地鐵運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響及地鐵減振技術(shù)ppt課件

1、第六章 盾構(gòu)襯砌構(gòu)造上海理工大學(xué)土木工程系陳有亮目錄6.1 概述6.2 盾構(gòu)構(gòu)造和分類6.3 盾構(gòu)推進(jìn)及襯砌拼裝6.4 裝配式圓形襯砌構(gòu)造6.5 內(nèi)力計(jì)算與管片構(gòu)造設(shè)計(jì)6.1 概述6.1.1 定義6.1.2 盾構(gòu)法的開展歷史6.1.3 盾構(gòu)法的優(yōu)缺陷6.1.4 盾構(gòu)機(jī)的類型6.1.1 定義盾構(gòu)是一種鋼制的活動(dòng)防護(hù)安裝或活動(dòng)支撐,是經(jīng)過脆弱含水層,特別是河底、海底以及城市居民區(qū)建筑隧道時(shí)運(yùn)用的一種施工機(jī)械。在盾構(gòu)的防護(hù)下，頭部可以平安地開挖地層，一次掘進(jìn)相當(dāng)于裝配式襯砌一環(huán)的寬度。尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌，并將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實(shí)，防止周圍地層的繼續(xù)變形

2、和圍巖壓力的增長。6.1.1 定義盾構(gòu)推進(jìn)主要是依托盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂，用千斤頂頂在拼裝成的襯砌環(huán)上，使它推進(jìn)到已挖好的空間內(nèi)，然后縮回活塞桿，為下一環(huán)襯砌拼裝發(fā)明條件。反復(fù)上述過程，不斷開挖不斷拼裝，并不斷推進(jìn)，借助盾構(gòu)這種施工機(jī)械可以較快的速度完成隧道施工根本作業(yè)循環(huán)，直至隧道建成。6.1.2 盾構(gòu)法的開展歷史1818年法國工程師布魯諾爾獲得了隧道盾構(gòu)的發(fā)明專利；1825年在英國泰晤士河下初次用矩形盾構(gòu)建造隧道，實(shí)踐上它是一個(gè)活動(dòng)的施工防護(hù)安裝；1869年英國工程師J.H.Greathead勝利地運(yùn)用了P.W.Barlow式盾構(gòu)建筑了英國泰晤士河下水底隧道，自此，盾構(gòu)得到了普遍成認(rèn)。6.

3、1.2 盾構(gòu)法的開展歷史1874年在英國倫敦城南線建筑隧道時(shí)，J. H. Greathead發(fā)明了比較完好的用緊縮空氣來防水的氣壓盾構(gòu)施工工藝，使海底隧道施工工藝有了長足的開展，并為現(xiàn)代化盾構(gòu)奠定了根底；之后，盾構(gòu)技術(shù)在美國、德國、前蘇聯(lián)、日本等國都得到了迅速開展。6.1.2 盾構(gòu)法的開展歷史我國在1957年北京下水道工程中初次運(yùn)用了2.6m小盾構(gòu)當(dāng)時(shí)稱盾甲法。從1963年起先后設(shè)計(jì)制造了外徑為3.6m、4.2m、 5.8m、10.2m等不同直徑的盾構(gòu)機(jī)械。近年還設(shè)計(jì)制造了11.0m直徑的大盾構(gòu)，供上海市延安東路過江隧道運(yùn)用。6.1.3 盾構(gòu)法的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：該施工方法屬地表以下暗挖施工，不受地

