盾构机管片选型讨文

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管片选型技术

根据盾尾间隙进行管片选型
如果盾尾间隙过小，盾壳上的力直接作用在管片上，则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩擦、碰撞。轻则增加盾构机向前掘进的阻力，降低掘进速度，重则造成管片错台（通过调整盾构间隙，可以大大减少管片错台量），盾构一边间隙过小，另一边相应变大，这时盾尾尾刷密封效果降低，在注浆压力作用下，水泥浆很容易渗漏出来，破环盾尾的密封效果。
但实际拼装过程中不存在12点与6点拼装点位，而且一般情况下，本着有利于隧道防水的要求，都只使用上部6个点位。
管片选型要适应盾构机姿态
所谓“盾构姿态”是指盾构机的空间方位和走向、管片是在盾尾内拼装，所以不可避免地受到盾构机姿态的限制。实际施工中盾构姿态失控的主要有两种表现：一是使盾构主机偏离DTA，二是使盾尾间隙局部变小。
衬砌管片
管片按其材料可分为钢筋混凝土管片和金属管片，其中钢筋混凝土管片应用的更广泛。管片按其形状可分为标准环和转弯环两种。标准环和转弯环可以按照不同的组合形式拟合出不同半径的曲线隧道。
隧道设计轴线（DTA）
在理想的情况下，主机是严格按照DTA向前掘进的，主机的前后产考点应该都位于DTA 上。如果DTA为一段直线，每掘进一环推进油缸向前推进相同的距离，如果DTA为曲线，掘进时位于曲线外侧的油缸就会比内侧油缸距离长一些，在曲线内外两侧的推进油缸上产生行程差，否则管片的走向就会和主机的走向偏离。
管片的标准环和转弯环
标准环与转弯环的不同之处在于从拼装好的一整环管片的顶部看，标准环在平面上的投影为一矩形，而转弯环在平面上的投影为对称的梯形，梯形长边比短边长38mm。在管片拼装时，如果正在安装的一环为转弯环，且转弯环中的楔型块的位置处于隧道的正上方，这时隧道腰部两侧将会产生衬砌长度的不同，这种长度的不同称为超前，它的数值称为超前量。如上介绍的管片，每拼装一环将会在隧道腰部两侧产生38mm的超前量。

论地铁盾构管片选型

论地铁盾构管片选型世界经济的迅猛发展加速了城市化建设，城市人口和建筑密度的不断增加，加快了城市水电管网及轨道交通的建设。

在城市隧道施工中，由于地面及周边环境复杂，基本上都采用现在已经比较成熟的盾构法施工。

由于城市（重要）建构筑物、桥梁等较多，为节省投资资金，避免风险，保护建构筑物等，盾构隧道的曲线越来越多，半径越来越小，多管片的拼装质量要求越来越高，对管片选型技术要求也越高。

本文结合几个案例分析探讨盾构管片选型技术。

一、管片的结构与拼装形式过去，广州市盾构每环管片由六块管片组成（L1、L2、L3、B、C、K），分为标准环、左转弯、右转弯环，拼装时主要靠调节K块的位置来确定管片的转向，重而与设定的轴线进行耦合。

首先，介绍管片的点位的由来。

考虑管片的受力情况，一般采用错缝拼装的形式进行，由于管片的横向螺栓有十套，因此，管片通常的点位就按10个点位来区分。

如下图所示：图一图二管片的具体形式决定每块管片的角度，任意相邻两点所对应的夹角为36°（图一所示）。

但是，1点和11点中间夹着12点，那么，1点和12点的夹角就是18°，11点和12点的夹角也是18°，同理可证5点和7点的角度是18°。

其次，偏移量的计算公式。

从图二中可得转弯环的管片最大楔形量为38（mm），管片的外径是6000（mm）。

根据Tanа=38/6000=0°21′46.33″ ∵а=в可得到：∴偏移量=Tanв×1500=9.5（mm）通过计算结果得出转弯环的最大偏移量是9.5（mm）。

再次回到正面点位图，可以看出只有12点、3点、6点、9点的时候是最大偏移量的位置，而管片的点位中没有12点和6点，即得3点和9点位置是管片偏移量最大的位置（9.5mm）。

举个例子，左转弯环的管片拼在1点位时，管片的偏移量是如何计算的。

其实1点位的时候，正好是偏离12点位18°，假如左转弯是拼装在12点，根据左手定则（食指和拇指撑开呈90°）可知，食指做指向的方向是代表点位，拇指的方向是最大楔形量的位置（右转弯则用右手定则）。

地铁盾构管片选型技术初探

地铁盾构管片选型技术初探【摘要】针对目前国内盾构施工中盾尾刷损坏造成盾尾漏水影响施工安全的事故,探讨了地铁盾构管片选型应考虑的因素,详细介绍了管片选型方法,指出管片选型时应熟悉管片结构,线路情况及盾构机性能。

