地铁盾构管片选型技术初探
地铁盾构管片选型技术初探
【摘要】针对目前国内盾构施工中盾尾刷损坏造成盾尾漏水影响施工安全的事故,探讨了地铁盾构管片选型应考虑的因素,详细介绍了管片选型方法,指出管片选型时应熟悉管片结构,线路情况及盾构机性能。
【关键词】盾构法,隧道,管片,选型方法
目前在中国地铁盾构法施工中存在管片破裂、错台、隧道渗水等诸多问题,盾构施工中盾尾刷损坏造成盾尾漏水影响施工安全的事故频繁,施工过程中如何正确的进行管片选型是影响上述原因的重要因素,本文就管片选型技术进行论述。
1、管片选型考虑的因素
1.1管片类型
西安市轨道交通二号线盾构4标管片分为三种类型:标准环、左转弯环和右转弯环。
1.2盾尾间隙
盾构施工中管片的拼装是在盾尾壳体的保护下在盾体内部进行的,每环管片拼装完成后被推出盾尾(实际上是主机在已拼装好的管片提供的反力作用下向前推进),这要求盾壳和管片外径之间有一定的空隙,这个空隙称为“盾尾间隙”。
本工程盾构机盾尾为一直径6 230 mm、厚度45 mm的钢筒,管片的外径为6 000 mm。如果管片的中心轴和盾体的中心轴完全重合时,则四周的盾尾间隙值均为(6 150-45×2-6 000) /2=30 mm。当管片的中心轴和盾体的中心轴不重合时,也就是说当它们的姿态不一致时,盾尾间隙就会发生变化。
1.3推进油缸行程差
盾构4标使用的日本小松盾构机有20组推进油缸,掘进过程中通过调整推进油缸的压力,使盾构机沿设计线路掘进。由于隧道线路的曲线变化以及地质条件的变化,各组推进油缸的压力各不相同,使得各推进油缸的行程也不相同,存在一定的差值。
1.4管片拼装点位
我们从管片设计图上能够知道管片的纵向螺栓孔有10个,而且它们沿管片的圆周方向是均匀分布的,任何相邻的两个环向螺栓孔与管片中心所成角度都为36°,也就是说管片沿环向有10个安装位置,每个位置称为管片的一个拼装点位。管片拼装点位示意图如图1所示。
1.5错缝拼装
为了使管片更好的起到防水作用,管片拼装方式采用错缝拼装,即相邻的两环管片不能有相连的纵缝。根据管片的拼装点位可知管片的相邻点位之间夹角为36°,而管片标准块两纵缝的夹角为72°,因此要避免管片通缝拼装,相邻两环管片的拼装点位相对差值不能是偶数位。管片错缝拼装可按表1进行。
2、管片选型方法
2.1根据盾尾间隙进行管片选型
盾尾间隙是管片选型的一个重要依据。为保证盾尾间隙的正常,每次安装管片之前(一般推进到1. 5 m),对管片的上、下、左、右四个位置进行盾尾间隙测量。如发现有一方向上的盾尾间隙接近15 mm时,就要用转弯环对盾尾间隙进行调整,调整的基本原则是,哪边的盾尾间隙过小,就选择拼装反方向的转弯环。
2.2根据油缸行程差进行管片选型
西安市轨道交通二号线盾构4标使用的日本小松盾构机有20组推进油缸,分为A,B,C,D四大组(如图2所示),其中2号,7号, 12号, 17号油缸的行程可通过位移传感器反映在盾构机操作面板上,分别代表右上、右下、左下、左上四个方向。
施工过程中我们以各组油缸行程的差值大小来判断是否应该拼装转弯环。一般情况下当两个相反方向的行程差超过40 mm时,就应该选择转弯环来调整油缸行程差。
管片类型确定之后,再根据4组油缸的行程值确定管片的拼装点位。由图1,图2可看出, 1点位在1号油缸处、2点位在2号和3号油缸中间、3点位在5号油缸处、11点位在19号油缸处、10点位在17号和18号油缸中间、9点位在15号油缸处。当选择右转弯环管片拼装在11点位时,以19号、9号油缸为轴线,轴线左边的管片宽度均比管片的标准宽度1 500 mm大,最大处为19号油缸逆时针旋转90°处———即14号油缸处,该处的管片宽度为1 519 mm,相比拼装标准环,油缸行程减小了19 mm;轴线右边管片宽度均比管片的标准宽度1 500 mm小,最小处为19号油缸顺时针旋转90°处———即4号油缸处,该处的管片宽度为1 481 mm,相比拼装标准环,油缸行程增大了19 mm。因此由以上分析可知14号油缸和4号油缸的行程差缩小了38 mm。
在实际的施工过程中,我们只能看到2号、7号、12号、17号油缸的行程,因此我们需计算出2号、7号、12号、17号油缸行程相比拼装标准环时的变化量(2号、7号、12号、17号油缸分别近似看作是2, 4, 8, 10点位, 19号、9号油缸分别为11, 5点位)。2号油缸(2点位)和19号油缸(11点位)相差72°,因此2号油缸行程增大值=72/90×19=15. 2 mm(取整为15 mm); 7号油缸(4点位)和9号油缸(5点位)相差36°,因此7号油缸行程增大值=36/90×19=7. 6 mm(取整为8 mm);以此类推, 12号油缸行程变小值
=72/90×19=15. 2 mm(取整为15 mm), 17号油缸行程变小值=36/90×19=7. 6 mm(取整为8 mm)。因此拼装完后各组油缸行程数据变为:
17号油缸=1 793-1 500-8=285 mm;
2号油缸=1 759-1 500+15=274 mm;
12号油缸=1 804-1 500-15=289 mm;
7号油缸=1 768-1 500+8=276 mm;
2号、12号油缸行程差=|274-289|=15 mm;
7号、17号油缸行程差=|276-285|=9 mm。
根据以上方法,当管片拼装10点位时,各组油缸行程数据变为:
17号油缸=1 793-1 500-0=293 mm;
2号油缸=1 759-1 500+19=278 mm;
12号油缸=1 804-1 500-19=285 mm;
7号油缸=1 768-1 500+0=268 mm;
2号、12号油缸行程差=|278-285|=7 mm;
7号、17号油缸行程差=|268-293|=25 mm。
根据以上数据可知,在这个例题中我们选择拼装的管片为右转弯环,拼装的点位为11点位最佳。考虑管片的错缝拼装,如果不能拼装11点位时,则可选择拼装10点位。
2.3根据盾尾间隙和油缸行程差进行管片选型
在实际的管片选型过程中,我们要综合考虑盾尾间隙和油缸行程差进行管片选型。在选型过程中我们的目的是同时将盾尾间隙和油缸行程差调整至最佳状态,如果二者不能同时满足时,则优先考虑调整盾尾间隙。
3、结语
管片选型是一项复杂的工作,因此管片选型者应熟悉管片的结构特点、线路情况以及盾构机性能等,选择出最佳的管片类型,建造出完美的隧道。
参考文献:
[1]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[2]GB 50466-2008,盾构法隧道施工与验收规范[S].