4、面交通、河道、航運(yùn)、潮汐、季節(jié)等條件的影響，能比較經(jīng)濟(jì)合理地保證隧道平安施工，在松軟含水地層中建筑隧道、水底隧道及地下鐵道時(shí)采用各種不同方式的盾構(gòu)施工最有意義。缺陷：盾構(gòu)的制造、運(yùn)送、拼裝、裝配等費(fèi)用比較昂貴，設(shè)備比較復(fù)雜；它是一項(xiàng)綜合性的施工技術(shù)，除運(yùn)用盾構(gòu)本身進(jìn)展土方開挖和襯砌拼裝外，還需求有氣壓供應(yīng)，人工井點(diǎn)降水，襯砌管片的預(yù)制，襯砌防水堵漏，隧道內(nèi)的運(yùn)輸、丈量、施工場(chǎng)地布置等施工技術(shù)的親密配合；用氣壓法施工時(shí)，能夠會(huì)遇到緊縮空氣泄出的危險(xiǎn)，要采用醫(yī)學(xué)防護(hù)措施，防止減壓病等；盾構(gòu)法的運(yùn)用遭到一定條件的限制，假設(shè)條件不具備，只需采用其它施工方法。6.1.4 盾構(gòu)機(jī)的類型按外形:圓形半盾構(gòu)、

5、矩形、馬蹄形等。圓形因其抵抗水土壓力較理想，襯砌拼裝簡便，構(gòu)件可以互換，較為通用，數(shù)量最多。矩形因周圍力的分布不均，支配不便，用的不多。在圓形盾構(gòu)中，根據(jù)盾構(gòu)開挖面的施工方式不同，可分為敞胸盾構(gòu)和閉胸盾構(gòu)兩大類。按排除地下水穩(wěn)定開挖面的方式可分為人工井點(diǎn)降水、泥水加壓、土壓平衡式的無氣壓盾構(gòu)，部分氣壓盾構(gòu)，氣壓盾構(gòu)等6.2 盾構(gòu)構(gòu)造和分類6.2.1 盾構(gòu)的根本構(gòu)造6.2.2 盾構(gòu)分類及其適用范圍6.2.3 盾構(gòu)幾何尺寸的選定及盾構(gòu)千斤 頂推力計(jì)算6.2.1 盾構(gòu)的根本構(gòu)造如圖6-2所示，盾構(gòu)通常由盾構(gòu)殼體、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、出土系統(tǒng)等四大部分組成。盾構(gòu)殼體：由切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾與豎直隔板、

6、程度隔板組成，并由外殼鋼板連成整體。推進(jìn)系統(tǒng)：盾構(gòu)的推進(jìn)系統(tǒng)主要由盾構(gòu)千斤頂和液壓設(shè)備組成，并利用千斤頂上下左右活塞桿伸出長度不同到達(dá)糾偏目的。千斤頂普通是沿支承環(huán)周圍均勻分布的。6.2.1 盾構(gòu)的根本構(gòu)造盾構(gòu)是由電能帶動(dòng)液壓設(shè)備而任務(wù)的。液壓設(shè)備由啟動(dòng)輸油泵、啟動(dòng)高壓油泵、啟動(dòng)控制油泵等組成。拼裝系統(tǒng)：襯砌拼裝器又稱舉重臂，是拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備，也以油壓系統(tǒng)為動(dòng)力。普通舉重臂均安裝在支撐環(huán)上，中小型盾構(gòu)因受空間限制有的安裝在后部車架上或平板車上。出土系統(tǒng)：大直徑盾構(gòu)施工要運(yùn)出大量土方，出土方式恰當(dāng)與否直接影響到盾構(gòu)推進(jìn)的速度和施工場(chǎng)地安排能否合理。出土方式普通有三種：6.2.1 盾構(gòu)的根本構(gòu)

7、造有軌運(yùn)輸；無軌運(yùn)輸；管道運(yùn)輸。6.2.2 盾構(gòu)分類及其適用范圍詳細(xì)分類見表6-1。按發(fā)掘方式，盾構(gòu)可分為人工開掘、半機(jī)械式開掘和機(jī)械式開掘；按構(gòu)造類型可分為敞胸和閉胸兩種方式。6.2.2 盾構(gòu)分類及其適用范圍人工開掘式、半機(jī)械式敞胸盾構(gòu):此類盾構(gòu)可根據(jù)地質(zhì)條件全部敞開,隨時(shí)察看地層變化情況,并配備簡便的液壓、機(jī)械發(fā)掘、人工發(fā)掘，當(dāng)開挖面難以堅(jiān)持穩(wěn)定時(shí)，可以采用氣壓等人工措施，如正面支撐、支撐千斤頂?shù)入S挖隨撐。這種盾構(gòu)是最老式、最普通的一種，絕大多數(shù)水底道路隧道都采用這種盾構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，配套設(shè)備少，造價(jià)低。缺陷是盾構(gòu)正面敞開，任務(wù)面易發(fā)生塌方事故，危及人身及工程平安，道路隧道直徑大，