【关键词】盾构法,隧道,管片,选型方法目前在中国地铁盾构法施工中存在管片破裂、错台、隧道渗水等诸多问题,盾构施工中盾尾刷损坏造成盾尾漏水影响施工安全的事故频繁,施工过程中如何正确的进行管片选型是影响上述原因的重要因素,本文就管片选型技术进行论述。

1、管片选型考虑的因素1.1管片类型西安市轨道交通二号线盾构4标管片分为三种类型:标准环、左转弯环和右转弯环。

1.2盾尾间隙盾构施工中管片的拼装是在盾尾壳体的保护下在盾体内部进行的,每环管片拼装完成后被推出盾尾(实际上是主机在已拼装好的管片提供的反力作用下向前推进),这要求盾壳和管片外径之间有一定的空隙,这个空隙称为“盾尾间隙”。

本工程盾构机盾尾为一直径6 230 mm、厚度45 mm的钢筒,管片的外径为6 000 mm。

如果管片的中心轴和盾体的中心轴完全重合时,则四周的盾尾间隙值均为(6 150-45×2-6 000) /2=30 mm。

当管片的中心轴和盾体的中心轴不重合时,也就是说当它们的姿态不一致时,盾尾间隙就会发生变化。

1.3推进油缸行程差盾构4标使用的日本小松盾构机有20组推进油缸,掘进过程中通过调整推进油缸的压力,使盾构机沿设计线路掘进。

由于隧道线路的曲线变化以及地质条件的变化,各组推进油缸的压力各不相同,使得各推进油缸的行程也不相同,存在一定的差值。

1.4管片拼装点位我们从管片设计图上能够知道管片的纵向螺栓孔有10个,而且它们沿管片的圆周方向是均匀分布的,任何相邻的两个环向螺栓孔与管片中心所成角度都为36°,也就是说管片沿环向有10个安装位置,每个位置称为管片的一个拼装点位。

管片拼装点位示意图如图1所示。

1.5错缝拼装为了使管片更好的起到防水作用,管片拼装方式采用错缝拼装,即相邻的两环管片不能有相连的纵缝。

盾构管片选型和安装

盾构管片选型和安装在盾构法施工中，管片的选型和安装好坏直接影响着隧道的质量和使用寿命。

本文根据广州地铁三号线实际施工情况，就盾构管片选型和安装技术做总结分析。

一、工程概况客～大盾构区间分为两条平行的分离式单线圆形盾构隧道，总长度为3016.933米，管片生产与安装2011环。

管片外径6000mm，内径5400mm，宽度1500mm，防渗等级S10，砼C50。

依据配筋将管片分为A、B、C三类，C类配筋最高、B类配筋最低；管片的楔形量38mm，分左转、右转、标准三类。

二、管片的特征1、管片的拼装点位本区间的管片拼装分10个点位，和钟表的点位相近，分别是1、2、3、4、5、7、8、9、10、11。

管片划分点位的依据有两个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。

拼环时点位尽量要求ABA（1点、11点）形式。

在广州盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。

管片拼装点位有很强的规律，管片的点位可划分为两类，一类为1点、3点、5点、8点、10点；二类为11点、2点、4点、7点、9点。

同一类管片不能相连，例如1点后不能跟3、5、8、10这四个点位，只能跟11、2、4、7、9五个点位。

在成型隧道里两联络通道之间的奇数管片是同一类，偶数管片是同一类。

选管片的规律如下图1：图1（竖列表示拼装好的管片，横向：√-表示可选后续的管片；×-表示不可选后续的管片）2、隧道管片排序鉴于管片拼装的规律性，所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序，并根据设计，模拟出联络通道和泵房位置，管片拼到联络通道处时，点位要正好和设计点位符合，否则联络通道位置会被改变。

在本工程中，是从左线始发，第325、326环处是联络通道，此处拼装点位是11点，将标准块A3块拼到洞门位置。

盾构始发时的负环是6环，1环零环。

从负环到325环共332环，第325环是11点，相当于第332环是11点，那么负环第一环点位应该是1点，或3点、5点、8点、10点。

盾构管片选型与管片安装技术(修改)

盾尾间隙在盾构管片中所起到的作用：
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
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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： 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。
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如何由盾构机自动测量系统数据计算出盾构机的轴线：
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。
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所以，我们选择右转2点位或左转8点位的管片，能最好的调节管片轴向。原管环轴线与新管环轴线水平夹角=ΔL/6=3.72mm/m 原管环轴线与新管环轴线垂直夹角=ΔL/6=5.12mm/m 拼装管片后：新管环轴线与设计线路轴线水平夹角=-1.75+3.72=1.97 新管环轴线与设计线路轴线垂直夹角=11.25-5.12=6.13
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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
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盾构机纠偏及管片选型

