盾构管片的介绍

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【干货】盾构管片知识全面总结

【干货】盾构管片知识全面总结一、什么是盾构管片盾构机刀盘、盾壳的尺寸就是根据管片环的这几个参数来设计的。

整体的混凝土圆环是无法在隧道内运输、安装的。

解决方法就是将混凝土圆环分解成多块。

分解运输，洞内拼装。

这些块就是管片(segment)。

二、盾构管片分块1.管片是构成管片环的所有分块的统称，包括标准块(B)，邻接块(L)和封顶块(F)三类。

管片的分块数量因隧道直径（对应管片环的周长）的不同而不同。

原则就是不宜做得太大，以便于运输和安装。

其中，封顶块只有一块；邻接块分布在封顶块的两侧，有两块。

因此，分块数量的不同，实际是指标准块的数量不同。

2.为什么如此分块呢？想象一个竖放的圆筒，从上而下通过圆心像切蛋糕一样，简单地切割成几个等份的圆弧块不是更简单吗？也许最初大家确实是这么想的。

按这个思路我们继续想象下去，看看会发生什么呢：现在，将这个等份切割的圆筒扳倒平放（圆心的法线想象成隧道轴线）。

拿掉其中任意一块。

怎么拿？当然，是沿直径方向往外移动。

反之，向内是拿不掉的。

这是因为圆环的外周长比内周长大，每一份分得的外弧长也比内弧长要大。

同理，将这拿掉的一块再装回去的话，也只能是从外向内地“凑”上去。

拿掉一块的过程相当于隧道内的管片拼装过程的逆过程。

隧道施工时，人员的操作都是在隧道内部进行的。

你怎么将这最后的一块管片送到管片环外侧再由外向内地将这块管片凑到正确的安装位置呢？这显然是不行的。

为解决这个问题，技术人员采取了两种办法：（1）将认定为最后安装的一块管片的环向结合面（就是上面说的切割面）设计成内弧长，外弧短。

从而可以从内向外地安装管片。

相应的，与这块管片连接的左右两切割面设计成与之对应的坡面。

就是更大的内外弧差。

总之，严密贴合就行。

盾构发展的历史上，确曾有过这样的解决方法。

由于有更好的方案，这种设计国内基本上没人采用。

（2）细心的话，你可能会想到，将最后那一片从端头平滑地插进去不就解决了吗？完全正确，从端头可以插进去。

盾构管片内力计算

盾构管片内力计算1.盾构管片的基本介绍盾构是一种无顶进封闭式施工的地下连续墙体构筑方法。

它利用盾构机的推进力和土封结构的支护作用，实现地下隧道或管道的直接开挖和同步支护。

在盾构工程中，管片是构成地下连续墙体的基本单元，管片的结构设计和内力计算是盾构工程的重要环节。

2.盾构管片内力的分类-弯矩：在盾构管片中，由于土压力和地下水压力的作用，管片会受到弯曲力的作用。

弯矩的大小和方向会影响管片的变形和破坏。

-剪力：盾构管片在施工过程中会受到土压力和地下水压力的横向挤压力，产生剪力。

剪力的作用会导致管片产生横向位移和剪切破坏。

-轴力：盾构管片受到推进力的作用，产生轴向压力。

轴力的大小和方向也会直接影响管片的稳定性。

3.盾构管片内力计算的原理-应力平衡原理：根据盾构管片的自重和外力的作用，可以通过应力平衡方程计算出管片各个部分的内力分布。

应力平衡方程可以分为弯矩平衡、剪力平衡和轴力平衡方程。

-形状相关性原理：盾构管片是一个曲面结构，其变形与内力密切相关。

可以通过管片的几何形状以及变形原理，将管片内力计算问题转化为形状相关性问题。

4.盾构管片内力计算的方法-解析方法：解析方法是通过建立盾构管片力学模型，根据管片的几何形状和边界条件，应用材料力学原理，推导出一些基本方程和解答方法，如弯曲理论、剪切理论和轴力理论等。