8、勞動(dòng)強(qiáng)度大，進(jìn)度慢。6.2.2 盾構(gòu)分類及其適用范圍擠壓式閉胸盾構(gòu):美國紐約厚蘭隧道、林肯隧道和上海打浦路隧道都采用過半擠壓及全擠壓推進(jìn)的閉胸盾構(gòu)施工，在塑性黏土及淤泥中即使采用氣壓也不能自立，需將盾構(gòu)正面用胸板密閉起來。它是將盾構(gòu)壓入土層，土體從孔中擠入盾構(gòu)，裝車外運(yùn)，不需求人工開挖與支撐開挖面，施工效率成倍提高。缺陷是適用范圍小，只適用于上述這種地層，且全擠壓會(huì)呵斥地表隆起，故又只適用于空闊地段，或河底、海灘等處。用閉胸式盾構(gòu)施工時(shí)襯砌構(gòu)造會(huì)發(fā)生一種橢圓率的景象，先是襯砌程度直徑減少，豎向直徑增大，繼之，盾構(gòu)離遠(yuǎn)時(shí)，豎向直徑減小，程度直徑增大。這主要是由于隧道上方土壤破壞隆起，構(gòu)成一個(gè)卸載

9、拱，而程度壓力依然堅(jiān)持初始數(shù)值。6.2.2 盾構(gòu)分類及其適用范圍機(jī)械式閉胸盾構(gòu):部分氣壓盾構(gòu)、泥水加壓式盾構(gòu)、土壓平衡式盾構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)局部氣壓盾構(gòu)可取代在隧道內(nèi)加壓的全氣壓施工，使施工人員不在氣艙內(nèi)工作，大大改善了勞動(dòng)條件。存在一些技術(shù)難點(diǎn)，目前尚未很好解決。泥水加壓式盾構(gòu)既能均勻抵抗水壓，又無局部氣壓盾構(gòu)那樣漏氣及連續(xù)出土困難等問題，適用于含水地層、沖擊層、洪積層盾尾漏水問題沒有很好解決；開挖面狀態(tài)不明；要配備許多設(shè)備，如自動(dòng)控制、泥水輸送系統(tǒng)、泥水處理系統(tǒng)和泥水處理場(chǎng)地等，后者造價(jià)很高。土壓平衡式盾構(gòu)用刀盤切削下來的土，如同用壓力泥水一樣充滿整個(gè)密封艙，并保持有一定壓力，使切削下來的土與開挖

10、面的土體壓力平衡，開挖面土、砂不會(huì)從刀盤面處崩潰坍塌。該盾構(gòu)是在上述兩種機(jī)械化盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，既避免了漏氣缺點(diǎn)，也省略了投資大的泥水輸送設(shè)備和處理設(shè)備，是最新型盾構(gòu)。失敗和成功例子差別很大，有待完善。6.2.3 盾構(gòu)幾何尺寸的選定及盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算盾構(gòu)外徑盾構(gòu)長度盾構(gòu)靈敏度盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算6.2.3 盾構(gòu)幾何尺寸的選定及盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算盾構(gòu)設(shè)計(jì)、盾構(gòu)幾何尺寸的選定應(yīng)與隧道斷面方式、建筑界限、襯砌厚度與襯砌拼裝方式等相順應(yīng)。大型盾構(gòu)，絕大多數(shù)工程都是專門定制的，很少幾個(gè)工程通用一個(gè)盾構(gòu)。盾構(gòu)幾何尺寸的選定主要是指盾構(gòu)外徑、盾構(gòu)長度、盾構(gòu)靈敏度的選取。盾構(gòu)外徑D的選取D=d+2(x+