盾构机纠偏及管片选型盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向控制。

其控制操作原则有两条：（1）滚角应控制在+-10mm/m以内。

盾构机滚角值太大，盾构机不能保持正确的姿态，影响管片拼装的质量。

（2）如果盾构机水平向右偏，则需要提高右侧千斤顶分区的推力，反之亦然。

一、盾构机姿态控制的一般细则在一般情况下，盾构机的方向偏差应控制在+—20mm以内，在缓和曲线段及圆曲线段，盾构机的方向偏差控制在+—30mm以内，曲线半径越小，控制难度越大。

这将收到设备、地质条件和施工操作等方面原因的影响。

当盾构机遇到上硬下软土层时，为防止盾构机机头下垂，要保持上仰状态；反之则保持下俯。

掘进时要注意上下或者左右千斤顶行程差不能太大，一般控制在+—20mm以内，特殊情况下不能超过60mm。

当开挖面内的地层左右软硬相差很大而且又处在曲线段时，盾构机的方向控制将比较困难。

必要时，可将水平偏角放宽到+—10mm/m，以加大盾构机的调向力度。

当以上操作仍无法将盾构机的姿态调整到合理位置时，将考虑在硬岩区使用仿形刀进行超挖。

在曲线掘进时，管片易往曲线外侧发生偏移，因此，一般情况下让盾构机向曲线内侧偏移一定量。

在进入缓和曲线之前，若右转弯则掘进至20mm，左转弯则掘进至—20mm，以保证隧道成型后与设计轴线基本一致。

在盾构机姿态控制中，推进油缸的行程控制是重点。

对于1.5m宽的管片，原则上推进油缸的行程控制在1700~1800之间，行程差控制在0~50mm之间。

行程过大，则盾尾刷容易露出，管片脱离盾尾较多，变形较大，易导致管片姿态变差；行程差过大，易使盾体与盾尾之间的夹角增大，铰接油缸行程差加大，盾构机推力增大，同时造成管片的选型困难。

二、盾构机的纠偏措施盾构机在掘进时总会偏离设计轴线，按规定必须进行纠偏。

纠偏必须有计划、有步骤地进行，切忌一出现偏差就猛纠猛调。

盾构机的纠偏措施如下：（1）盾构机在每环推进的过程中，应尽量将盾构机姿态变化控制在+—5mm以内。

盾构施工管片质量控制与选型技术要点

盾构施工中常见的质量问题主要围绕管片的外观质量和线性控制，管片质量问题主要分为错台、破碎、渗漏水三类，线性控制的问题主要表现在成型隧道的轴线与设计轴线偏差超限。
管片质量问题虽然表现为三类，但产生问题的原因往往是相同的，甚至这些问题不是单一出现，产生这些问题最主要的原因就是管片选型不当、盾构间隙不足和管片拼装控制不严；成型隧道超限的问题更多出现在施工程序管控不严，技术管理不严谨。
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点位
1点 2点 3点 4点 5点 7点 8点 9点 10点 11点
左转环
楔形量：mm
水平
垂直
-36.14 11.74
-22.34 30.74
0
38
22.34 30.74
36.14 11.74
36.14 -11.74
22.34 -30.74
0
-38
-22.34 -30.74
-36.14
-11.74
（a）标准块（b）邻接块
（c）封顶块
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成都地铁管片基本参数为外径6m，厚度0.3m，幅宽1.5m或1.2m，转弯环楔
形为等腰梯形，楔形量为38mm，封顶块（K块）与最小或最大楔形量位置为90°
关系，以右转管片为例，K块在12点是，最小楔形量在3点，最大楔形量在9点。
右转（点）
管片转弯示意图
右转管片楔形量示意图
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楔形量计算：圆曲线上某段（截取圆环的其中一段），其圆心角为： α=（L/2πR)*360=180L/ πR 具体到单环的楔形量，也就是在圆环上取一环管片的宽度，圆心角α是等于单环管片的偏转角θ
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楔形量计算：在管片直径6000mm，管片楔形量38mm的规格下，θ=0.363，将已知条件带入可得：在300m半径时，L=1.9m，即每隔1.9m要用一环转弯环

盾构管片选型讲解

竖曲线上盾构环的排版
考虑到竖曲线用圆曲线拟合时，一般其半径都比较大，因此在有竖曲线或平、竖曲线交叉段管片排版时，就不考虑竖曲线的影响，只考虑平曲线的影响，至于因竖曲线而导致的累计误差，则用石棉橡胶板等作嵌缝材料来调整和纠偏
管片拼装控制重点方法：
1、管片的运输保护，包括管片由管片厂到达施工场地运输，场地内倒运，管片下井，管片运送至盾构机内、盾构机内轨道梁将管片吊装至喂片机上的所有过程。 2、管片清理。包括吊装孔清理、管片表面清理、止水条清理。 3、盾构机盾尾内清理。 4、每环管片的第一片与上一环管片的对位必须准确。 5、当管片拼装第5片的过程中，测量剩余空间的大小，确保K块拼装空间。否则极易导致K块得错台和破损。 6、按要求对螺栓进行三次复紧，可减少管片因拼装间隙较大时造成的管片面之间的相对移位而造成的错台和渗水。
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：1788mm P2行程传感器：1767mm P3行程传感器：1760mm P4行程传感器：1739mm
盾构机轴向：水平趋向：α1=（25-11）/4=3.5 垂直趋向：Ө1=（-21+39）/4=4.25
管片长度管片厚度管片外径转弯环楔形量
1200mm 300mm 6200mm 37mm
管片内径盾尾内径转弯环截面盾尾间隙
5500mm 6290mm 等腰梯形 45mm
上式表明，在800m的圆曲线上，每隔4.912m要用一环转弯环，管片宽度按1.2m计算，即在800m的圆曲线上，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+1环转弯环。
管片轴向与盾构轴向偏差：水平夹角：α=(P2-P1)/4=(1767-1788)/4=垂直夹角：Ө=（P1-P3)/4=(1788-1760)/4=7

