盾構(gòu)隧道轉(zhuǎn)彎環(huán)管片在緩和曲線上的排版

1、盾構(gòu)隧道轉(zhuǎn)彎環(huán)管片在緩和曲線上的排版（中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司 于洪）【內(nèi)容摘要】：盾構(gòu)施工在緩和曲線上的管片選型排版直接關(guān)系到在圓曲線上盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制，現(xiàn)以某區(qū)間緩和曲線段管片的選型排版為例，對管片在緩和區(qū)線段的選型排版方法進(jìn)行總結(jié)介紹，以便在今后盾構(gòu)施工進(jìn)行借鑒和指導(dǎo)?！娟P(guān)鍵詞】：盾構(gòu) 轉(zhuǎn)彎環(huán) 緩和曲線 排版 一、引言目前盾構(gòu)工程在地下鐵路施工中應(yīng)用越來越多，由于曲線的存在就要用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)與轉(zhuǎn)彎環(huán)配合使用，以適應(yīng)線路的走勢。曲線是由一條圓曲線和兩條緩和曲線組成。對于圓曲線的管片排版已有了相對較為成熟的理論。而緩和曲線上的管片排版以往通常是根據(jù)盾構(gòu)機(jī)VMT來選擇，沒有成型的理論支持，為此

2、，結(jié)合測量理論和彎環(huán)管片的實(shí)際探索出在緩和曲線上準(zhǔn)確選擇彎環(huán)管片理論排版的方法，介紹給大家，供參考和借鑒。二、緩和曲線理論按線路的前進(jìn)方向，直線與緩和曲線的連接點(diǎn)稱為直緩點(diǎn)，依次類推其余各點(diǎn)分別為緩圓點(diǎn)、圓緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)，分別記為ZH、HY、YH、HZ。其相對關(guān)系見圖1及圖2。圖1 曲線要素示意圖圖2 緩和曲線圖由 (rad) 可得 為緩和曲線上任一點(diǎn)P處的切線角；LS任一點(diǎn)P所對應(yīng)的切線長當(dāng)LS=L時，即可得出=L/2R (rad) 。2.1.彎環(huán)管片偏轉(zhuǎn)角計(jì)算依照曲線的圓心角與轉(zhuǎn)彎環(huán)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角關(guān)系可知： 圖3 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)、轉(zhuǎn)彎環(huán)關(guān)系圖=2=2arctg/D式中：轉(zhuǎn)彎環(huán)的偏轉(zhuǎn)角 轉(zhuǎn)彎環(huán)的最大楔形

3、量的一半D管片直徑 將數(shù)據(jù)代入得出0.3629º三、緩和曲線上轉(zhuǎn)彎環(huán)管片用量計(jì)算在緩和曲線段內(nèi)，緩和曲線切線角與一環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)的偏轉(zhuǎn)角的比值即為曲線上所需管片的數(shù)量?，F(xiàn)以某區(qū)間右線JD8為例進(jìn)行計(jì)算。某區(qū)間管片技術(shù)參數(shù)如下：管片長度：1500；管片內(nèi)徑：5400；管片厚度：300； 管片外徑：6000；轉(zhuǎn)彎環(huán)楔形量：38；右線JD8的曲線要素如下：ay23-53-24ZH6+273.459R45060HY6+333.459T125.625QZ6+397.275L247.632YH6+461.091E10.3003HZ6+521.091由相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算可得：N=/=10.53(環(huán))N單條緩和

4、曲線需加設(shè)的彎環(huán)管片用量由此可以看出在JD8的單條緩和曲線上需放10.53環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)管片，但是管片都要成環(huán)拼裝，0.5環(huán)就要和圓曲線組合綜合考慮了，整條曲線的彎環(huán)數(shù)按取整數(shù)進(jìn)行取舍，如果有不足一環(huán)的管片存在，就可以多拼出一個轉(zhuǎn)彎環(huán)，而不能少拼，即拼66環(huán)。四、緩和曲線上轉(zhuǎn)彎環(huán)管片位置確定考慮切線角累計(jì)超過轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角的一半時即應(yīng)該放置一個轉(zhuǎn)彎環(huán)管片，可以計(jì)算出當(dāng)0.5、1.5、2.5、3.5時所對應(yīng)曲線長，即將每一個彎環(huán)所對應(yīng)的曲線長度逐個計(jì)算出來。再通過曲線位置計(jì)算出轉(zhuǎn)彎環(huán)在線路上的具體里程。從表中可以清楚的看出每個轉(zhuǎn)彎環(huán)管片準(zhǔn)確的位置。曲線要素JD8 備注R-450 LS-60轉(zhuǎn)彎環(huán)數(shù)（）里

5、程第1環(huán)0.513.077 6286.536 第2環(huán)1.522.650 6296.109 第3環(huán)2.529.241 6302.700 第4環(huán)3.534.599 6308.058 第5環(huán)4.539.232 6312.691 第6環(huán)5.543.372 6316.831 第7環(huán)6.547.150 6320.609 第8環(huán)7.550.648 6324.107 第9環(huán)8.553.919 6327.378 第10環(huán)9.557.002 6330.461 第11環(huán)10.559.927 6333.386 需綜合圓曲線一同考慮得出上表后，曲線的整體情況及始發(fā)里程、聯(lián)絡(luò)通道位置等具體情況將轉(zhuǎn)彎環(huán)管片放置在相應(yīng)的里程即可。五、結(jié)論或總結(jié)此法算出的緩和曲線轉(zhuǎn)彎環(huán)管片數(shù)量可以精確的計(jì)算出在緩和曲線段轉(zhuǎn)彎環(huán)的使用量，算出管片的具體放置里程，使管片排版盡可能的與線路相擬合。這種方法是在盾構(gòu)隧道施工理論界所沒有的，屬于一項(xiàng)新的創(chuàng)新，它將對管片排版與選型起到有價值的指導(dǎo)作用。 【參考文獻(xiàn)】1、盾構(gòu)隧道施工手冊 張鳳祥 項(xiàng)兆池 楊國祥 人民