11、)d為隧道襯砌外徑;為盾尾鋼板厚度;x的物理意義請(qǐng)參考圖6-3，實(shí)踐工程中x取0.01-0.008d。盾構(gòu)長度L的選取L=L0+L1+L2+L3L0為盾尾長度; L1為支撐環(huán)長度; L2為切口環(huán)長度; L3為前檐長度。L0、L1、L2、L3的物理意義見圖6-4。L3可取300-500mm,視盾構(gòu)直徑大小而定；L2對(duì)手掘式盾構(gòu)要思索人工開挖操作方便，其最大值L2=Dtan或小于2.0m,機(jī)械化盾構(gòu)要思索包容開挖機(jī)具；L1主要取決于盾構(gòu)千斤頂長度，它與預(yù)制襯砌環(huán)的寬度b有關(guān)，L1=b+(200-300)mm(留富余量，便于維修千斤頂用)；盾構(gòu)長度L的選取 盾尾長度 L0 =m+m1+m2 m、m1

12、、m2的物理意義見圖6-4。 m-盾尾遮蓋襯砌長度，與需求改換的襯砌環(huán)數(shù)和盾尾密封安裝等要素有關(guān)，取1.5-2.5b; m1取0.08-0.20b，選取時(shí)應(yīng)思索穿縱向螺旋及環(huán)面清理任務(wù)的方便; m2-千斤頂頂塊厚度。 盾構(gòu)靈敏度L/D的選取在盾構(gòu)長度L和盾構(gòu)外徑D確定之后，盾構(gòu)靈敏度L/D自然可以獲得。以下閱歷值可以作為確定普通盾構(gòu)靈敏度的參考：小型盾構(gòu)：D=2-3m，L/D=1.5;中型盾構(gòu)：D=3-6m，L/D=1.00;大型盾構(gòu)：D =6-9m，L/D=0.75;特大型盾構(gòu)：D =9-12m，L/D=0.45-0.75。盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算盾構(gòu)千斤頂應(yīng)有足夠推力抑制盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)所遇阻力。阻力

13、包括：盾構(gòu)外外表與周圍地層的摩阻力F1、盾尾內(nèi)殼與襯砌構(gòu)造之間的摩阻力F2、盾構(gòu)切口部分韌口切入土層的阻力F3、盾構(gòu)切口環(huán)切入土層時(shí)的正面阻力F4、開挖面正面支撐阻力F5以及盾構(gòu)自重引起的阻力、糾偏時(shí)的阻力、部分氣壓或泥水壓力、阻力板阻力等。將各項(xiàng)阻力累加起來，并思索一定的富余量，即為總推力。由于計(jì)算是近似的，平安系數(shù)應(yīng)采用1.5-2.0。盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算對(duì)手掘式盾構(gòu)，盾構(gòu)推進(jìn)總阻力計(jì)算公式為：F= F1 + F2 + F3 + F4 + F5 + 6.3 盾構(gòu)推進(jìn)及襯砌拼裝6.3.1 盾構(gòu)推進(jìn)6.3.2 襯砌拼裝6.3.1 盾構(gòu)推進(jìn)采用盾構(gòu)施工,首要問題是盾構(gòu)選型。盾構(gòu)是一種施工機(jī)具，隨地