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片，外径6200mm内径5500mm 厚度350mm宽度1200mm在盾构施工开工前，应对管片进行预排版，确定管片类型数量.1) 隧道衬砌环类型为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要，应设计楔形衬砌环，目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合；②通用型管片；③左、右楔形衬砌环之间相互组合。

国内一般采用第③种，项目隧道采用该衬砌环。

直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点一简化施工控制，减少管片选型工作量；缺点一需要做好管片生产计划，增加钢模数量。

盾构推进时，依据预排版及当前施工误差，确定下一环衬砌类型。

由于采用衬砌环类型不完全确定性，所以给管片供应带来一定难度。

2) 管片预排版1、转弯环设计区间转弯靠楔形环完成，分三种：标准换、右转弯环、左转弯环。

即管片环向宽度六块不是同一量，曲线外侧宽，内侧窄。

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）本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形，楔形量对称设置于楔形环的两侧环面。

按最小水平曲线半径R=300m计算，楔形量^=37.2mm 楔形角P =0.334 °。

值得注意的是转弯环设计时，环宽最大和最小处是固定的，左转弯以K块在1点位设计，右转弯以K块在11点位设计，即在使用转弯环时，要考虑错缝拼装和管片位置要求。

2、圆曲线预排版设需拟合圆曲线半径为450m南门路到团结桥区间曲线半径值），拟合轴线弧长270m需用总楔形量计算如下:P 二L/R=0.6△总=(R+D/2) P - (R-D/2) P =3720mm由△总计算出需用楔形环数量:n1= △总/ △=100标准环数量为:n2= (L-n 1*B ) /B=125标准环和楔形环的比值为:u=n2: n1=5:4即在R=450圆曲线上，标准环和楔形环比例为5:4，根据曲线弧长计算管片数量，确定出各类型管片具体数量，出现小数点时标准环数量减1,转弯环加1。

盾构管片模具的选型研究

高；且管模强度不足容易造成变形，响管模寿命。而影
管片在钢模中浇筑成型后，当混凝土达到规定强度时就可以脱模了。钢模的脱模形式有铰链翻合开启脱模和滚轮平移开启脱模两种。有单独使用其中一种，也有采用铰链翻合式开启端板和滚轮式平移开启侧板相结合的方式（图见
盾构管片模具的选型研究
蒲青松管会生，
（．１中铁五局有限公司，湖南长沙４００；１００２西南交通大学机械学院，四川成都６０３）１０１
【摘
参考。
要】钢管片模具是盾构管片的制作设备，通过对管片模具的形式、质量精度、生产效率以及管片
合、筋笼吊装、凝土浇筑、捣、养、模、护等各固钢混振蒸脱养
目前周内采用盾构法修建地铁的城市均在城市附近修建了盾构管片生产厂，所有的管片生产厂家在生产第一批管片的时候均采用新购的管片钢模，并且每套管片钢模均有一定的生产使用寿命（一般寿命在３００套左右）６０Ｉ直径０，．ＩＴ
定Ｔ位的Ｔ序内容。具有自动化程度高、生产效率高等方面的优点；购方可选用封闭式浇筑、捣以降低噪音污染。采振
的钢模每套价格为６０～８０万元人民币，产周期一般为生
３月。
缺点是投资大、管片厂筹建周期长、管模周转运动容易造成
万元人民币，但生产率高，生产一块管片，每振捣时间仅为人