盾构管片的选型和拼装2018.6
管片的选型和拼装（2018年6月） 一、管片的选型原则 1、管片选型符合隧道设计线路； 2、管片选型要适合盾构机的姿态； 3、管片选型尽量采用ABA的拼装型式； 说明： 1、管片选型如何符合隧道设计线路 根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向，管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。直线上选标准环，左转曲线上选左转环，右转曲线上选右转环。其中转弯环数量的计算公式如下： θ=2γ=2*arctg（δ/D） 式中： θ——转弯环的偏转角 δ——转弯环的最大楔型量的一半 D——管片直径 每条曲线上的转弯环个数为 N=（α0+β）/θ 式中： α0——曲线上切线的转角 β——缓和曲线偏角 经计算本标段所需左转弯环131环，右转弯环131环。 根据圆心角的计算公式
α=180L/（πR） 式中： L——段线路中心线的长度 R——曲线半径 而θ=α，将之代入的到L=6.33m，所以在圆曲线上每隔6.33m一个转弯环（N=6.33/1.5=4.2环，即平均4.2环一个转弯环）。经过实际计算，在缓和曲线上，也近似于6m一个转弯环。 2、管片选型要符合盾构机的姿态 管片是在盾尾内拼装，所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。管片平面尽量垂直于盾构机轴线，让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上，这样使管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙，避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。当因地质不均、推力不均等原因，使盾构机偏离线路设计轴线时，管片的选型要适宜盾构机的姿态，尤其在曲线段掘进时更要注意。 3、根据现有的管模数量和类型，及生产能力 现有管模四套，两套标准环管模，一套左转环管模，一套右转环管模，每套管模每天能生产两环管片。为了满足每天掘进8~9环的进度要求，用转弯环代替标准环，例如用一套左转环和一套右转环来代替两个标准环。 二、影响管片选型的因素 1、盾构机的盾尾间隙的影响 盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。 盾尾间隙是管片选型的一个重要的一个重要依据。如果盾尾间隙过
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成都地铁管片选型技术 一、成都地铁管片设计参数 1、衬砌环构造 成都地铁采用的衬砌环外径6000mm，内径5400mm。管片幅宽分为1500mm，1200mm，管片厚度300mm。混凝土强度等级C50，抗渗等级P12。每环衬砌环由6块管片组成，其中1块封顶块、2块邻接块、3块标准块。为了满足与曲线段线路的拟合及施工纠偏的需要，设计了标准环、左转弯楔形环和右转弯楔形环，通过合理的组合来拟合不同的曲线。成都地铁采用的楔形环为双面楔形，单面楔形量为19mm，转角为0.1814°，整环楔形总量为38mm，转角为0.363°。 2、管片连接 衬砌环纵、环缝连接采用弯螺栓连接，其中1500mm幅宽的管片每环纵缝采用12根M27螺栓，每个环缝采用10根M27螺栓；1200mm幅宽的管片每环纵缝采用12根M24螺栓，每个环缝采用10根M24螺栓。 二、管片选型的分析 根据设计线路进行掘进，避免产生不必要的偏差。在实际掘进过程中，盾构机因为地质不均、推力不均等原因，盾构机的姿态经常会偏离隧道设计线路，当盾构机偏离设计线路进行纠偏时，要特别注意管片选型，避免因盾尾间隙过小而造成管片破损等事故。 1、管片拼装点位的分析
管片的拼装点位表示每一环管片中封顶块所在的位置。根据成都地区管片的设计构造图，将管片拼装分为10个点位，分别是1点（封顶块右偏18°）、2点（封顶块右偏54°）、3点（封顶块右偏90°）、4点（封顶块右偏126°）、5点（封顶块右偏162°）、6点（封顶块左偏162°）、7点（封顶块左偏126°）、8点（封顶块左偏90°）、9点（封顶块左偏54°）、10点（封顶块左偏18°）。 管片点位的划分是以管片的分块形式和螺栓孔的位置为依据，合适的点位才能确保两环之间所有的纵向螺栓孔的位置能够重合。在成都地铁盾构隧道管片采用错缝拼装，拼环时点位尽量优先选用ABA （1点、10点）形式，其中第一环的封顶块管片从正上方右偏18°，第二环的封顶块管片从正上方左偏18°。根据相邻两环管片不能通缝的原则，对每一环管片的点位进行选择，并优选合理的点位来拟合隧道的线形与盾构机的纠偏。管片的拼装点位有一定的规律性，现为了保证隧道的美观和防水效果，将管片的点位划分为两类：上半区点位（1点、2点、3点、8点、9点、10点），下半区点位（4点、5点、6点、7点）。其中上半区点位位于隧道中线以上（含中线），有利于管片拼装和隧道的防水质量，因此上半区作为管片点位选择的主要区域。从管片拼装点位的位置模拟看出成都地铁的管片点位可分位奇数和偶数点位。相邻的两环管片不能为同类型的点位。即，如果上一环封顶块的位置在奇数点位上，则下一环管片选择时只能选择封顶块位置在偶数点位上，只有这样才可确保拼装的相邻管片不通缝；反之，如果上一环封顶块的位置在偶数点位上，则下一环管片选择时只能选择封顶块位置在奇数点位上。例如：上一环选择3点，则下一环就可优先选择2点、8点、10点。
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地铁盾构施工技术试题 （含选择题80道，填空题25道，简答题10道） 一、选择题：（共80题） 1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动，使墙后土体向上挤出隆起, 则作用在墙上的水平压力称为（）。 A. 水平推力 B.主动土压力C .被动土压力 2、混凝土配合比设计要经过四个步骤，其中在施工配合比设计阶段进行 配合比调整并提出施工配合比的依据是（）。 A.实测砂石含水率 B .配制强度和设计强度间关系 C.施工条件差异和变化及材料质量的可能波动 3、盾构掘进控制“四要素”是指（）。 A .始发控制、初始掘进控制、正常掘进控制、到达控制 B .开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制 C.安全控制、质量控制、进度控制、成本控制 4、盾构施工中，（）保持正面土体稳定 A .可 B .易C.必须 5、土压平衡盾构施工时，控制开挖面变形的主要措施是控制：（） A .出土量 B .土仓压力 C .泥水压力 6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系，正确的描述是：（） A .土压变动大，开挖面易稳定