14、層性質(zhì)的改動(dòng)而改動(dòng)。在進(jìn)展盾構(gòu)施工時(shí)，要根據(jù)地層地質(zhì)條件，慎重選擇盾構(gòu)類型。縱觀以往水底道路隧道所采用過的大直徑盾構(gòu)，大部分采用手掘式敞胸盾構(gòu)或閉胸?cái)D壓盾構(gòu)或者是兩者兼有的盾構(gòu)。很少采用技術(shù)先進(jìn)的泥水盾構(gòu)或土壓平衡盾構(gòu)。6.3.1 盾構(gòu)推進(jìn)人工井點(diǎn)降水加手掘式敞胸盾構(gòu)施工氣壓加手掘式敞胸盾構(gòu)施工泥水加壓盾構(gòu)施工人工井點(diǎn)降水加手掘式敞胸盾構(gòu)施工的任務(wù)原理在經(jīng)過盾構(gòu)的兩側(cè)土層中先打入井點(diǎn)管，經(jīng)過井點(diǎn)汲水濾管把地下水抽出，使井點(diǎn)附近構(gòu)成一個(gè)降水漏斗，地下水位降低，疏干地層，添加土體強(qiáng)度，以保證開挖面穩(wěn)定，由于盾構(gòu)是在地下水位以上經(jīng)過，施工人員能在較枯燥的任務(wù)條件下進(jìn)展操作。人工井點(diǎn)降水加手掘式敞胸盾

15、構(gòu)施工的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：不用氣壓施工，經(jīng)濟(jì)適用；缺陷：在江河的中段難于運(yùn)用，只能用在兩岸的岸邊段，且埋置深度不能太深，太深假設(shè)降水效果不好有時(shí)能夠會(huì)引起盾構(gòu)忽然下沉。另外，兩岸建筑物也不能太密集，否那么因降水不均而引起建筑物不均勻沉降。地層疏干后手掘式敞胸盾構(gòu)施工的詳細(xì)過程先借助盾構(gòu)千斤頂使盾構(gòu)推進(jìn)，將切口環(huán)部分切入地層，然后在切口環(huán)維護(hù)下進(jìn)展土體開挖和運(yùn)輸，這樣對(duì)周圍地層擾動(dòng)較小。開挖從上而下，分層開挖，施工工具為普通手工工具或手持式電開工具。根據(jù)襯砌管片寬度，盾構(gòu)切口長度，每環(huán)管片可分?jǐn)?shù)次開挖和推進(jìn)，盾構(gòu)糾偏時(shí)可以利用超挖處理。地層疏干后手掘式敞胸盾構(gòu)施工的詳細(xì)過程4. 假設(shè)土質(zhì)較差，可借助支

16、撐千斤頂加撐板對(duì)開挖面進(jìn)展暫時(shí)支撐。5. 當(dāng)用網(wǎng)格式盾構(gòu)時(shí)，根據(jù)地層正面自動(dòng)土壓力與土和網(wǎng)格周邊的摩阻力相等，土就不會(huì)坍入盾構(gòu)內(nèi)部的原理，可以取代上述支撐，保證開挖面的穩(wěn)定，當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，利用網(wǎng)格頭部的刃口，將土從每一個(gè)網(wǎng)格孔眼里呈條狀入盾構(gòu)，這樣邊推進(jìn)，邊擠入，再用轉(zhuǎn)盤經(jīng)刮板運(yùn)輸機(jī)將土運(yùn)出。網(wǎng)格大小可視土質(zhì)情況調(diào)整并隨時(shí)可以裝拆。網(wǎng)格式盾構(gòu)地層疏干后手掘式敞胸盾構(gòu)施工的詳細(xì)過程6. 網(wǎng)格式開挖普通不能超前開挖，全靠調(diào)整千斤頂編組進(jìn)展糾偏，另外，要防止盾構(gòu)千斤頂縮回時(shí)因土的彈性變形促使盾構(gòu)后退，導(dǎo)致地表沉降。氣壓加手掘式敞胸盾構(gòu)施工在含水松軟不穩(wěn)定地層中采用氣壓來疏干和支護(hù)開挖面,以防止涌水、