盾构管片选择要点

盾构管片选择要点
盾构施工的关键部分之一是管片的选择。

通常在选择盾构管片时需要考虑以下几个要点：
材料的质量和强度：盾构管片的材料质量和强度直接影响到整个隧道的施工质量和安全性，因此应该选择质量优良、强度高的材料。

管片的尺寸和规格：根据盾构机的特点和设计参数来选择合适的管片尺寸和规格，以确保其与盾构机匹配。

管片的表面平整度：管片表面平整度对于隧道的质量和施工效率有着重要的影响，因此选择表面平整度高的管片可以降低隧道内部的水泥浆用量和加固程度。

管片的结构形式和连接方式：不同类型的盾构设备所用的管片结构形式和连接方式会有所不同，因此应该选择适合特定设备的管片结构形式和连接方式。

生产厂家的信誉度和服务质量：选择知名的生产厂家，能够保证管片质量和售后服务的质量，更好地保障施工安全和质量。

综上所述，正确选择盾构管片需要综合考虑施工工艺、机具设备、材料质量等多个方面的因素。

盾构管片选型

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线的垂直夹角。
所以，我们选择右转2点位或左转8点位的管片，能最好的调节管片轴向。原管环轴线与新管环轴线水平夹角=ΔL/6=3.72mm/m 原管环轴线与新管环轴线垂直夹角=ΔL/6=5.12mm/m 拼装管片后：新管环轴线与设计线路轴线水平夹角=-1.75+3.72=1.97 新管环轴线与设计线路轴线垂直夹角=11.25-5.12=6.13
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置的选择，以达到符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： 1、盾构机的轴线方向（由盾构机自动测量度管片厚度管片外径转弯环楔形量
1200mm 300mm 6200mm 37mm
管片内径盾尾内径转弯环截面盾尾间隙
5500mm 6290mm 等腰梯形 45mm
上式表明，在800m的圆曲线上，每隔4.912m要用一环转弯环，管片宽度按1.2m计算，即在800m的圆曲线上，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+1环转弯环。

盾构管片的选型原则和拼装施工技术

盾构管片的选型原则和拼装施工技术（2018年6 月）一、管片的选型原则1、管片选型符合隧道设计线路；2、管片选型要适合盾构机的姿态；3、管片选型尽量采用ABA 的拼装型式；说明：1、管片选型如何符合隧道设计线路根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向，管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。

直线上选标准环，左转曲线上选左转环，右转曲线上选右转环。

其中转弯环数量的计算公式如下：θ=2γ=2*arctg（δ/D）式中：θ——转弯环的偏转角δ——转弯环的最大楔型量的一半D——管片直径每条曲线上的转弯环个数为N=（α0+β）/θ式中：α0——曲线上切线的转角β ——缓和曲线偏角经计算本标段所需左转弯环131 环，右转弯环131 环根据圆心角的计算公式α=180L/（πR）式中：L——段线路中心线的长度R——曲线半径而θ =α，将之代入的到L=6.33m，所以在圆曲线上每隔6.33m 一个转弯环（N=6.33/1.5=4.2 环，即平均4.2环一个转弯环）。

经过实际计算，在缓和曲线上，也近似于6m 一个转弯环。

2、管片选型要符合盾构机的姿态管片是在盾尾内拼装，所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。

管片平面尽量垂直于盾构机轴线，让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上，这样使管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。

同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙，避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。

当因地质不均、推力不均等原因，使盾构机偏离线路设计轴线时，管片的选型要适宜盾构机的姿态，尤其在曲线段掘进时更要注意。

3、根据现有的管模数量和类型，及生产能力现有管模四套，两套标准环管模，一套左转环管模，一套右转环管模，每套管模每天能生产两环管片。

为了满足每天掘进8~9 环的进度要求，用转弯环代替标准环，例如用一套左转环和一套右转环来代替两个标准环。

二、影响管片选型的因素1、盾构机的盾尾间隙的影响盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙盾尾间隙是管片选型的一个重要的一个重要依据。

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结[优秀工程范文]

