盾构施工法管片选型拼装

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1、盾构施工法管片选型拼装建设总部郭永顺管片选型拼装内容：一、管片选型的意义；二、管片表观几何尺寸特性；三、管片选型与隧道轴线；四、管片选型与盾构机；五、施工中纠偏修正；六、管片选型原则；七、管片拼装。一、管片选型的意义隧道工程施工中，盾构法隧道不同与矿山法、明挖等工法。它是在一密闭施工机械内，采用预制构件，利用机械臂，按预定方法、工序将预制构件逐一安装而形成隧道，使成型的隧道满足设计要求。管片选型的意义：按预定方法、工序进行，符合设计预定要求；管片选型好与差直径影响工程进度、质量、投资。二、管片表观几何尺寸特性（一）管片外观尺寸计算注：a角为管片环封顶

2、块任意旋转角度Kt管片顶部宽度最大值：kt＝1500＋19sinаKb管片底部宽度最大值：kb＝1500－19sinаKl管片左端宽度最大值：kl＝1500＋19cosаKr管片右端宽度最大值：kr＝1500－19cosа管片水平、垂直方向宽度尺寸计算（二）管片空间角度、尺寸计算封顶块位置从顶端偏了a°时，楔形环前面的中心点C，（中心点由C→C，）移动，其移动量为COC=4.75mm。移动量分成水平（X）和垂直（Y）：水平向：ΔX=38cosa°垂直向：ΔY=－38sina°楔形环前端断面的直角方向（C，→C“）和标准环—楔形环管片的连接面与直角方向

3、（中心轴方向）是A—A角2θ，此角度可分成X（水平-θX）与Y（垂直-θY），C，→C“的长度为L公式如下：由于:tan2θ=tan(0.3628°)=6.332×10-3所以:θX=tan-1(0.006332×cosa)θY=－tan-1(0.006332×sina)管片环空间角度、尺寸变化计算楔形管片K件在不同位置时ΔX、ΔY、θX、θY其值依次的大小：K件位置K件所在圆弧位置a（°）K件旋转角度ΔX（mm）宽度差ΔY（mm）宽度差θX（°）角度变化θY（°）角度变化0（0）0（180）38.0（－38.0）0.0（0.0）0.3628（－0.

4、3628）0.0000（0.0000）1（－1）18（342）36.14（36.14）－11.74（11.74）0.3450（0.3450）－0.1121（0.1121）2（－2）36（324）30.74（30.74）－22.34（22.34）0.2935（0.2935）－0.2132（0.2132）3（－3）54（306）22.34（22.34）－30.74（30.74）0.2132（0.2132）－0.2935（0.2935）4（－4）72（288）11.74（11.74）－36.14（36.14）0.1121（0.1121）－0.3450（0.

5、3450）5（－5）90（270）0.00（0.00）－38.00（38.00）0.0000（0.000）－0.3628（0.3628）右楔形环管片为例:计算法则：垂直向Y：下－上水平向X：左－右负数（－）代表轴线下降、左转。正数（＋）代表轴线上升、右转。（三）管片空间水平、垂直向角度变化计算另一方法角度（1，2）的调整量是从上图的关系里按下列公式计算：垂直方向：1＝2v水平方向：2＝2h注：6000为管片直径从推导公式可以显示为：三、管片选型与隧道轴线管片环节构成的隧道，对于轴线的构成，是利用每一环管片环节构成的短直线将其相互连接，尽可

6、能地将管片环节构成的隧道轴线与设计隧道轴线吻合。但仍然存在一定的误差。（一）管片拟合的隧道轴线提出一个问题：为什么目前广州地铁的大多数管片环为宽度1500mm，内径5400mm，管片环楔变量38mm？1.对于内径选择：主要根据列车的选型、设备（限界）、列车设计旅行的速度确定（活塞效应）；2.管片环的宽度、楔变量：主要根据设计线路平、纵断面曲线半径、盾构机内空间设计、设计允许的误差确定；3.按施工过程中施工工艺、功效、质量及经济效益确定。4.管片环节形成的隧道轴线关键是尽量减小与隧道设计轴线误差。（二）管片宽度、楔变量的确定1.管片宽度：管片宽度与设计

7、轴线最小误差（设计允许误差±50mm），建议在10mm范围内；2.管片楔变量：在确定管片宽度后，根据直径、宽度则可确定管片楔变角度和楔变量;3.确定管片参数后，盾构机根据其参数进行盾构机内空间设计。管片环楔变角Q=180°－2Q1注：在确定上述的参数后，须根据管片拼装模式（如：封顶块位置、管片拼装模式）进行验算调整。（三）管片排列管片排列需根据隧道设计线路、管片宽度、管片楔变角、管片拼装模式确定。1.在隧道设计线路图中，圆曲线一般给出圆形要素：圆曲线半径R、圆曲线所对应的圆心角度a、圆弧长度L等。2.根据圆弧长公式：L＝a.π.R/1803.根据管片

8、拼装模式（错缝拼装、通缝拼装），封顶块（K件）所在位置时，管片环所对应楔变角度。4.则对于管片环宽度所对应圆