17、開挖面崩坍,加強(qiáng)地層強(qiáng)度，是一種極古老且行之有效的盾構(gòu)施工方法。日本盾構(gòu)采用氣壓盾構(gòu)施工的約占75%，上海打浦路隧道也是采用氣壓施工。在粉砂及砂礫層中，由于漏氣量太大，用氣壓盾構(gòu)法施工效果較差，覆蓋層較小還有噴出的危險(xiǎn)。此外，壓氣量應(yīng)盡量小，宜與井點(diǎn)、注漿、凍結(jié)法等結(jié)合運(yùn)用，使隧道埋深不致太大。氣壓加手掘式敞胸盾構(gòu)施工下面主要講二個(gè)內(nèi)容：氣壓大小及耗氣量確實(shí)定氣壓盾構(gòu)施工氣壓大小及耗氣量確實(shí)定實(shí)際上，每10m水頭必需用0.1MPa大氣壓來平衡。但實(shí)踐上，平衡壓力的大小還與周圍地層的性質(zhì)、開挖面土層的干濕程度有關(guān)。上海軟土層的透氣系數(shù)很小，一部分水頭壓力耗費(fèi)在土體孔隙的阻力上，實(shí)踐施工所需的空氣

18、壓力僅為實(shí)際值的50-60%，所需空氣量僅為實(shí)際值的10-50%。氣壓大小及耗氣量確實(shí)定對(duì)于中小型盾構(gòu)，氣壓等于離盾構(gòu)頂端D/2處的地下水壓力，大直徑盾構(gòu)要為2D/3處的地下水壓力，如圖6-5所示。中小型盾構(gòu), P=(H+D/2)*w大直徑盾構(gòu),P=(H+2D/3)*w氣壓大小及耗氣量確實(shí)定用上述方法確定的緊縮空氣壓力值，在盾構(gòu)頂部仍有(1/2-1/3)D的超壓p，施工時(shí)為防止空氣泄出，盾構(gòu)頂部必需有足夠厚的覆蓋層，計(jì)算式為 t= Kp/ 土 土為土的重度； K為平安系數(shù)，在砂質(zhì)土層中不小于1.5。氣壓大小及耗氣量確實(shí)定耗氣量可采用如下閱歷公式 Q=D2 D-盾構(gòu)外徑 氣壓大于0.1MPa時(shí),

19、黏土取3.65，砂土取7.30。氣壓盾構(gòu)施工氣壓盾構(gòu)施工中閘墻和氣閘既能將作業(yè)區(qū)和常壓作業(yè)區(qū)隔開,又能使資料、設(shè)備及任務(wù)人員順利進(jìn)出作業(yè)區(qū)。閘墻必需有足夠的強(qiáng)度和致密性，保證在0.35MPa氣壓作用下不漏氣。大斷面隧道均用鋼閘墻，氣閘是鋼板鉚接或焊接而成的圓筒形構(gòu)造。人行閘又分為內(nèi)閘和外閘兩部分，內(nèi)閘能包容每班施工人員數(shù)，人行閘的管理是氣壓施工的重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)厲遵守氣壓作業(yè)的任務(wù)時(shí)間及進(jìn)出氣閘的變壓時(shí)間，以防減壓病。泥水加壓盾構(gòu)施工近年來用泥水加壓盾構(gòu)替代氣壓盾構(gòu)施工，抑制了氣壓盾構(gòu)施工的弊病，如地下水挪動(dòng)引起的地面沉降；覆土深時(shí)，氣壓太高，無法施工；覆土淺時(shí)，要漏氣。泥水加壓出土可以全部實(shí)現(xiàn)

20、機(jī)械化，用管道水力保送方式送往地面處置，改善了施工條件，加快了施工速度。泥水加壓盾構(gòu)是將一定壓力的泥水，壓入盾構(gòu)前部密封艙內(nèi)，使其壓力一直高于地下水壓力，這樣就保證了開挖面的穩(wěn)定。6.3.2 襯砌拼裝隧道襯砌是在盾構(gòu)尾部殼維護(hù)下的空間內(nèi)進(jìn)展拼裝的。襯砌資料以鑄鐵、鋼、鋼筋混凝土或鋼與鋼筋混凝土的復(fù)合資料等為主，管片或襯砌種類繁多。襯砌的拼裝方法有重臂拼裝和拱拖架拼裝；通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝；螺栓銜接管片和無螺栓銜接砌塊。在拼裝管片或砌塊的過程中，主要應(yīng)處理管片或砌塊的運(yùn)送、就位、成環(huán)以及襯砌的防水等任務(wù)。為此，首先必需充分做好預(yù)備任務(wù)，如舉重臂的平安檢查、拼裝車架的配合、盾構(gòu)底部的清洗、防止盾構(gòu)的

