地鐵隧道常用管片特點(diǎn)與選型計算

1、第1頁共10頁地鐵隧道常用管片特點(diǎn)與選型計算地鐵隧道常用管片特點(diǎn)與選型計算（王國義中鐵十三局集團(tuán)第二工程有限公司，廣東深圳518083）內(nèi)容提要：盾構(gòu)作為地鐵隧道施工的主要設(shè)備在中國迅速發(fā)展，管片作為地鐵隧道的永久襯砌應(yīng)用非常廣泛，管片選型的好壞直接影響到地鐵隧道的精度和質(zhì)量，甚至達(dá)到隧道重新修改設(shè)計線路的嚴(yán)重后果。從現(xiàn)在最常用管片的特點(diǎn)開始著手，著重講述現(xiàn)今應(yīng)用普遍的等腰梯形轉(zhuǎn)彎環(huán)管片的楔形量計算、管片排版計算及盾構(gòu)管片選型依據(jù)，首次

2、提出根據(jù)實際拼裝管片和設(shè)計隧道中心線的偏離值與盾構(gòu)自動導(dǎo)向系統(tǒng)生成管片的偏差相比較，校核人工測量和盾構(gòu)自動導(dǎo)向測量的準(zhǔn)確性理論，對地鐵盾構(gòu)施工有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：管片；轉(zhuǎn)彎環(huán)；楔形量；選型；校核1引言在國內(nèi)各大城市地鐵隧道工程中，目前已越來越多地開始使用盾構(gòu)來掘進(jìn)區(qū)間隧道，用預(yù)制鋼筋混凝土管片[1]作為永久襯砌。成型管片的質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的質(zhì)量，而隧道的成型質(zhì)量直接受到管片選型好壞的影響。這就需要在盾構(gòu)施工中掌握管片技術(shù)參數(shù)及管

3、片楔形量計算知識，達(dá)到能夠靈活選用盾構(gòu)[2]管片，保證盾尾間隙和管片成型質(zhì)量之目的，同時實際成型隧道位置是否正常直接影響到隧道的最終驗收及使用。2常用地鐵管片的特點(diǎn)目前在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，各個大中城市主要采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)和轉(zhuǎn)彎環(huán)管片對設(shè)計隧道平縱曲線擬合，管片一般分為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)、左轉(zhuǎn)彎環(huán)、右轉(zhuǎn)彎環(huán)三種管片，每環(huán)管片一般由六塊管片組成，三塊標(biāo)準(zhǔn)塊，兩塊鄰接塊，一塊封頂塊，由盾構(gòu)上的拼裝機(jī)[3]拼裝成一個整環(huán)(如圖1)。2.1地鐵常用管片技術(shù)參數(shù)(

4、如表1)表1地鐵常用管片技術(shù)參數(shù)管片長度1500mm管片內(nèi)徑5400mm管片厚度300mm盾尾內(nèi)徑6150mm管片外徑6000mm轉(zhuǎn)彎環(huán)截面等腰梯形轉(zhuǎn)彎環(huán)最大楔形量38mm標(biāo)準(zhǔn)盾尾間隙75mm(海瑞克盾構(gòu))第3頁共10頁管片左右長度或上下長度的差值叫做管片的楔形量。拼裝點(diǎn)位不同楔形量不同，以右轉(zhuǎn)彎環(huán)為例計算各個點(diǎn)位轉(zhuǎn)彎的楔形量。轉(zhuǎn)彎環(huán)端面是在同一個平面上，只是管片長度是從1481mm至1519mm的一個均勻變化過程。假設(shè)右轉(zhuǎn)彎環(huán)拼裝某一

5、個點(diǎn)位(如圖3)，X為該點(diǎn)位時與橫軸夾角，&為右轉(zhuǎn)彎的楔形量，根據(jù)轉(zhuǎn)彎環(huán)的設(shè)計可知此拼裝點(diǎn)位時右轉(zhuǎn)彎的楔形量&與AB處的楔形量相等，此時最大的楔形量在C處，值為38mm。封頂塊位置視圖圖3管片楔形量示意圖右轉(zhuǎn)彎楔形量&的計算公式為：lOH=lOACosX；lOHlOC=lFHlGC；lFH=lOHlGClOC=lGCCosX；&=4lFH=38CosX；根據(jù)此計算公式可以算出不同點(diǎn)位右轉(zhuǎn)彎的楔形量，利用此計算方法也可以推算出上下轉(zhuǎn)彎的楔