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结[优秀工程范文]盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片,外径6200米米,内径5500米米,厚度 350米米,宽度 1200米米.在盾构施工开工前,应对管片进行预排版,确定管片类型数量.1）隧道衬砌环类型为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要,应设计楔形衬砌环,目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合;②通用型管片;③左、右楔形衬砌环之间相互组合.国内一般采用第③种,项目隧道采用该衬砌环.直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控制,减少管片选型工作量;缺点—需要做好管片生产计划,增加钢模数量.盾构推进时,依据预排版及当前施工误差,确定下一环衬砌类型.由于采用衬砌环类型不完全确定性,所以给管片供应带来一定难度 . 2）管片预排版1、转弯环设计区间转弯靠楔形环完成,分三种：标准换、右转弯环、左转弯环.即管片环向宽度六块不是同一量,曲线外侧宽,内侧窄.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(米+n)B/nR ①(D-管片外径,米:n-标准环与楔形环比值,B-环宽,R-拟合圆曲线半径) 本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形,楔形量对称设置于楔形环的两侧环面.按最小水平曲线半径R=300米计算,楔形量△=37.2米米,楔形角β=0.334°.值得注意的是转弯环设计时,环宽最大和最小处是固定的 ,左转弯以K块在1点位设计,右转弯以K块在11点位设计,即在使用转弯环时,要考虑错缝拼装和管片位置要求.2、圆曲线预排版设需拟合圆曲线半径为450米(南门路到团结桥区间曲线半径值),拟合轴线弧长270米,需用总楔形量计算如下：β=L/R=0.6 ②△总=(R+D/2)β-(R-D/2)β=3720米米③由△总计算出需用楔形环数量：n1=△总/△=100 ④标准环数量为：n2=(L-n1*B)/B=125 ⑤标准环和楔形环的比值为：u=n2：n1=5:4 ⑥即在R=450圆曲线上,标准环和楔形环比例为5:4,根据曲线弧长计算管片数量,确定出各类型管片具体数量,出现小数点时标准环数量减1,转弯环加1.3）管片实际拼装位置排版管片拼装采用错缝拼装.1、管片点位整体排版由于管片拼装的规律性,所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序,并根据设计,模拟出联络通道和泵房位置,管片拼到联络通道处时,点位要正好和设计点位符合,否则联络通道位置会被改变.比如某区间,第325、326环是联络通道,此处拼装点位是11点,将标准块A3块拼到洞门位置.盾构始发时负环是6环,1环零环.从负环到325环共332环,第325环是11点,相当于第332环是11点,那么负环第一环点位应该是1点2、根据盾构姿态选用管片盾构机是依靠推力油缸顶推在管片上产生的反力向前掘进的,推力油缸按上、下、左、右四个方向分成四组,每一个掘进循环这四组油缸的行程的差值反应了盾构机与管片的平面位置之间的空间关系,可以看出下一个掘进循环盾尾间隙的变化趋势.当管片平面不垂直于盾构机轴线时,各组推进油缸的行程就会有差异,当这个差值过大时,推进油缸的推力就会在管片环的径向产生较大的分力,从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿态.通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环,在两个相反的方向上的行程差值超过4米米时,就应该拼装转弯环来进行纠编.通过转弯环的调整左右与上下的油缸行程差值就控制在3米米以内,有利于盾构掘进及保护管片不受破坏.管片是在盾尾内拼装,所以不可避免的受到盾构机姿态的约束.管片要尽量垂直于盾构机轴线,让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上,这样使管片受力均匀,掘进时不会产生管片破损.同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙,避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片.当因地质不均、推力不均等原因,使盾构机偏离线路设计轴线时,管片的选型要适应盾构机的姿态.根据盾构机姿态选管片的计算方法如下：假定推进油缸行程：上：1850 米米下：1830 米米左：1820 米米右：1840 米米铰接油缸行程上：80 米米下：70 米米左：62 米米右：75 米米盾尾间隙：上：65 米米下：80 米米左：60 米米右：90 米米因推进油缸、铰接油缸安装在中盾上,反力支座在同一部位,所以推进油缸的行程差减去铰接油缸的行程差是管片要校正的偏移量.上下(上减下)：(1850-1830)-(80-70)=+10米米右左(右减左)：(1840-1820)-(75-62)=+7米米盾构机油缸的行程差大于5米米时,需要选楔型环,下一环所选楔型环管片的最大楔形量应处于右上方,管片走向应左向下,即要选左转环10点或右转环4点.如果盾尾和管片都处于真圆状态,上下盾尾间隙之和、及左右盾尾间隙之和分别等于150米米.所选管走向应使盾尾间隙趋于均等.盾尾间隙差：上下(上减下)： 65-80=-25米米右左(右减左)： 90-60=+30米米通过盾尾间隙判断,下一环管片走向应该是右下方,即选右转环11点或10点. 但行程差判断下一环管片走向应是左下方.综合考虑油缸行程差和盾尾间隙,管片应拼向下,或向右下方,那么只能从右转11点和10点两个里面选一个不通缝的点位.在进行管片选型的时候,只有盾尾间隙接近警戒值(60米米)时,才根据盾尾间隙选择管片.3、V米T系统选管片根据V米T系统程序中对各种相关因素的预先设定,程序会给所有后续管片进行评估,其中不利因素最少的一环会被选中.程序会沿已经计算好的纠偏曲线进行下一次模拟计算,预测第二环管片选型,即程序把预测的上一管环作为参考管环,进行下一管环顺序的计算.以下为V米T系统程序管片选择步骤：在一环掘进当中,主千顶的行程达到1700米米左右时,手动测量上一环管环的盾尾间隙.当掘进结束,推进油缸未收缩前,按相应格式把测的盾尾间隙输入程序,V米T系统就开始计算管片拼装点位.当计算结果出来后,接着操作人员应当检查上一环管片选型是否正确.如果其前面的操作无误,则此类管片应当是正确的 .V米T系统会计算的结果显示在屏幕的中央.如果对建议的管环满意,则可选择按键“Build”,进行管片拼装.如果对建议的管环类型不满意,或现有管片的类型限制,则可对其进行更换.首先选择屏幕中央要被替换的管环,接着从右栏中选定希望用的管片类型.利用屏幕上的箭头执行替换操作.如果一个管环是通过这种方式手动改变的,则管环类型型号码的两边就会有标识.此时就会对纠偏曲线进行重新计算.如果管片类型选择错误,后续管片就呈现红色警告.管片选型、拼装是盾构施工关键环节,根据预排版确定曲线上转弯环数量,给施工指导,考虑到标准+楔形环使用时的不确定性,现场一定要备有左、右转弯环,保证盾构连续推进..。