21、后退、有關(guān)拼裝資料的預(yù)備等，管片或砌塊應(yīng)按預(yù)定位置放好，以提高拼裝速度。6.3.2 襯砌拼裝拼裝方法按其程序可分為先縱后環(huán)和先環(huán)后縱兩種。先環(huán)后縱是拼裝前將一切盾構(gòu)千斤頂縮回，管片先拼成圓環(huán)，然后拼裝好的圓環(huán)沿縱向靠攏構(gòu)成襯砌，擰緊縱向螺栓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)面平整，縱縫拼裝質(zhì)量好，缺陷是在易產(chǎn)生后退的地段，不宜采用。先縱后環(huán)的方法是可以有效地防止盾構(gòu)后退，拼一塊縮回這部分的千斤頂，其它千斤頂仍在支撐著盾構(gòu)。這樣逐塊輪番，直至拼裝成環(huán)，即先縱后環(huán)。采用舉重臂拼裝管片的原那么應(yīng)是自下而上，左右交叉，最后封頂成環(huán)。假設(shè)采用縱向插入的封頂管片，那么舉重臂沿隧道軸向挪動(dòng)的間隔要加長，盾構(gòu)頂部幾支盾構(gòu)千

22、斤頂?shù)臎_程也要加長，普通均設(shè)計(jì)成二級(jí)千斤頂。待管片全部拼裝好，再分頭對(duì)稱擰緊全部環(huán)向、縱向螺栓，到達(dá)設(shè)計(jì)要求后，才算一環(huán)管片拼裝終了。隨著盾構(gòu)不斷 地推進(jìn)，拼裝任務(wù)也不斷反復(fù)上述步驟，直至隧道建成。6.3.2 襯砌拼裝在拼裝過程中要特別強(qiáng)調(diào)留意保證質(zhì)量。一是保證環(huán)面接縫平整，縱向通縫防水涂料壓密，以防止管片呈喇叭狀，構(gòu)成漏水、漏泥的通道；二是留意襯砌的準(zhǔn)圓度，圓度控制不好，會(huì)使襯砌出現(xiàn)外張或內(nèi)張角，導(dǎo)致襯砌漏水。管片運(yùn)輸盾構(gòu)皮帶機(jī)出渣 6.4 裝配式圓形襯砌構(gòu)造裝配圓形襯砌普通都是由稱為管片的多塊弧形預(yù)制構(gòu)件拼裝而成,是建成隧道后的永久性支撐構(gòu)造。襯砌應(yīng)滿足強(qiáng)度要求和運(yùn)用要求，并阻止泥水滲入；

23、在施工階段需裝配簡便、容易交換、接受盾構(gòu)千斤頂頂力及其他施工荷載。由于這種襯砌是在工廠預(yù)制的，質(zhì)量較易保證，有利于加快隧道施工。襯砌管片從構(gòu)外型式上分，有帶肋箱形管片和帶肋平板形管片。從銜接方式上看，管片都設(shè)有螺栓與相鄰管片銜接起來。平板形管片假設(shè)去除銜接螺栓，即成為砌塊。砌塊四側(cè)設(shè)有幾種不同外形的接縫槽口，以便相互咬合起來，添加襯砌構(gòu)造剛度。普通帶肋管片的資料多為鑄鐵和鋼，二十世紀(jì)七十年代，上海打浦路隧道第一次采用鋼筋混凝土箱形管片。6.4 裝配式圓形襯砌構(gòu)造球墨鑄鐵管片的耐蝕性好，強(qiáng)度高，易于制成薄壁構(gòu)造，分量輕，搬運(yùn)安裝方便。運(yùn)用機(jī)械加工的管片尺寸精度高、外形準(zhǔn)確、安裝速度快、防水性能好