B .土压变动小，开挖面易稳定 C. 土压变动小，开挖面不稳定 7、土压平衡式盾构排土量控制我国目前多采用（）方法 A.重量控制 B.容积控制 C.监测运土车 8、隧道管片中不包含（）管片 A. A型 B. B型C . C型 9、拼装隧道管片时，盾构千斤顶应（） A .同时全部缩回 B .先缩回上半部C.随管片拼装分别缩回 10、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是（） A .抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形 B .使管片环及早安定，千斤顶推力能平滑地向地层传递 C.使作用于管片的土压力均匀，减小管片应力和管片变形，盾构的方 向容易控制 11、多采用后方注浆方式的场合是：（） A .盾构直径大的 B .在砂石土中掘进 C.在自稳性好的软岩中掘进 12、当二次注浆是以（）为目的，多采用化学浆液。 A .补足一次注浆未填充的部分 B .填充由浆液收缩引起的空隙
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盾构管片选型和安装 林建平 在盾构法施工中，管片的选型和安装好坏直接影响着隧道的质量和使用寿命。本文根据广州地铁三号线客～大区间的实际施工情况，就盾构管片选型和安装技术做总结分析。 一、工程概况 客～大盾构区间分为两条平行的分离式单线圆形盾构隧道，总长度为3016.933米，管片生产与安装2011环。管片外径6000mm，内径5400mm，宽度1500mm，防渗等级S10，砼C50。依据配筋将管片分为A、B、C三类，C类配筋最高、B类配筋最低；管片的楔形量38mm，分左转、右转、标准三类。 二、管片的特征 1、管片的拼装点位 本区间的管片拼装分10个点位，和钟表的点位相近，分别是1、2、3、4、5、7、8、 9、10、11。 管片划分点位的依据有两个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。拼环时点位尽量要求ABA（1点、11点）形式。在广州盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。管片拼装点位有很强的规律，管片的点位可划分为两类，一类为1点、3点、5点、8点、10点；二类为11点、2点、4点、7点、9点。同一类管片不能相连，例如1点后不能跟3、5、8、10这四个点位，只能跟11、2、4、7、9五个点位。在成型隧道里两联络通道之间的奇数管片是同一类，偶数管片是同一类。 选管片的规律如下图1：图1 （竖列表示拼装好的管片，横向：√-表示可选后续的管片；×-表示不可选后续的管片）
2、隧道管片排序 鉴于管片拼装的规律性，所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序，并根据设计，模拟出联络通道和泵房位置，管片拼到联络通道处时，点位要正好和设计点位符合，否则联络通道位置会被改变。在本工程中，是从左线始发，第325、326环处是联络通道，此处拼装点位是11点，将标准块A3块拼到洞门位置。盾构始发时的负环是6环，1环零环。从负环到325环共332环，第325环是11点，相当于第332环是11点，那么负环第一环点位应该是1点，或3点、5点、8点、10点。 管片排序时，要优化洞门的长度，在广州洞门长度要求在400mm以上，一环管片的长度是1500mm，在条件允许的条件下，通过调整始发负环的位置，把每节隧道两端的洞门长度之和控制在1500mm以内，当隧道长度除以管片长度的余数大于两倍最小洞门宽
地铁施工用盾构机选型及施工组织
地铁施工用盾构机选型及施工组织 .、八、一 一. 前言新世纪的发展使得我国在地铁建设方面也得到了迅猛发展，地铁逐步成为人们生活和工作中必须的交通工具。地铁高效、节能、环境好，不仅能解决城市交通拥挤的问题，还能反映出城市的发展水平，在我国持续发展道路中起到了很大的作用。经济越发展，地铁的发展前景就越广阔。要使得地铁能够安全可靠，就要在其施工方面多加注意，同时在施工时要选购合适的机型才能完全保证在整个过程中地铁顺利建成。 二. 盾构机概述盾构机全名为盾构隧道掘进机，其主要集中了控制、遥控、传感器、导向、测量、探测、通讯等技术，是一种隧道掘进的专用工程机械，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机是由动力机构、切削刀盘、液压顶进机构、岩土排运机构及检测导向机构等多个相互配合的部分组成的一种隧道掘进机械。它较适用于砾石、软土、硬岩等不同地质构造的隧道暗挖，具有较好的施工稳定性和掘进性能。 盾构机在一个可以有效支撑地层压力，并且可以在地层中推进的 圆形、矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构的掩护下，完成挖掘、出土、隧道支护等工作。这种施工方式具有施工速度快、自动化程度高、 节省人力、经济合理、减少对地面建筑物的影响 和不影响地面交通等特点 三. 盾构法的介绍我国应用盾构法修建隧道始于二十世纪五六十年 代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），八十年代末、九十年代初开始
采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。据不完全统计，我国各城市地铁采用的盾构机已有近300 多台，只要掌握在中国中铁、中国铁建等国有大型企业手中，大多是土压平衡盾构机。 随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径15.43m 的泥水盾构建成了上海长江隧道，这也是目前我国最大直径乃至世界最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土又有坚硬岩石，以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。 除了上述几点外，我国盾构技术的进步还表现在以下四个方 面。 （一）掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造； （二）掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术，以及防水技术； （三）掌握了盾构掘进控制技术，如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防
如何进行盾构法施工隧道管片选型排版