盾构隧道管片选型及拼装论述陈永志

盾构隧道管片选型及拼装论述陈永志摘要：目前盾构施工已遍及国内各省，盾构施工已成为一个巨大的市场。

盾构施工过程中盾构管片的选型配置及拼装直接影响到成型隧道质量的好坏，在盾构施工过程中需把控好前期管片排版选型、盾构负环拼装基准环的安装精度、推进过程科学理论结合盾构姿态进行盾构管片合理化选型拼装，各因素有机集合施工才能铸造精品工程，以南宁地铁泥水盾构施工为列对管片选型及拼装进行详解。

关键词：楔形量；曲线段转弯环数量；基准环；油缸行程；盾构间隙1、工程概况创业路站～安吉客运站区间右线长1323.221m，线间距为14～18.7m，覆土11.4~27.7m。

在平面上，区间出创业路站后沿振兴路直线向东,并经R=2000和R=1200的圆曲线后直线进入安吉客运站；在纵断面上，区间右线由南向北分别通过YCK2+310.796～YCK2+360为2‰下坡（49.204m）、YCK2+360～YCK2+850为28‰下坡（490m）、YCK2+850～YCK3+100为13.372‰下坡（250m）、YCK2+100～YCK3+580为26.6‰上坡（480m）、YCK3+580～YCK3+634.017为2‰上坡（54.017m）进入安吉客运站，区间隧道设计为“V”形坡。

管片采用3A＋1B＋1C＋1K的分块方式，即每环管片分6个单元，3个标准块，2个邻接块和1个封顶块组成，管片间设橡胶止水带，衬砌环间采用错缝拼装。

管片分为两种，即标准环和转弯环，左、右转弯环为满足区间曲线施工和隧道纠偏时利用，标准环与转弯环配合使用就可以拼装各种线性的隧道。

管片的型号分为标准环（P）、左弯环（L）和右弯环（R），转弯环为单面楔形环，楔形量为38mm。

2、盾构管片选型管片选型的原则有两个，第一：管片选型要适合隧道设计线路；第二：管片选型要适应盾构机的掘进姿态。

这两者相辅相成，通过正确的管片选型和选择正确的拼装点位，将隧道的实际线路调整在设计线路的允许公差±50mm内[1]。

地铁盾构隧道施工管片选型技术研究

地铁盾构隧道施工管片选型技术研究摘要：以广州地铁隧道1.5米管片，左转、右转、标准三种管片型号为例，介绍盾构隧道掘进管片选型技术。

关键词：盾构机、管片、盾尾间隙1. 线路设计：地铁隧道设计，受车站、地表与地下地质情况的限制，基本上所有线路都要插入不同曲线半径的圆曲线来转弯，圆曲线的前后采用缓和曲线过度，如何用预制好的管片来拟合线路曲线，成了隧道掘进施工的一个重要的基础工作。

2. 管片设计：广州地铁管片设计一般采用长1.5米管片，分左转（L）、右转（R）、标准（P）三种管片型号，管片内径为5.4米，外径为6米，一环管片共有六块组成，分别为A1、A2、A3、B、C、K块。

标准环管片长度为1.5米，左、右转弯环管片为楔型，最宽的位置与最窄的位置相差38mm（图1）。

3. 盾构机相关部位简介：与管片选型有关的两个重要指标为千斤顶行程与盾尾间隙，千斤顶指的是盾构推进千斤顶，千斤顶行程是指千斤油缸的伸出长度（海瑞克机千斤顶最大行程为2m，一般掘进施工伸长到1.8米就可以满足安装管片的要求）。

盾尾间隙指的是管片外弧面与盾构机后体内壳之间的间隙（海瑞克盾构机的设计盾尾间隙为75mm）（图2）4. 管片选型管片选型：指的是采用那种类型的管片？K块安装在什么位置？（一般K 块的位置与钟表的点位相对应，比如P11，P指标准环，K块安装位置在11点钟。

）。

选型时要考安装纵缝的错缝拼装。

管片的选型决定了左右转弯的幅度，即线路的走向。

如上面的管片设计与拼装图。

管片选型的原则是：盾构机开到哪里，管片就安装在哪里。

管片选型方法：管片选型的主要依据是千斤顶行程与盾尾间隙，选型采用左、右手定则。

左侧千斤顶较长，盾尾间隙较小，管片选用右转环，采用右手定则；右侧千斤顶行程较长，盾尾间隙较小，选用左转环，采用左手定则。

千斤顶行程与盾尾间隙均衡则采用标准环。

左右手定则为：伸出左或右手，掌心朝自己，大拇指与其余四指（其余四指并拢）垂直，四指指向千斤顶行程最长的位置即管片最宽的位置，那么大拇指所指的点位即K块的位置。

盾构法隧道管片选型及拼装技术

盾构法隧道管片选型及拼装技术文章通过介绍盾构隧道管片的设讣依据、楔形量、管片种类及选型、管片拼装点位选择方法和原则、管片拼装过程中应注意的问题等方面，阐述了盾构法隧道施工中的管片选型及拼装技术，以确保施工质量，供读者参考。