24、，普通不做二次襯砌。缺陷是造價(jià)高，特別是具有脆性破壞的特性，不能接受沖擊荷載，故僅在土質(zhì)惡劣的情況下運(yùn)用。全鋼管片強(qiáng)度高、延性好、分量輕，缺陷是剛度小、耐蝕性差，造價(jià)和制造精度稍低于鑄鐵管片，內(nèi)部須做二次襯砌。鋼筋混凝土管片有一定強(qiáng)度，加工制造比較容易，采用鋼模制造時(shí)，能保證管片的精度，具有耐蝕、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用范圍越來越廣。缺陷是比較笨重最重可達(dá)5噸多，運(yùn)輸安裝過程中邊緣容易碰損，特別象箱形管片在盾構(gòu)千斤頂作用下容易頂裂。6.4 裝配式圓形襯砌管片的構(gòu)造尺寸1)環(huán)寬與厚度國外常用的環(huán)寬是750-1000m。需與盾構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合，勿使盾尾太長影響盾構(gòu)靈敏度。管片厚度普通為250-600mm。

25、2)分塊普通大斷面隧道可分成6-10塊，小斷面可分成4-6塊。管片的最大弧長普通不超越4m，管片越薄，其長度越短。3)拼裝型式普通有通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝兩種?？v縫環(huán)環(huán)對(duì)齊的稱通縫，適用于需求撤除管片建筑旁側(cè)通道或構(gòu)造需求比較柔的情況下，以便于進(jìn)展構(gòu)造處置。縱縫相互錯(cuò)開猶如砌磚一樣的對(duì)稱錯(cuò)縫，其優(yōu)點(diǎn)在于能加強(qiáng)圓環(huán)接縫剛度，約束接縫變形，使圓形構(gòu)造近似按均質(zhì)圓環(huán)等剛度思索，因此，運(yùn)用比較普遍，缺陷是管片制造精度不夠好時(shí)尤其是鋼筋混凝土管片錯(cuò)縫拼裝容易使管片頂碎。6.4 裝配式圓形襯砌管片的構(gòu)造尺寸4)環(huán)向、縱向螺栓環(huán)向螺栓根據(jù)接縫內(nèi)力情況可設(shè)置成單排或雙排。普通在直徑大，管片厚度也較大時(shí)采用雙排，外

26、排螺栓抵抗負(fù)彎矩，內(nèi)排螺栓抵抗正彎矩。每一排配有2-3個(gè)螺栓。單排螺栓孔普通設(shè)置在間隔隧道內(nèi)側(cè)h/3處h為襯砌厚度?？v向螺栓是按管片分塊、拼裝型式、構(gòu)造受力等要求配置的，目的是使隧道襯砌構(gòu)造具有抵抗隧道縱向變形的才干。普通一塊管片設(shè)3-4個(gè)螺栓，螺孔位置設(shè)在離隧道內(nèi)側(cè)1/3-1/4h處。環(huán)向、縱向螺栓孔普通比螺栓直徑大3-6mm。螺栓資料普通采用高強(qiáng)度合金鋼。通常用直螺栓，加工簡單，受力性能好。彎螺栓的最大缺陷是施工拼裝時(shí)插入困難，影響拼裝速度。6.5 內(nèi)力計(jì)算與管片構(gòu)造設(shè)計(jì)6.5.1 設(shè)計(jì)原那么6.5.2 內(nèi)力計(jì)算法6.5.3 荷載計(jì)算6.5.4 襯砌內(nèi)力計(jì)算6.5.5 管片截面設(shè)計(jì)6.5.1 設(shè)計(jì)原那么隧道建立費(fèi)用中隧道襯砌費(fèi)用往往占整個(gè)隧道工程造價(jià)的40-