管片选型与管片安装技术培训课件

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1、管片选型与管片安装技术中国中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司许建飞2011年4月目录1、管片选型与拼装的重要性2、管片选型技术3、管片拼装控制重点4、盾构施工常见问题及原因分析（案例）一、管片选型与安装的重要性管片作为盾构开挖后的一次衬砌，它支撑作用于隧道上的土压、水压，防止隧道土体坍塌、变形和渗漏水，是隧道永久性结构，并且为盾构推进提供反力。1、管片分类按材质分：钢管片、铸铁管片、钢筋混凝土管片按管片适应的线性分类：普通楔形管片、通用管片按连接方式分类：螺栓连接和榫槽连接2、管片选型是根据线路走向，通过管片型号和拼装位

2、置的选择，以达到拟合隧道线路的管片组合。3、管片安装将已选好的管片按照设定的点位组装起来，形成一个整体的管环，主要由盾构机管片拼装机实施。4、管片选型与安装的重要性管片选型正确与否、安装是否规范直接关系到盾构隧道是否会发生错台。并导致渗漏水、管片破损等伴生现象。二、管片选型的技术原则：确保管片的走向符合线路走向，且拼装后的管片满足盾尾间隙的最低要求。依据：1、线路参数2、盾构机的姿态与油缸行程3、盾尾间隙海瑞克盾构机的管片选型线路轴线是已知的，确保管片走向符合线路走向，即使得管片轴线与线路轴线。如何计算管片轴线方向，需要：

3、1、盾构机的轴线方向（由盾构机自动测量系统换算得来）2、油缸行程差。如何由盾构机自动测量系统数据计算出盾构机的轴线：如何计算管片轴线，需要：1、盾构机的轴线方向（由盾构测量系统换算得来）2、油缸行程差。海瑞克盾构机设定有两个虚拟参考点：前点、后点。前点在盾构机切口环处、后点在盾构机中盾与尾盾的连接处。盾构自动测量系统会通过测量计算出盾构前点和后点水平和垂直的偏差。通过偏差我们可以计算出盾构机轴线的方向。即为盾构机姿态。前点O1坐标:X1,Y1,Z1其中X1是水平偏差、Y1是垂直偏差、Z1是里程后点O2坐标:X2,Y2,Z2

4、其中X2是水平偏差、Y2是垂直偏差、Z2是里程上述两坐标均由盾构机测量系统自动测量得出。水平趋向、垂直趋向是角度值，数值以弧度来表示。水平趋向α1=（X1-X2）/LL为前后点的距离，约为4米。垂直趋向Ө1=（Y1-Y2）/LL为前后点的距离，约为4米。知道盾构机与设计轴线的夹角、管片与盾构机的夹角，则可计算出管片与设计轴线夹角。管片与设计轴线水平夹角α2=α1+α管片与设计轴线垂直夹角Ө2=Ө1+Ө管片选型就是要通过选择管片的型号和点位来使管片与设计轴线水平夹角α2、管片与设计轴线垂直夹角Ө2向零靠近。盾尾间隙在盾构管片

5、中所起到的作用：盾尾间隙即指管片外壁与盾尾内壁之间的空隙，海瑞克盾构机盾尾间隙理论最佳值为75mm。海瑞克盾构机在盾尾上有一处加强环，高度超过盾尾40mm，加强环的主要作用是确保盾尾的环向刚度，使盾尾不易变形，其次是保护尾刷。如果盾尾间隙如果过小，会导致管片受加强环的挤压而造成破碎。所以在盾构管片选型过程中盾尾间隙要作为考虑的对象。一般只有当盾尾间隙很小的情况下，盾尾间隙才作为选型的最重要的因素考虑。我公司一般以49mm为临界参数，当盾尾间隙低于该值时，必须以盾尾间隙为要因进行选型。49mm~58mm为中间参数，管片选型时

6、，两者重要性各占50%，可综合两重因素考虑。当盾尾间隙大于58mm时，选型以管片轴线作为最重要因素考虑，可不考虑盾尾间隙。举例：VMT系统显示盾构机姿态：前点：水平偏差25垂直偏差-21后点：水平偏差11垂直偏差-39油缸行程：P1行程传感器：1788mmP2行程传感器：1767mmP3行程传感器：1760mmP4行程传感器：1739mm盾构机轴向：水平趋向：α1=（25-11）/4=3.5盾构机VMT显示值为4垂直趋向：Ө1=（-21+39）/4=4.25VMT显示值为4管片轴向与盾构轴向偏差：水平夹角：α=(P2-P1

7、)/4=(1767-1788)/4=-5.25盾构机VMT显示值为4垂直夹角：Ө=（P1-P3)/4=(1788-1760)/4=7管片轴向与设计轴线水平夹角：α2=α1+α=-1.75管片轴向与设计轴线垂直夹角Ө2=Ө1+Ө=11.25管片型号与点位的选择：广州地铁、深圳地铁的管片为六分块，共10个点位，36度一个点位。以封顶块所在位置，参考时钟进行点位编号，分别为1、2、3、4、5、7、8、9、10、11。普通楔形管片分三种，左转弯环、右转弯环、标准环。其中标准弯环不具备拟合曲线和纠偏能力。左转弯、右转弯环是将封顶块置

8、于顶部的时候，管片所能拟合的曲线进行命名的。当拼装左转1点管片后，原管环轴线与新管环轴线水平夹角=ΔL/6=-6.02mm/m当拼装左转1点管片后，原管环轴线与新管环轴线垂直夹角=ΔL/6=1.96mm/m根据上述计算管片轴向，则表明管片水平轴向与设计轴线基本相近，下一环的调节重点是减小管片轴向与设计轴