盾构施工法管片选型拼装

盾构施工方法管片选择与组装，施工指挥部郭永顺，管片选择与组装内容：一、管片选择的意义；2.线段的表观几何尺寸特征；三、管片选择和隧道轴线；4.管片选择和盾构机；五是施工中的整改；六、分部选择原则；七、分段组装。1、管片选择的意义、隧道工程施工、盾构隧道不同于采矿法、明挖法等。在封闭式施工机械中，采用预制构件，用机械臂按照预定的方法和程序逐个安装预制构件，形成隧道，使形成的隧道符合设计要求。分段选择的意义：按照预定的方法和程序进行，并满足预定的设计要求。好的管片选择和差的管径影响工程进度、质量和投资。(2)段的表观几何尺寸特征，(1)段外观尺寸的计算。注：角度A为扇形环封盖块的任意旋转角度。Kt段顶部最大宽度：Kt=150019s inKB段底部宽度：KB=1500-19s in KL段左端最大宽度：KL=150019cosKR段右端最大宽度：KR=1500-19cos 。线段水平和垂直方向的宽度尺寸计算，(2)线段空间角度和尺寸计算。当盖块位置从顶端偏移a时，楔形环前面的中心点c(中心点从c移动到c)以COC=4.75 mm移动。移动量分为水平(X)和垂直(y):水平方向：X=38 cosa垂直方向：y=-38 Sina楔形环前端部分直角方向(c， C”)和标准环-楔环段连接面与直角方向(中心轴线方向)为-角2，可分为X(水平-X)和Y(垂直-Y)，C，C”长度为l公式如下：由于： tan 2=tan(0.3628)=6.33210-3，X=tan-1(0.006332 cosa)Y=-tan-1(0.006332 cosa) 在楔形段k的不同位置处， y的顺序为：右楔形段作为示例：计算规则：垂直y:上下水平x:左右负(-)表示轴下降和左转。 正数()表示轴上升并向右转动。(3)计算线段空间的水平和垂直方向的角度变化的另一种方法，角度(1，2)的调整量根据下式从上图的关系来计算：垂直方向：1=2v，水平方向：2=2h，注意：6000是线段直径，其可以从推导公式中显示如下：段型选择和隧道轴线，以及由段链构成的隧道通过使用由每个段链构成的短直线相互连接，以使由段链构成的隧道轴线尽可能地与设计的隧道轴线相匹配。然而，仍然有一些错误。(1)分段拟合的隧道轴线提出了一个问题：为什么广州地铁大多数分段环的宽度为1500毫米，内径为5400毫米，分段环楔形变38毫米？内径选择主要根据列车类型选择、设备(轨距)和列车设计行驶速度(活塞效应)来确定；2.环段宽度和楔形变量：主要根据设计线水平和垂直曲线半径、盾构机内部空间设计和允许设计误差确定；3.根据施工工艺的施工技术、效率、质量和经济效益。4.由分段连接形成的隧道轴线的关键是使与隧道设计轴线的误差最小化。(2)段宽和楔形变量的确定。1.段宽：段宽与设计轴线之间的最小误差(设计允许误差为50毫米)，建议在10毫米以内；2.分段楔形变量：确定分段宽度后，可根据直径和宽度确定分段楔形变量角度和楔形变量；3.确定管片参数后，盾构机将根据其参数设计其内部空间。分段环楔角q=180-2q1，注意：确定上述参数后，根据分段组装模式(如盖块位置、分段组装模式)进行检查和调整。(3)分段布置，分段布置s2.根据弧长公式：L=。R/1803。根据管片拼装方式(错缝拼装和直通拼装)，当帽块(K块)就位时，管片环对应的楔角发生变化。4.对应于分段环宽度的圆弧线的中心角是：1)分段排列估计。5.通过K块位置对应的楔角与扇形环宽度对应的中心角之比，得到扇形环的组合模式。例如，设计线平面曲线半径r为450 m，平面曲线中心角为57，管片宽度为1.5m，管片环楔变量最大值为38mm，管片采用错缝拼装，安装帽块(k块)，挠度为18度。然后，平面曲线的弧长L=573.14450180=447.45米。对应于分段环宽度的圆心角Q=1.5447.4557=0.191度，盖块偏转18度组装，分段环楔角为0.345度。0.3450.191=1.8环。也就是说，1 1 (1条直线1个楔形环)楔形环片段用于1.5m片段环。注：这种计算方法只是粗略的计算，没有考虑实际工作中存在的纠偏问题。2)分段环校正布置计算圆曲线半径450m，分段环宽度1.5m.线段圆排列和偏差的计算：1。