标签：盾构法；隧道施工；管片选型；管片拼装引言盾构法隧道施工技术在LI前的城市地铁、轨道交通等地下隧道工程中的运用日益广泛，文章结合了深圳地铁5号线、7号线，台山核电站海底取水隧洞工程盾构施工，对盾构隧道施工中管片选型及管片拼装技术进行了总结和探讨。

1管片选型1」盾构隧道管片设计管片宽度、厚度、配筋、栓强度和抗渗等级、分块长度、楔形量、直径等，均是管片设计的要素。

（1）管片厚度和配筋、栓强度和抗渗等级要根据全线的工程地质情况、隧道覆土厚度、施工荷载状况、隧道的使用LI的及管片施工条件等多种因素確定，对管片配筋要进行试算和验算。

（2）管片环宽与分块设讣主要山管片的制作、防水、运输、拼装、隧道总体线型、地质条件、结构受力性能、盾构掘进机选型等因素确定。

衬砌管片宽度越大，隧道结构的纵向刚度越大，抗变形能力越强；衬砌环纵向接缝越少，漏水环节、螺栓数量越少，施工速度越快，费用越省。

（3）管片楔形量。

楔形管环中最大宽度与最小宽度的差即楔形量。

楔形管片分为单面楔形、双面楔形两种，其中单面楔形乂分为前楔形、后楔形两种，即通常所说的左转弯环、右转弯环。

确定楔形量的因素有三个：线路的曲线中心半径R，管片宽度d,管片直径D,标准环与楔形环环数之比U （U不小于1）。

取中心弧长L=（U+l）*d,圆心角p=L/R,外弧长Ll=p （R+0.5D）,内弧长L2=p （R-0.5D）, 即可计算岀管片楔形量X= Ll-L2o1.2管片选型应用实例每环管片均由标准块、邻接块、封顶块组成。

在深圳地铁5号线施工中，釆用的管片为单面楔形，有标准环、左转弯环、右转弯环三种，外径6m,厚度30cm, 宽度1.5m,楔形量38mm,每环分为6块（Al、A2、A3、B、C、K）。

地铁施工盾构机选型及施工组织探讨 (2)

地铁施工盾构机选型及施工组织探讨1 地铁施工中盾构机选型概述1.1 影响盾构机选型的不利因素（1）建筑物与地下设施。

在地铁工程施工中，盾构机需要穿越重要房屋、构筑物与地下管线等设施，如水泥灌注桩、雨污水管等，如果盾构机选型不当，容易出现土体流失、土压力过低、漏水漏砂和出土量过大等问题，存在施工质量隐患，并加大了盾构机掘进难度。

在这一工程背景下，一方面，需要做好施工监测与地质勘察作业，提前掌握施工现场地质结构与地层情况，合理制定盾构机掘进方案。

另一方面，应根据穿过地段地质条件与障碍物分布情况，合理选择盾构机中的刀盘形式与刀具配置方式，可尽量减轻刀具磨耗程度。

同时，优先配置泥水平衡盾构机，与其他类型盾构机相比，这类盾构机具有良好的地层沉降变形控制能力，可以减小盾构机掘进作业对周边环境造成的影响。

（2）地质条件。

地铁工程具有地质条件复杂多变的特征，往往会穿越砂砾、中砂、粉质黏土、粉细砂等地段，部分地段地层的透水率较大，对盾构机设备的承压性能有着严格要求，如果盾构机配置不当，在施工中容易出现漏水漏砂现象，在严重时还将出现盾构机“栽头”问题。

此外，地层结构与地质条件也是盾构机结构配置的主要依据，企业应根据工程实际情况对盾构机的功能结构与部件形式数量进行调整。

例如，在北京地铁四号、五号、十号线工程中，由于穿越地层中局部分布砾岩地层，为改善盾构机的破岩性能，选择在盾构机挂刀结构中额外设置一定数量的滚刀。

（3）区间埋深与隧道直径。

根据实际施工情况来看，在不同地铁工程中，由于各区间埋深情况与隧道直径参数存在明显差异，对盾构机设备的规格型号与性能所提有着特殊要求。

因此，在制定盾构机选型方案时，工作人员必须重点考虑这一问题。

例如，在深圳地铁7号线工程中，为满足实际的施工需要，根据工程现场地质条件、区间埋深变化情况与隧道直径，定制一款新型的土压平衡式盾构机，将其命名为“雄风1号”，该盾构机开挖直径为6.28m，主机重量超过500t，将雄风1号盾构机用于开展北环大道与龙珠大道交叉口北侧的地铁7号线7302标段的深云站始发掘进作业。