进一步减小。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环，在两个相反的方向上的行程差值超过40mm时，就应该拼装转弯环进行纠偏，拼装一环转弯环对油缸行程的调整量见表1，也就是拼装1环10点左转弯环，可以使左、右两组的油缸行程差缩小38mm。 德国海瑞克公司的土压平衡式盾构机，如图3所示，10对推进油缸分为A、B、C、D四组，分别代表上、右、下、左四个方向。油缸行程可以通过位移传感器反映在显示屏上，通过计算各组油缸之间的差值，就能进行正确的管片选型。下面举例说明： 现有一组油缸行程的数据如下： B组（右）：1980mm C组（下）：1964mm D组（左）：1934mm A组（上）：1943mm 左右行程差为：D－B=1934－1980=－46mm 上下行程差为：A－C=1943－1964=－21mm 图油缸分区图 由上可以看出，盾构机的轴线相对于管片平面向左上方倾斜。在对这环管片进行选型的时候，就应选择一环左转弯环且还要有向上的偏移量。对照表1后得出，此环应选择左转弯环在1点拼装。拼装完管片后掘进之前油缸行程的初始数据理论为：A组（上）：454mm B组（右）：465mm C组（下）：453m D组（左）：450mm。这样左右与上下的油缸行程差值基本控制在20mm之内，有利于盾构掘进及保护管片不受破坏。（如果上述数据在左转弯曲线上，下一环管片仍安装一环左转弯环管片，那么盾构姿态基本调整过来）。 4、盾构间隙与油缸行程之间的关系 在进行管片选型的时候，既要考虑盾尾间隙，又要考虑油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾构机与管片平面的空间关系，通常情况下应把油缸行程的差值作为管片选型的主要依据，只有在盾尾间隙接近于警戒值（25mm）时，才根据盾尾间隙进行管片选型。 3、影响管片选型的其他因素 3.1 铰接油缸行程的差值 目前地铁盾构工程中大多采用的是铰接式盾构机，即盾构机不是一个整体，而是在盾构机中体与盾尾之间采用铰接油缸进行连接，铰接油缸可以收放，这样就更加有利于盾构机在曲线段的掘进及盾构机的纠偏。铰接油缸利用位移传感器将上、下、左、右四个方向的行程显示在显示屏上，当铰接油缸的上下或左右的行程差值较大时，盾构机中体与盾尾之间产生一个角度，这将影响到油缸行程差的准确性。这时应当将上下或左右的行程差值减去上下或左右的铰接油缸行程的差值，最后的结果作为管片选型的依据。（海瑞克盾构铰接油缸有三种模式，锁、收和自由放开，当盾构在直线上，盾构姿态很好，可以使用锁定模式，当
盾构隧道管片拼装作业指导书
郑州市轨道交通1号线二期土建工程02标段 梧桐街站～化工路站区间 盾构工程管片拼装作业指导书 编 制： 年 月 日 复 核： 年 月 日 审 批： 年 月 日 中铁隧道集团有限公司 郑州市轨道交通1号线二期土建工程02标段 2015年3月
§§11 编编制制依依据据 （1）郑州市轨道交通1号线二期工程区间管片结构及防水设计通用图； （2）郑州市轨道交通1号线二期工程梧桐街站～化工路站区间平、纵断面设计图； （3）郑州市轨道交通1号线二期工程梧桐街站主体结构设计图； （4）地下铁道工程施工及验收规范GB 50299-1999（2003版）； （5）盾构法隧道施工与验收规范GB 50446-2008； （6）地下防水工程质量验收规范GB 50208-2011； （7）建筑工程施工质量验收统一标准 GB 50300-2013； §§22 编编制制目目的的 （1）规范操作程序，指导现场施工； （2）确保管片安装系统的安全使用； （3）确保管片安装质量，提高管片安装速度； （4）提高成洞隧道产品的质量，创优质工程。 §§33 适适用用范范围围 郑州市轨道交通1号线二期土建工程02标段梧桐街站～化工路站盾构工程区间隧道管片安装施工。 §§44 工工程程概概况况 区间隧道工程采用盾构法施工，钢筋混凝土管片采用C50、S10混凝土，外径为6000mm ，内径为5400mm ，环片厚度300mm ，环片宽幅1500mm ，，每环衬砌环管片分为6块，其中封顶块1块、邻接块2块、标准块3块。衬砌环按两环一组错缝式拼装。 §§55 相相关关定定义义 55..11 管管片片 指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环，管片混凝土强度C50，抗渗等级S12。管片内径为5400mm ，外径为6000mm ，厚300mm ，管片环宽1500mm 。每环管片组成为3＋2＋1，即三块标准块、两个邻接块、一个封顶块。为满足曲线地段线路拟合及施工纠偏的需要，专门设计了左、右转弯楔形环，通过与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。楔形环采用双面楔形式。 55..22 负负环环管管片片//00环环管管片片
(完整版)地铁盾构的选型和使用
地铁盾构的选型及现场管理和使用 一、概述 1、概念 盾构是一种用于隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有主机和辅助设备，既能支承地层的压力，又能在地层中整体掘进，进行土体开挖，碴土排运和管片安装等作业，使隧道一次成形的机械。 盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械，主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。 盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承，沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进，在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作，最终贯通隧道。 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。 盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。盾构不同于常规设备，其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计，还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。因此，盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。
2、盾构的类型 盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。 一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机（TBM）、复合盾构三种。软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀，无需开岩的滚刀。TBM主要用于山岭隧道。复合盾构是指既适用于软土，又适应于硬岩的一类盾构，主要用于复杂地层的施工。地铁盾构就是一种复合盾构。主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀，又安装破碎岩石的滚刀，或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。 复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。 3、盾构的组成 地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种，即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。 一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备（管片和砂浆运输设备、泥水站等）。 土压平衡盾构由以下十一部分组成：⑴、刀盘（分为面板式、辐条式、复合式三种），⑵刀盘驱动（分为电机和液压两种），⑶刀盘支承（主轴承），⑷膨润土添加系统和泡沫系统，⑸螺旋输送机，⑹皮带输送机，⑺同步注浆系统，⑻盾尾密封系统，⑼管片安装机，⑽数据采集系统，⑾导向系