半径为450米时所需的轴偏转角，18处的扇形环K件(装配模式：S (-18)-R (18)-S (-18)-R (18).圆曲线中心角57，弧长447.45米按每圈1.5米计算，按平面几何计算：由于环段帽块K为18，经计算，帽块为18，其水平偏转角为：0.3450 (0.34502=0.1725)，则：1，2，3，=-，=0.3450/2=0.1725，则：每个环段环与圆的偏角分段环的轴线偏离圆形曲线0.0185(注意：圆形曲线中的正值和外部的负值)。 在第一环段施工中心方向与隧道设计中心方向一致的情况下，下图将显示安装后各环的偏差(环1)，2=3(环2)，2 3=6(环3)-(2-n(环n)，增加。=1500 sin=1500 sin(0.0185)=0.48mm第n个环中的偏差：n=2 3-n=0.5n(n 1)mm；第n个环中的角度偏差：n=0.0185 n如果不进行校正，弧长447.45=298环n=2980.0185=5.513环中的累积偏差：(298环)=0.5298 (298 1) 0.48=21.312 m。如果不进行如上所述的校正，轴将严重且灾难性地偏离。因此，需要进行校正以满足设计轴线要求。在第N环修正中：NX=0.17250.0185=9环，注意：:当每个环的偏角累计达到分段环修正角时，则：在第9环中偏差=0.5N(N1)=0.59(9 1)0.48=21.6毫米，由于施工轴线在隧道设计轴线之外，对于21.6毫米的偏差，虽然在施工误差范围内，但认为施工轴线随着长度的增加而增加随着偏差的不断增加，施工偏差需要在设计轴线内进行调整。因此，调整必须在施工第9环内进行。通常，计算第N个环校正，并且推进第N/2个校正(如果推进第9个环校正，则推进92=4个环校正)，即，在第4个环中校正偏差=0.5N (N1)=0.54 (4 1) 0.48=4.8毫米，即，在第4个环的开始处使用R-R模式，并且此后每隔第9个环使用R-R模式。注：通过管片布置计算，如果施工轴线在设计隧道轴线内，则校正环采用标准环。根据以上计算，可确定半径为450米、弧长为447.45米、中心角为57的圆弧，其管片排列方式可确定如下：R-S-R-S-R-S-R-S-R-S-R-S-R-R-R-R-R-R(分段环帽块的旋转安装角度为：18)那么，弧长为447.45圆弧，分段环采用多小环标准环和多小环楔环。同样的道理：全断面的环数是可以知道的，但在计算出的环数按照施工单位的施工水平排列后，增加了楔形环对于圆曲线布置，计算步骤总结如下：1 .利用中心角公式初步估算扇形圆排列方式：步骤2，计算出与扇形环宽度相对应的圆心角；3、计算K片以不同角度旋转时，扇形环的宽度和校正角度；4、计算环段环，并修正该角度与环段宽度引起的圆心角度的差异和偏差；5、计算第N个环的校正量，第N/2个环的校正量，并使用校正组装方式；6.分段循环排列模式。注：在盾构机的实际施工中，考虑了地质、操作和机械方面的问题，施工通常是在盾构机的施工轴线设置在圆弧曲线内的情况下进行的。4.管片选择与盾构机有着重要的关系。管片选择与盾尾、盾铰和盾顶千斤顶有重要关系，尤其是盾尾间隙的控制。理论上，安装管片时，管片环的外圆面与盾构尾部的内圆面之间的间隙是一致的，但在实际施工中，由于地层、人工操作、盾构蛇行等原因，间隙距离是不同的。盾尾间隙确定：由盾尾段宽度、隧道设计轴线、注浆工艺和注脂工艺确定。(1)盾构机盾尾间隙变化的三种情况：1。使用楔形环分段环；2、管片方位角与盾构机方位角不一致，3、盾构机偏移。上述三种情况在实际施工中经常同时发生，这是一个综合因素。第二种情况，第一种情况，第三种情况，第一种情况：使用楔形段，a=ABA，=a，b，b=2200-ab，=2200-a，B1=a . tanaba 2=-(a tana)C1=B1 btan(2ab)C2=-(B2B tan(2ab)，注意：由于段环的组合，C1和C2不同。第二种情况：管片方位角与盾构机方位角不一致，B1=1500 sinB2=-1500 sinC1=2500 sinC2=-2500 sin，第三种情况：盾构偏移：管片与机尾之间的间隙，上(t)下(b)左(l)右(r)的值可以通过盾构机施工现场的机尾进行测量。