正的偏移量。上下（上減下）：（ 1850-1830 ） - （ 80-70 ）=+10mm右左（右減左）：（ 1840-1820）-（75-62 ）=+7mm盾構機油缸的行程差大于5mm寸，需要選楔型環(huán)，下一環(huán)所選楔型環(huán) 管片的最大楔形量應處于右上方，管片走向應左向下，即要選左轉(zhuǎn)環(huán) 10 點或右轉(zhuǎn)環(huán) 4 點。如果盾尾和管片都處于真圓狀態(tài)，上下盾尾間隙之和、及左右盾尾間 隙之和分別等于150mm所選管走向應使盾尾間隙趨于均等。盾尾間隙差：上下（上減下）： 65

8、-80=-25mm右左（右減左）： 90-60=+30mm通過盾尾間隙判斷，下一環(huán)管片走向應該是右下方，即選右轉(zhuǎn)環(huán) 11 點或 10點。 但行程差判斷下一環(huán)管片走向應是左下方。綜合考慮油缸行程差和盾尾間隙，管片應拼向下，或向右下方，那么只能從右轉(zhuǎn) 11 點和 10 點兩個里面選一個不通縫的點位。在進行管片選型的時候，只有盾尾間隙接近警戒值（60mm時，才根 據(jù)盾尾間隙選擇管片。3、VMT系統(tǒng)選管片根據(jù)VMT系統(tǒng)程序中對各種相關因素的預先設定，程序會給所有后續(xù) 管片進行評估，其中不利因素最少的一環(huán)會被選中。程序會沿已經(jīng)計算好 的糾偏曲線進行下一次模擬計算，預測第二環(huán)管片選型，即程序把預測的 上一

9、管環(huán)作為參考管環(huán)，進行下一管環(huán)順序的計算。以下為VMT系統(tǒng)程序管片選擇步驟:在一環(huán)掘進當中，主千頂?shù)男谐踢_到 1700mn左右時，手動測量上一 環(huán)管環(huán)的盾尾間隙。當掘進結束，推進油缸未收縮前，按相應格式把測的 盾尾間隙輸入程序，VMT系統(tǒng)就開始計算管片拼裝點位。當計算結果出來 后，接著操作人員應當檢查上一環(huán)管片選型是否正確。如果其前面的操作 無誤，則此類管片應當是正確的。VMT系統(tǒng)會計算的結果顯示在屏幕的中央。如果對建議的管環(huán)滿意, 則可選擇按鍵“ Build ”，進行管片拼裝。如果對建議的管環(huán)類型不滿意，或現(xiàn)有管片的類型限制，則可對其進 行更換。首先選擇屏幕中央要被替換的管環(huán)，接著從右欄中選定希望用的 管片類型。利用屏幕上的箭頭執(zhí)行替換操作。如果一個管環(huán)是通過這種方式手動改變的，