地铁隧道常用管片特点与选型计算
地铁隧道常用管片特点与选型计算 （王国义中铁十三局集团第二工程有限公司，广东深圳 518083） 内容提要：盾构作为地铁隧道施工的主要设备在中国迅速发展，管片作为地铁隧道的永久衬砌应用非常广泛，管片选型的好坏直接影响到地铁隧道的精度和质量，甚至达到隧道重新修改设计线路的严重后果。从现在最常用管片的特点开始着手，着重讲述现今应用普遍的等腰梯形转弯环管片的楔形量计算、管片排版计算及盾构管片选型依据，首次提出根据实际拼装管片和设计隧道中心线的偏离值与盾构自动导向系统生成管片的偏差相比较，校核人工测量和盾构自动导向测量的准确性理论，对地铁盾构施工有一定的指导作用。 关键词：管片；转弯环；楔形量；选型；校核 1 引言 在国内各大城市地铁隧道工程中，目前已越来越多地开始使用盾构来掘进区间隧道，用预制钢筋混凝土管片[1]作为永久衬砌。成型管片的质量直接关系到隧道的质量，而隧道的成型质量直接受到管片选型好坏的影响。这就需要在盾构施工中掌握管片技术参数及管片楔形量计算知识，达到能够灵活选用盾构[2]管片，保证盾尾间隙和管片成型质量之目的，同时实际成型隧道位置是否正常直接影响到隧道的最终验收及使用。 2 常用地铁管片的特点 目前在地铁隧道盾构施工中，各个大中城市主要采用标准环和转弯环管片对设计隧道平纵曲线拟合，管片一般分为标准环、左转弯环、右转弯环三种管片，每环管片一般由六块管片组成，三块标准块，两块邻接块，一块封顶块，由盾构上的拼装机[3]拼装成一个整环(如图1)。 2.1 地铁常用管片技术参数(如表1) 表1 地铁常用管片技术参数
图1 右转弯环管片示意图 2.2 管片拼装点位的分布 管片成型的隧道为了能够达到很好的线形，完成隧道的左转弯、右转弯、上坡、下坡等功能，需要使用不同的楔形量管片[4]，这就要求转弯环管片有不同的位置来达到此目的。 现在常用的地铁管片一般采用错缝拼装，有10个点位，来达到转弯所需要的不同楔形量。管片拼装点位是以封顶块的中线位置来叙述的(管片拼装点位如图2)，转弯环不同的拼装点位在平曲线中有不同的楔形量，达到不同的转弯半径[5]。 为了能够顺利拼装管片，左转弯环或右转弯环一般拼装1、2、3、8、9、10这六个点位。 83 图2 管片拼装点位图 2.3 管片楔形量的计算
[施工技术,地铁]地铁施工盾构法的施工技术研究
地铁施工盾构法的施工技术研究 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快，城市建设水平逐步提高，与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力，保障人们出行正常，各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题，广泛应用于世界各国大型都市中，已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用，至今已有四十多年。目前，各地大中城市都已经或正在实施地铁工程，地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分，受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下，地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分，隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟，其以盾构机为主要施工设备，在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下，盾构挖掘作业施工速度快，安全系数高，受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎，进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段，加强盾构施工技术研究，深入把握盾构施工技术特点，对于改进我国地铁工程建设质量，提高施工水平，保障施工安全，降低工程 成本，促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1 地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。 2 地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地铁隧道施工技术相比，盾构施工技术在施工过程中具有如下特点：一是盾构施工大部分过程位于地下，对施工地点周边环境影响很小，非常适合建筑密集、人群活动频繁的城市环境施工。在采用盾构机进行地铁隧道施工时，施工活动位于地面以下，施工过程中产生的噪音非常微弱，对周围土层的振动也小，不必像其它工程施工那样需要线路沿线施工现场进行特殊的布置安排，对地面活动，特别是交通运输和周边环境影响微弱。二是施工精度要求高。地铁工程对于施工质量和工程安全可靠性有着很高的要求，为了达到这个目标，在工程施工时必须严格控制施工精度。在使用盾构机进行施工时，由于盾构机管片制作精度很高，从而保障了施工误差能够控制在一个极小的范围内。此外，盾构机发掘作业时，只能向前行进，无法做出后退动作，一旦施工过程中出现后退现象，必然会造成盾构装置受到严重损伤，从而产生不可预估的后果，严重影响工程进度和施工安全。为确保施工安全，在施工前期，施工人员一定要做好充分准备，防止任
管片选型方法(含曲线)
管片选型方法 1、引言 管片选型的目的就是按照设计线路的要求，选择适宜的点位将管片拼装成型，尽可能得符合设计线路。管片选型的基本思路是根据设计线路和盾构机姿态，计算已成型管片与设计线路的相对趋向，选择下一环管片的安装点位，以拟合成型管片与设计线路的相对误差，同时管片选型还需兼顾盾尾间隙。 2、趋向 2.1趋向的定义 趋向，实际是角度,只是代表的含义不同，趋向表示以此角度的方向上前进1米而在该角度上变化多少毫米，故趋向的单位是mm/m。例如盾构机与设计线路的相对趋向，实为盾构机轴向与设计线路中线的夹角，若VMT上显示盾构机的水平趋向为4，其意义为盾构机按目前的方向每往前推进1米，则盾构机水平方向要偏离设计线路中线+4毫米。垂直方向上的趋向理解同上。