分段中心(s)和盾构机中心(t)之间的偏差v和h可通过以下公式计算：t rv=r-vb，r rh=r-hl，h=，(l-r)，min=，(2)分段选择和盾构千斤顶。在当前的盾构机中，垂直方向(固定部分，底部)和水平方向(左侧和右侧)的千斤顶可以显示在盾构机控制面板上来设置行程，并且行程差将最初反映当前的盾构机和盾构千斤顶，通过分段环修正角度和千斤顶行程差，通过计算，分段环在盾构尾部的间隙控制最小。同时，通过平面曲线、纵向曲线、上千斤顶和下千斤顶之间的距离以及左千斤顶和右千斤顶之间的距离，可以知道由护罩推动的每个环形段的宽度距离所需的行程差。根据中心角公式：a=2 sin-1(扇形段宽度曲线半径的一半)和上述三种情况，可以看出每种安装的扇形段的盾尾间隙都是变化的。(3)盾构机节段选择铰接千斤顶。虽然节段选择与盾构机铰接千斤顶没有直接关系，例如在曲线节段中，铰接千斤顶行程的确定与盾构推进千斤顶有重要关系。因此，管片选择对盾构铰接式千斤顶有间接影响。应注意的是：盾构机主动铰链和被动铰链对管片选择的影响，推回体型(主动铰链)，推回体型(被动铰链)，5、施工期间的修正，(1)直线修正，距设计中心的偏移量(a)和尾部偏移量(b)用以下公式表示：a=(管片宽度体长在盾构尾部外)sinb=管片宽度sin， 的确定：垂直方向：=(测量的盾构机俯仰角)-(开挖设计坡度)水平方向：=(显示的方位角值)-(设计隧道方位角)注：盾构机垂直方向的俯仰角和水平方向的角度通过测量获得。，也可由千斤顶行程差计算得出，(2)曲线段修正，根据圆心角公式：A=2 sin-1(曲线段宽度半径的一半)。对于每一段推进，盾构机必须改变角度(例如，当半径为300米时，盾构机旋转0.2292。如果不纠正曲线外的偏差，它将离设计曲线越来越远。如果偏差曲线没有被修正，它将会以更大的角度冲向设计曲线，这是很难修正的。根据以上所述，为了使盾构机保持在设计曲线上，尽可能将盾构机控制在设计曲线内。此外，当螺旋桨长度差用于管理时，当螺旋桨被推动超过一个环时，盾构机将从曲线稍微向外偏离，其偏离角度为=tan-1(/r)。当=50mm时，在300米半径的区间内，=0.01，这不会对盾构机施工轴线造成不可控制的偏差。曲线纠偏：关键是控制盾构机的偏角，不要大角度纠偏，否则，管片选择和轴线控制将完全失控。假设水平方向在设计中心线内，但垂直方向比设计中心线低50毫米，垂直方向的方位角也向前0.4。如果继续安装标准节段，施工中心线将比每个环的设计中心线多偏离10.5毫米。如果n个环(例如6个环)再次前进，侧偏差值d=5010.56=113mm，超过了100mm的允许值(其中：10.5=1500sin0.4)。有许多方法可以校正线段构造的中心线，即0.2935，但水平方向是在设计中心线上，因此有必要使用2环锥形线段来消除水平偏差。因此，在使用0.02935锥形环段两次后，0.29352=0.5870的垂直仰角向上修正。为了向上修正0.2935的仰角，考虑从施工方面进行选择，其方法为RT-(-54)和LT-(-54)，然后在水平方向消除安装第一个环形楔环产生的0.2132。注：两个环楔环段之间应增加2个环标准环段(主要考虑错缝装配)。根据以上分析，校正量计算如下：环1:dv1=50毫米垂直偏差角=0.4环2:dv2=dv 111500 sinv1-1500 sin(0.29352)=56.6毫米，环3:DV3=dv 211500 sinv3=59 1500 sin(0.4-0.2935)=61.8毫米，环4: DV4=DV3 1500 sin 第五个环：dv5=dv 41500 sinv4-1500 sin(0.29352)=63.5 2.8-3.8=62.5mm第六个环：dv6=dv 51500 sinV6=62.5 1500 sin(0.4-0.5870)=62.5-4.9=57.6mm第六个环：对于每个环向前推，偏差将使每个环减少150000 在计算公式中，57.64.9=12个环，在第6个环之后，施工中心线和设计中心线正好在第12个环被推动之后的交点处，并且在此之后，对于每个被推动的环，相反地向上移动4.9毫米。充分注意：在纠偏过程中，施工轴线与设计轴线之间的偏差在一定距离内仍会增大；当设计轴线与施工轴线之间的偏角较大时