武汉盾构项目管片拼装技术手册

盾构区间项目管管片拼装技术术手册一、设计标准地铁设计标准：：1、地铁主体结结构设计使用用年限为1000年；2、区区间隧道防水水等级为二级级；3、混凝凝土允许裂缝缝开展，管片片最大允许裂裂缝宽度为00.2mm，并并不得有贯穿穿裂缝；4、管片混凝土土强度等级CC50，抗渗渗等级为P112。管片设计标准：：衬砌环构造：管管片外径60000mm，内内径54000mm。管片片幅宽：线路路曲线半径大大于等于4000mm时，采采用15000mm宽管片片，线路半径径小于4000mm时，采采用12000mm的管片片。管片厚度度300mmm。每环衬砌砌环由6块管管片组成，11块封顶块，22块邻接块，33块标准块。采采用直线+左左右楔形环拟拟合不同曲线线。成都地铁铁采用的楔形形环为双面楔楔形，单面楔楔形量为199mm，转角角为0.18814°，整环楔形形总量为388mm，转角角为0.3663°。管片连接：衬砌砌环纵、环缝缝采用弯螺栓栓连接，对于于1500mmm和12000mm管片片，每环纵缝缝采用12根根M27螺栓栓，每个环缝缝采用10根根M27螺栓栓。二、管片选型分分析原则：确保管片的走向向符合隧道设设计线路，且且拼装后的管管片质量符合合规范和设计计要求。依据：1.线路参数。2.盾盾构机姿态与与油缸行程差差。3.盾盾尾间隙。拼装点位：管片拼装点位表表示每一环管管片中封顶块块所在的位置置。根据成都都地铁管片设设计构造特点点，管片拼装装分为10个个点位。拼装装点位分布如如右图所示。拼装点位的选取取原则：1.相邻环管片片不通缝。2.楔形环不同同楔形量使用用合理，有利利于调整盾尾尾间隙、油缸缸行程差和拟拟合隧道中心心线。拼装点位选择：：现为了保证隧道道的美观和防防水效果，将将管片的点位位划分为两类类：上半区点点位（1点、22点、3点、99点、10点点、11点），下下半区点位（44点、5点、77点、8点）。其其中上半区点点位位于隧道道中线以上（含含中线），有有利于管片拼拼装和隧道的的防水质量，因因此上半区作作为管片点位位选择的主要要区域。管片楔形量：成都地铁采用的的左右转弯楔楔形环为等腰腰梯型，该类类型的管片需需要两次可达达到调整方向向的目的，纠纠偏量比较小小，有利于盾盾构机掘进中中的方向控制制。以左转管片为例例，拼装点位位为12点时时，楔形量最最大的位置为为3点钟方向向38mm，最最小位置为99点钟方向00mm。根据计算，每环环管片理论上上调整盾尾间间隙最大为44.75mmm，其中楔形形量最大处为为3点钟方向向盾尾间隙增增大4.755mm，楔形形量最小处为为9点钟方向向盾尾间隙减减小4.755mm。三、影响管片选选型的因素1、盾尾间隙盾尾间隙是管片片选型的一个个重要依据。如如果盾尾间隙隙过小，则盾盾构机在掘进进过程中盾尾尾将会与管片片发生摩擦，增增加盾构机向向前的阻力和和造成管片拉拉坏引起隧道道渗漏水。盾盾尾间隙过大大会造成盾尾尾漏浆等问题题。根据施工工经验盾尾圆圆周上任意一一点的盾尾间间隙量应保证证在75mmm左右，最小不不宜小于555mm，否则则可能会造成成管片破损。2.推进油缸行行程和铰接油油缸行程差对对管片的选型型的影响盾构机是依靠推推进油缸顶推推在管片上产产生的反力向向前掘进的，每每一个掘进循循环这四组油油缸的行程的的差值反应了了盾构机与管管片的平面位位置之间的空空间关系，可可以看出下一一个掘进循环环盾尾间隙的的变化趋势。当当管片平面不不垂直于盾构构机轴线时各各组推进油缸缸的行程就会会有差异，当当这个差值过过大时，推进进油缸的推力力就会在管片片环的径向产产生较大的分分力，从而影影响已拼装好好的隧道管片片以及掘进姿姿态。通常我我们以各组油油缸行程的差差值的大小来来判断是否应应该拼装转弯弯环，在两个个相反的方向向上的行程差差值超过400mm时，就就应该拼装转转弯环来进行行纠编。通过过转弯环的调调整左右与上上下的油缸行行程差值就控控制在30mmm以内，有有利于盾构掘掘进及保护管管片不受破坏坏。铰接油缸可以以被动收放，有有利于曲线段段的掘进及盾盾构机的纠偏偏。同样铰接接油缸的行程程差也影响管管片的选型。这这时应将上下下或左右的推推进油缸行程程差值减去上上下或左右的的铰接油缸行行程差值，最最后的结果作作为管片选型型的依据。