盾构机与设计线路的相对趋向为α，后续管片与盾构机的相对趋向为β，则后续管片与设计线路之间相对趋向为α+β。 2.2趋向的计算 现以海瑞克盾构机(刀盘6.28米)为例，进行趋向的计算。按常
规操作规定水平方向右为正，左为负；垂直方向上为正，下为负。 海瑞克盾构机VMT测量系统前点位于切口换处，后点位于中盾内，前点和后点的距离为3.92米，为计算方便取4米；盾构机推进油缸位置处于中心对称半径为2.85米的圆上，相邻油缸距离约4米。 根据VMT测量系统的显示能得知盾构机前点为（x1，y1），后点为（x2，y2），故盾构机相对设计线路的水平趋向为α1=（x1- x2 ）/4 ，垂直趋向为α2=（y1- y2 ）/4。 同理，管片相对盾构机的趋向可以根据推进油缸的行程计算得出。设四组油缸行程分别为L A、L B、 L C、L D,根据推进油缸中心对称的原理得知，水平方向油缸行程差为L A- L D = L B - L C，垂直方向油缸行程差为L A- L B= L D- L C，故管片相对盾构机的水平趋向为β1=（L A- L D）/4 ，垂直趋向为β2=（L A- L B）/4。 所以管片与设计线路的水平趋向为α1+β1=（x1-x2 ）/4+（L A- L D）/4，垂直趋向为α2+β2 =（y1- y2 ）/4+（L A- L B）/4；管片选型的目标是尽量使管片与设计线路的趋向接近于零，故下环管片应尽量选取管片自身水平趋向为-（α1+β1），垂直趋向为-（α2+β2）的点位。 当盾构机正常掘进时，|α1+β1|、|α2+β2 |均应控制在0~3之间，在4~6之间应该调整，绝对不允许大于6。在纠偏线路上，应根据纠偏线路，|α1+β1|、|α2+β2|可略增加，增加幅度与盾构机实际纠偏线路的趋向一致。 3、管片选型实例计算 3.1 直线段管片选型
广州地铁盾构机选型参考
广州地区地铁隧道施工用盾构机选型 1.1选型依据 本标段的盾构选型主要依据广州地铁三号线【AA站—BB站盾构区间】（以下简称【A－B】区间）盾构工程招标文件和岩土工程勘察报告，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。 1.1.1工程条件 AA站～BB站区间隧道左右线总长6002.210m，其中盾构隧道左线长3000.010m，右线长3002.200m，最小转弯半径800m，最大坡度29.2‰；隧道内径φ5400mm，管片外径φ6000mm、管片环宽1500mm。本标段隧道采用两台盾构机施工，先后由AA站始发，向BB站掘进，施工隧道右、左线，掘进到达BB站后拆除。右、左线隧道盾构始发时间相差一个月。 1.1.2地质概况 (1)岩性特点 ）厚根据岩土工程勘测报告，本区地层由第四系、白垩系下统组成，中间缺失第三系，第四系（Q 4 8～18米。上部为第四系人工填土，厚0～4米，全新统海陆交互相沉积的淤泥或淤泥质土、淤泥质砂，厚0～7.9米；下部为上更新统陆相冲洪积形成的砂土层，厚0～8.2米；底部基岩残积形成的粘性土层， b2）厚400～450米，由紫红色钙质粉砂岩，泥质粉砂岩、厚0～17.3米。白垩系下统白鹤洞组广岗段（K 1 粉砂质泥岩夹浅灰色泥灰岩、泥岩组成，微层理发育，含方解石，常见钙质斑块及少量斑点状石膏。 洞身穿过的围岩有<3-2>、<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>、<7>、<8>、<9>各岩土层，洞身范围内主要为<7>、<8>、<9>岩土层，稳定性较好。 在隧道靠车站两端的YK13+824.2～YK15+950及YK12+250～YK14+344.7段隧道直接穿越淤泥层和砂层，隧道在该段埋深最浅（约为6.4m），且YK13+870～YK13+950段地表有淋砂涌通过，隧道在该段埋深最浅，与涌河内地表水存在较强的水力联系，在掘进过程中极易坍塌，还可能发生喷砂、喷涌，是盾
地铁盾构施工技术试题
地铁盾构施工技术 试题
地铁盾构施工技术试题 （含选择题80道，填空题25道，简答题10道） 一、选择题：（共80题） 1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动，使墙后土体向上挤出隆起，则作用在墙上的水平压力称为（）。 A．水平推力B．主动土压力C．被动土压力 2、混凝土配合比设计要经过四个步骤，其中在施工配合比设计阶段进行配合比调整并提出施工配合比的依据是（）。 A．实测砂石含水率 B．配制强度和设计强度间关系 C．施工条件差异和变化及材料质量的可能波动 3、盾构掘进控制“四要素”是指（）。 A．始发控制、初始掘进控制、正常掘进控制、到达控制 B．开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制 C．安全控制、质量控制、进度控制、成本控制 4、盾构施工中，（）保持正面土体稳定 A．可 B．易C．必须 5、土压平衡盾构施工时，控制开挖面变形的主要措施是控制：（） A．出土量B．土仓压力C．泥水压力 6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系，正确的描述是：（） A．土压变动大，开挖面易稳定 B．土压变动小，开挖面易稳定
C．土压变动小，开挖面不稳定 7、土压平衡式盾构排土量控制中国当前多采用（）方法 A．重量控制B．容积控制C．监测运土车 8、隧道管片中不包含（）管片 A．A型B．B型C．C型 9、拼装隧道管片时，盾构千斤顶应（） A．同时全部缩回B．先缩回上半部C．随管片拼装分别缩回10、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是（） A．抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形 B．使管片环及早安定，千斤顶推力能平滑地向地层传递 C．使作用于管片的土压力均匀，减小管片应力和管片变形，盾构的方向容易控制 11、多采用后方注浆方式的场合是：（） A．盾构直径大的B．在砂石土中掘进 C．在自稳性好的软岩中掘进 12、当二次注浆是以（）为目的，多采用化学浆液。 A．补足一次注浆未填充的部分 B．填充由浆液收缩引起的空隙 C．防止周围地层松弛范围的扩大 13、盾构方向修正不会采用（）的方法 A．调整盾构千斤顶使用数量 B．设定刀盘回转力矩
地铁盾构法施工新技术要点解析
