管片楔形量计算.docx

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1、管片楔形量、管片楔形量计算护盾式TBM（含盾构）在曲线段施工和蛇行修正时，需要使用楔形管片环，楔形管片环分为左转环及右转环。蛇行修正用楔形管片环的数量，会因工程区域内所包含的缓曲线和急曲线区段的比例、有无S形曲线等的隧道线路、影响TBM（含盾构）操作稳定性的周围围岩的情况而不同。通常，蛇行修正用楔形管片环数量大概是直线区间所需管片环数的3%〜5%,可通过线形计算。楔形量除了根据管片种类、管片宽度、管片环外径、曲线外径、曲线间楔形管片环使用比例、管片制作的方便性确定外，还应根据盾尾操作空隙而定。根据区间隧道线形，其最小半径为350m,建议曲线拟合采用楔形量38mm的楔形管片环，模拟线形

2、采用标准环、左转环和右转环组合的方式。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（m+n）B/nR（D-管片外径，m:n-标准环与楔形环比值，B-环宽，R拟合圆曲线半径）结合青岛市地铁1号线工程具体情况，TBM施工区段线路最小曲线半径为350m,按最小水平曲线半径R=350m计算，楔形量△=38mm,楔形角0=0.3629°。楔形量与转弯半径关系（如图7.8）的计算公式如下：1/曲线中心图7.8楔形量与转弯半径关系图根据圆心角的计算公式：X=180L/兀R式中：L—

3、—段线路中心线的长度(mm),R——曲线半径(mm),X——圆心角。将圆心角公式代入得，180X(1500-A/2)/[兀X(R-3000)]=180X(1500+A/2)/[兀X(R+3000)]简化得楔形量与转弯半径关系公式：(1500-A/2)/(R-3000)=(1500+A/2)/(R+3000)R=9000000/A将管片拼装的最大楔形量△=38mm代入上式计算得此转弯环管片的理论最小转弯半径为：R=236842mm=本工程盾构区间环宽1200mm的管片为满足曲线模拟和施工纠偏的需要，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。管片楔形量计算应考虑线路

4、最小曲线半径、管片环类型、管片环排版方式、曲线拟合误差等因素，并留有一定的余量，以满足最小曲线半径段的施工要求。楔形环为双面楔形，楔形量为4=48.0mm,楔形角B=0.46°(0.008rad),楔形量平分为两部分，对称设置于楔形环的两侧环面。在标准环：楔形环按照1:1排版的情况下能满足R=300m的最小平面曲线半径。在不同平面曲线半径下的楔形环与标准环的比例见下表：表5-3不同平面曲线半径的盾构楔形环与标准环组合比例R(m)300400500600700800100015002000楔形环：标准环1:13:53:71:33:113:133:171:93:37二、参考一期刊论文，论

5、文中对管片楔形量的计算有论述：具体可参照“小半径曲线地铁隧道盾构施工技术”，作者：陈强。3)楔形量可按下式进行计算3=+几)A式中：5为楔形环的楔形量；。为管片外径，本例为6-2m；R为圆曲线半径，本例为230m；A为标准环与楔形环环数比，本例中为1/6；为标准环的宽度，本例为L2m；几为楔形环的公称宽度,本例为Imo根据楔形量计算公式，可算得楔形量为32.34mm,可以很好地拟合R=230nl的小半径圆曲线三、管片的检算可以参考“小半径曲线盾构施工技术”中有关楔形量的检2.3管片的适用性对于小平径曲飒段.根据上海地钦夫似、工程的施二免验，采用宽1.0m管片.管片宽度采用LOn比1.

6、以更有利I干线踣曲萍的抵台।管片拼蒙更容曷，也有利于海少管片的砰答和陈通田整体防水."对•］洋便曲线地段的管片犊形邮茸：十以管片外役5.2如曲线牛役R=230n图曲线壁进行检算L1/E1=L2/E2即L1/233.1=L2/22S,D得L1=LO界况5L2内、外弧K差值为士&L-LIL2-O.027D2IjL2+当管片览营为LQn时，LZkLOm时，△白度,我设计根彩量4/7立3爪△L-2，加jMi小半径回曲襄段设计管片排版采用0历l.Qm宽楔形乜环L加宽直域环：4?^AL=196.70jr>=U4.加廊•7.^AI-SAL"=2,66nui^以上计算可知.6环LM苴楔物HL坏1.以

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