3.设计线路路和纠偏四、管片选型方方法1.按设计线路路进行管片选选型根据隧道中线的的平曲线和竖竖曲线的走向向，管片分为为标准环、左左转弯、右转转弯三类。直直线上选标准准环，左转曲曲线上选左转转环，右转曲曲线上选右转转环。其中转转弯环数量的的计算公式如如下：θ=2γ=2**arctgg（δ/D）式式中：θ——转弯环的的偏转角δ——转弯环的的最大楔型量量的一半（成成都地铁199mm）D——管片直径径根据圆心角的计计算公式α=180L//（πR）式中：LL——段线路中中心线的长度度RR——曲线半径径而θ=α，以4400mm的的曲线半径为为例，将之代代入的到L==2.53mm，所以在圆圆曲线上每隔隔2.53mm一个转弯环环（N=2..53/1..2=2环，即即平均2环一个转弯弯环）。经过过实际计算，在在缓和曲线上上，也近似于于6.3m一个个转弯环。2.根据盾尾尾间隙和油缸缸行程差来选选择管片盾构掘进过程中中，理论盾尾尾间隙为755mm，施工工中一般控制制任何一个位位置不能小于于55mm，如如果小于555mm需要立立即采用转弯弯环来调整管管片的盾尾间间隙，调整的的方法是将管管片楔形量最最大的位置放放在管片盾尾尾间隙最小的的地方。管片片的盾尾间隙隙绝对不能小小于45mmm，否则会造造成管片破碎碎和盾构机推推进阻力增大大。同样，当相对方方向上的油缸缸行程传感器器反映出的油油缸行程差值值大于40mmm时，应进进行调整。调调整的方法是是将管片楔形形量最大的位位置尽可能放放在油缸行程程最大的地方方，这样了缩缩短两个相对对位置油缸之之间的行程差差，缩短多少少可通过管片片楔形量的计计算公式进行行计算。在进行管片选型型的时候，既既考虑盾尾间间隙影响时，又又要考虑油缸缸行程差对管管片选型的影影响。只有盾盾尾间隙接近近警戒值（445mm）时时，才根据盾盾尾间隙进行行管片选型。3.管片选型要要适应盾构机机的姿态管片是在盾尾尾内拼装，所所以不可避免免的受到盾构构机姿态的制制约。管片平平面尽量垂直直于盾构机轴轴线，让盾构构机的推进油油缸能垂直地地推在管片上上，这样使管管片受力均匀匀，掘进时不不会产生管片片破损。同时时也要兼顾管管片与盾尾之之间的间隙，避避免盾构机与与管片发生碰碰撞而破损管管片。当因地地质不均、推推力不均等原原因，使盾构构机偏离线路路设计轴线时时，管片的选选型要适宜盾盾构机的姿态态。4.根据现有有的管模数量量和类型及生生产能力管片的需求量量要与管片厂厂所配备的管管模数量及生生产能力进行行管片型号的的选择。如果果计划的转弯弯环数量比较较多可用一套套左转环和一一套右转环来来代替两个标标准环。因此此，管片生产产时应尽可能能计划多点转转弯环。五、管片选型不不当引起的后后果分析除过起填充作用用的背后浆液液外，管片是是隧道唯一衬衬砌、唯一受受力体系。所所以管片的正正确选型非常常重要，当管管片选型错误误时，会引起起隧道渗水、管管片开裂、管管片错台。由由于选型错误误，盾尾间隙隙小过45mmm（针对海海瑞克盾构机机），管片和和盾壳切在一一起，管片的的外棱和边角角会被盾壳剐剐裂，导致管管片止水条部部位的混凝土土开裂吊块，管管片拼起来后后，止水条部部位就会形成成漏水通道，造造成隧道漏水水。选型错误，导致致油缸行程差差过大，油缸缸作用在管片片上的力不均均匀，盾构机机无法纠偏，管管片会受到集集中应力，容容易把管片推推裂。如果盾构机偏离离设计线路，在在纠偏过程中中不要过急，为为了保证盾构构的铰接密封封、盾尾钢丝丝刷密封工作作良好，同时时也为了保证证管片不受损损坏，盾构纠纠偏过程中不不能有太大的的调整量，一一个掘进循环环内盾尾间隙隙的纠偏值宜宜控制在±5mm内，否否则转弯环管管片的偏移量量跟不上盾构构机的纠偏幅幅度，盾尾也也会挤坏管片片。六、管片拼装1.管片拼装前前的检查工作作（1）检查下井井的管片型号号是否正确。（2）检查管片片有无破损。（3）检查管片片止水条和传传力衬垫粘帖帖是否牢靠，粘粘帖位置和数数量是否正确确。（4）管片螺栓栓和遇水膨胀胀胶圈型号和和数量是否满满足要求。（5）盾尾积水水、淤泥是否否清理干净。2.管片拼装过过程中的检查查工作（1）检查拼装装过程中吊装装头有无松动动断裂。（2）检查管