地铁盾构法施工新技术要点解析 随着社会经济、科学技术的发展进步，我国交通事业也得到了良好的发展，地铁成为了目前缓解城市交通压力的重要交通工具。而地铁建设环境比较特殊，绝大部分施工环境处于地下，施工极为复杂，盾构法作为地铁建设一项重要的施工技术，大多数用于隧道地铁施工中。本文围绕地铁盾构法施工新技术要点进行探讨分析。 标签：地铁；盾构法；施工；新技术；要点 1、工程实例 某城市在地铁建设过程中合理应用了盾构法。施工中存在以下几方面问题：一是建设城市地铁的时候盾构机需要穿过老旧房区，经过相关部门的鉴定，这些拥有几十年历史的房屋属于CU级危楼；二是建设地铁隧道的时候，近距离的位置就存在河道，并且需要通过数百米范围；三是地铁隧道需要穿过城市繁华地段，存在很多管线，施工困难比较大。 2、盾构施工技术的特点 （1）对城市地面建筑物和周围环境影响小。除了在盾构竖井或基坑处需要一定的施工场地外，地铁隧道沿线不需要施工场地，施工无噪音、无振动公害，对地面交通基本无干扰。适用于埋深较大、不宜明挖的松散地层。（2）施工精度要求高。管片的制作精度几乎相当于机械制造的程度，误差范围要求控制在0.5mm以内；盾构前进过程中要求严格控制对隧道轴线的偏差。（3）盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性，具有较大的风险。盾构施工开始便无法后退，一旦盾构本身出现致命故障，则可能产生灾难性的后果；所以，盾构施工的前期准备工作非常重要。（4）盾构机是适合于某一特定区间的专用设备，如需根据施工隧道的断面大小、埋深、地质条件等进行设计、制造或者改造。 3、地铁盾构法施工新技术 3.1地铁盾构法施工新技术要点 地铁盾构法施工新技术要点包括：控制特殊条件沉降；制造耐久性、高强度管片；比较错缝、通缝拼装，分析总线形变；砂质粉土、流砂给设备带来的危害和影响；进出工作难题和措施；纠偏；施工中如果发现大石块、高压水、桩、超浅覆土等存在灾难性的实际地质情况解决措施。 3.2阐述地铁盾构法施工新技术 3.2.1特殊断面盾构施工技术
地铁施工用盾构机选型及施工组织
地铁施工用盾构机选型及施工组织 发表时间：2017-04-18T15:22:55.443Z 来源：《基层建设》2017年2期作者：姚伟楷 [导读] 摘要：随着人们生活水平的提升，越来越多的人开始购买汽车，使交通环境不堪重负、路面拥堵。为了缓解这一问题，一些城市开始修建地铁进而缓解交通压力。 广东华隧建设股份有限公司广东广州 510000 摘要：随着人们生活水平的提升，越来越多的人开始购买汽车，使交通环境不堪重负、路面拥堵。为了缓解这一问题，一些城市开始修建地铁进而缓解交通压力。地铁具有容量大、便利、噪声小等特点，在人们生活出行中起到至关重要的作用。地铁的顺利施工，首先借助盾构机施工，盾构机的机型选择和施工组织对隧道施工具有决定性作用，与施工安全有着直接联系。对此，笔者根据实际工程经验，就地铁施工盾构机选型和施工组织，进行简要分析。 关键词：地铁施工；盾构机；选型和施工组织 现如今，在暗挖隧道施工中常用盾构机施工，盾构机也是现阶段最为先进的施工方法。使用盾构机施工具有噪声小、进度快、无振动损害等特点。即使在施工过程中，居民生活不受干扰、路面交通、出行顺畅。但在施工前，需要选择当合的盾构机机型，才能确保暗挖隧道施工的顺利进行。 一、盾构机分析 （一）盾构机原理 盾构机是集光、电、机、传感为一体的现代施工设备，运送土渣、开挖切削土体、测量导向纠偏等。由切削刀盘、液压顶进、岩土排运、动力等众多机构组件组合而成。应用在不同土质、硬岩层中进行隧道暗挖，有较强的稳定性与掘进性。 盾构机能够支撑地层压力，在地层中由不同形状钢筒保护，推动挖掘、支护等。使用盾构机施工不仅节省经济投入，同时取缔人工挖掘，省时省力，自动化技术水平高，地面交通运行不会受到影响。 （二）盾构施工参数选择 盾构施工是现阶段常用的挖掘形式，根据各土层状态选择匹配的盾构机，系统的进行数据精算，推进施工；尾部安装能够承载较大压力管片，构成圆形隧道。使用这样施工方式。首先，极大的保障了施工安全，在施工阶段通过有关技术进行操作控制，安全稳定，相对于传统人工挖掘方法，确保了施工人员人身安全，降低风险指数；其次，施工速度快。据有关资料统计：一天内，盾构机可以挖掘30m；传统矿山挖掘方法一天只能推进2m；最后，高质量，施工盾构机施工依靠自动化技术，具有高质量特点，延长使用时间。 1、盾构直径 盾构直径是盾壳外径。盾构直径需要结合管片外径、盾尾风险、钢板厚度等因素精确计算，盾尾缝隙结合管片大小、隧道形态等确定。盾尾孔隙为盾壳钢板中外层和管片外层的缝隙。参照一定尺寸标准，根据施工要求确定盾构直径。 D=d+2（x+ ）,公式中：D是盾构直径mm；d是隧道外径mm；x为盾尾缝隙mm；则是盾尾钢板厚度mm。 2、盾构长度 盾构长度主要根据土层情况、开挖方法、衬砌方法、隧道形状等确定。通常情况下，当盾构直径确定后，其灵活度可以根据下面数据确定。 小型盾构（D=2-3m）L/D=1.50；中型盾构（D=3-6m）L/D=1.00；大型盾构（D>6m）L/D=0.75。 二、盾构机选型 盾构机类型通常可以划分为：挤压式盾构、手掘式、半机械式、机械式等多种盾构类型（如图一）。在地铁施工过程前，根据实际情况，选择盾构机机型、配置，是其第一环节也是最为重要部分。由于不同的地下环境不同、土质情况不一，因此，选择不同类型的盾构机。盾构机施工具有多样化特点，是不断变化的。在选择过程中，需要根据地质情况，选择适合的盾构机类型。 选择盾构机盾构机主要分为几点：首先，盾构机出土形式、工作面的平衡方法选择；第二，盾构机在工作面稳定时，盾构机机封闭情况的选择。针对复合的盾构施工，主要参考地质层状况。 三、盾构机机型选择影响因素 选择盾构机机型需要结合施工状态、特点、实践、地质等方面进行综合考量。因此，盾构机影响条件众多，其中分为：隧道长和线性、地下水含量、水压、地质层等方面。 根据土质层中的渗透性、流动性等状态，作为主要参考标准；盾构机在施工阶段，对建筑、环境等能够产生影响。所以，在选择盾构机时，环境影响因素也是其考量之一；21世纪发展下，建筑工程施工质量较低，承载力有限。在盾构机选择过程中，既要确保施工效果理
盾构管片选型设计
智慧城站~神舟路站区间管片选型设计 1、管片选型的原则 1.1 管片选型适合隧道设计线路； 1.2 管片选型适应盾构机的姿态； 2、遵从隧道设计线路 2.1 管片技术参数 2.2 管片布置方式 本区间设计部署三种圆曲线，平面半径分别为R=600米、R=615米、R=800米、R=1000米；竖曲线形式为R=5000米、R=10000米。依照曲线的圆心角与弯环偏角关系，各种施工段的的布置方式管片为： （1）直线段：8+1模式 由于没有设计平、纵曲线，故仅考虑盾构机在掘进过程中，出现蛇行纠偏所表示的工况。即8个标准环加1个右（左）弯环配置。因为纠偏环多在缓和曲线到曲线之间，到曲线前就需提前安装纠偏环进行调整，以减少进曲线发生纠偏过急现象。 （2）R=600m段：1+1模式 在600m半径的圆曲线上，每隔3.80m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+2环转弯环。 （3）R=615m段：1+1模式 在615m半径的圆曲线上，每隔3.89m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+2环转弯环。 （4）R=800m段：2+1模式 在800m半径的圆曲线上，每隔5.06m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为2环标准环+1环转弯环。 （5）R=100m段：4+1模式 在1000m半径的圆曲线上，每隔6.33m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+1环转弯环。
（6）R=5000m竖曲线段：20+1模式 在5000m半径竖曲线上，每隔31.65m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为20环标准环+1环转弯环。 （7）R=10000m竖曲线段：41+1模式 在10000m半径竖曲线上，每隔63.31m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为41环标准环+1环转弯环。
盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结[优秀工程范文]
盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结 区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片,外径6200米米,内径5500米米,厚度 350米米,宽度 1200米米.在盾构施工开工前,应对管片进行预排版,确定管片类型数量. 1）隧道衬砌环类型 为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要,应设计楔形衬砌环,目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合;②通用型管片;③左、右楔形衬砌环之间相互组合. 国内一般采用第③种,项目隧道采用该衬砌环. 直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控制,减少管片选型工作量;缺点—需要做好管片生产计划,增加钢模数量. 盾构推进时,依据预排版及当前施工误差,确定下一环衬砌类型.由于采用衬砌环类型不完全确定性,所以给管片供应带来一定难度 . 2）管片预排版 1、转弯环设计 区间转弯靠楔形环完成,分三种：标准换、右转弯环、左转弯环.即管片环向宽度六块不是同一量,曲线外侧宽,内侧窄. 管片楔形量确定主要因素有三个：①线路的曲线半径;②管片宽度 ;③标准环数与楔形环数之比u值.还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域.楔形量理论公式如下： △=D(米+n)B/nR ①
(D-管片外径,米:n-标准环与楔形环比值,B-环宽,R-拟合圆曲线半径) 本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形,楔形量对称设置于楔形环的两侧环面.按最小水平曲线半径R=300米计算,楔形量△=37.2米米,楔形角β=0.334°. 值得注意的是转弯环设计时,环宽最大和最小处是固定的 ,左转弯以K块在1点位设计,右转弯以K块在11点位设计,即在使用转弯环时,要考虑错缝拼装和管片位置要求. 2、圆曲线预排版 设需拟合圆曲线半径为450米(南门路到团结桥区间曲线半径值),拟合轴线弧长270米,需用总楔形量计算如下： β=L/R=0.6 ② △总=(R+D/2)β-(R-D/2)β=3720米米③ 由△总计算出需用楔形环数量： n1=△总/△=100 ④ 标准环数量为： n2=(L-n1*B)/B=125 ⑤ 标准环和楔形环的比值为： u=n2：n1=5:4 ⑥ 即在R=450圆曲线上,标准环和楔形环比例为5:4,根据曲线弧长计算管片数量,确定出各类型管片具体数量,出现小数点时标准环数量减1,转弯环加1.
地铁盾构的选型和使用
地铁盾构的选型和使用
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地铁盾构的选型及现场管理和使用 一、概述 １、概念 盾构是一种用于隧道暗挖施工，具有金属外壳,壳内装有主机和辅助设备,既能支承地层的压力,又能在地层中整体掘进,进行土体开挖，碴土排运和管片安装等作业,使隧道一次成形的机械。 盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械，主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。 盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承,沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进,在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作，最终贯通隧道。 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。 盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。盾构不同于常规设备，其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计，还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。因此，盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。
2、盾构的类型 盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。 一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机（TBＭ)、复合盾构三种。软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀，无需开岩的滚刀。TBＭ主要用于山岭隧道。复合盾构是指既适用于软土，又适应于硬岩的一类盾构,主要用于复杂地层的施工。地铁盾构就是一种复合盾构。主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀,又安装破碎岩石的滚刀，或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。 复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。 3、盾构的组成 地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种,即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。 一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备(管片和砂浆运输设备、泥水站等)。 土压平衡盾构由以下十一部分组成：⑴、刀盘（分为面板式、辐条式、复合式三种),⑵刀盘驱动(分为电机和液压两种)，⑶刀盘支承（主轴承),⑷膨润土添加系统和泡沫系统，⑸螺旋输送机,⑹皮带输送机，⑺同步注浆系统，⑻盾尾密封系统，⑼管片安装机,⑽数据采集系统,⑾导向系统。