这些方法适用于简单几何形状和载荷条件的情况，可以得到较为精确的结果。

-数值模拟方法：数值模拟方法是通过数值计算的方式求解盾构管片内力的数值近似解。

常用的数值模拟方法有有限元法、边界元法和离散元法等。

这些方法适用于复杂几何形状和载荷条件的情况，可以较为全面地描述管片内力分布。

5.盾构管片内力计算的注意事项在进行盾构管片内力计算时，需要注意以下几点。

-边界条件的确定：边界条件是影响盾构管片内力计算的关键因素之一，需要根据具体的工程情况进行准确的确定。

-材料性质的选择：盾构管片的材料性质对内力计算结果有着重要影响，需要根据实际情况选取合适的材料力学参数。

盾构管片的选型与安装

管片安装器由液压驱动，安装器旋转的旋转角度在±200°范围。
2、管片的堆放运输
（1）、管片出厂前逐片进行尺寸、外观的检测，不合格者不允许出厂。外观的检测内容有：管片表面光洁平整，无蜂窝、露筋，无裂痕、缺角，无气泡、无水泡，无水泥浆等杂物；灌浆孔螺栓套管完整，安装位置正确。轻微的缺陷进行修饰，止水带附近不允许有缺陷。
（4）、盾构掘进往往有盾尾漏浆现象，当尾刷里进浆液时，在加大油脂注入量的同时，盾尾间隙一定要调整均匀。否则进入尾刷的浆液一旦凝固之后，就取不出来，这样以来，易损伤盾尾，损伤盾尾后更易造成漏浆，漏浆后又造成尾刷破损，形成恶性循环。
三、管片选型原则
1、管片选型原则
管片选型的原则有三个： ①、管片选型要适合隧道设计线路； ②、管片选型要适应盾构机的姿态； ③、根据现有的管模数量和类型，及生产能力。
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。
管片排序时，要优化洞门的长度，洞门长度一般要求在400mm以上，一环管片的长度是1200mm，在条件允许的条件下，通过调整始发负环的位置，把隧道两端的洞门长度之和控制在1200mm以内，当隧道长度除以管片长度的余数大于两倍最小洞门宽度800mm（各地洞门的最小宽度要求不同）时，就取余数的一半为洞门长度。
管片的选型和安装
目录
第一章第二章第三章第四章第五章第六章
管片概况管片特征管片选型管片拼装管片拼施工中，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。
本隧道所选用管片类型为：外径6.0m，内径5.4m，管片厚度0.30m，环宽1.2m，采用单层预制管片错缝拼装而成。衬砌全环由封顶块、两块邻接块和三块标准块构成，管片砼强度等级为C55，抗渗等级为 S≥10。管片纵缝采用M24弧形螺栓连接，纵向管片间设10个弧形螺栓，环向采用M27弧形螺栓连接，环向管片间设12个弧形螺栓，衬砌管片纵、环向密封圈采用三元乙丙橡胶，螺栓孔和注浆孔密封垫圈采用膨胀橡胶，在隧道变形缝部位弹性橡胶密封垫表面加贴一道遇水膨胀橡胶条加强防水处理。

盾构管片制作工艺作业指导书

- 261 -- 262 - 盾构管片制作工艺作业指导书3.13.1 工艺概述一、定义1、管片：是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

2、管片模具：是用模具钢制造的，由一块底板、四块侧板、两个上盖所组成的用于隧道管片生产的专用性混凝土预制件模具。

二、整体施工方案为提高管片的质量，应从工艺流程、模具使用、钢筋及骨架加工、混凝土配合比设计、混凝土施工、混凝土养护等六个方面制定合理的方案。

3.13.2 作业内容管片生产作业内容包括：模具的选用、调试、钢筋骨架的制作、混凝土施工、拆模、管片养护。

3.13.3 质量标准管片混凝土强度指标为 C 50，抗渗等级 S 12。

表 3.13.3-1 管片质量检验标准3.13.4 工艺流程图管片生产施工流程图见图 3.13.4-13.13.5 工序步骤及质量控制说明一、模具使用1、模具的选用、调试及保养（1）在生产过程中，要经常对模具进行检查、维修。

每套模具在使用达到 300 次时，派专人进行维修，养护；（2）模具须放置在一个稳固的基面，水平允许误差 1mm ；（3）模具底脚与地面必须同时紧密接触，在振动成型过程不允许移动；（4）模具放置的水平误差不符合要求时，应在工程师的指导下按制造商提供的说明书的步骤进行调校；（5）模具保养在机械工程师的带领下按制造商提供的方法规定进行；（6）紧固模具螺栓必须用扭矩扳手；（7）模具尺寸由管片使用方派专人使用内径千分尺检查、验收。

- 263 -2、模具精度控制管片模具的制造精度直接影响到管片的精度，对模具的使用注重对模具的精度控制。

选择高精度量具进行测量，每周定期对关键控制指标宽度进行一次全面的检测，必须将各项指标控制在公差范围内。

对模具精度进行控制的办法主要是，组模后对合模后模具固定测点进行测量，并对成型后产品进行宽度检测，并形成记录，采用数理统计的方法，来观察模具的精度变化，发现问题便可及时调整。

盾构管片手孔封堵作用解释并说明

盾构管片手孔封堵作用解释并说明1. 引言1.1 概述盾构管片手孔封堵作为一种关键的施工技术，在地下隧道和管道工程中起着重要的作用。

随着城市化进程的加快，越来越多的地铁、水利、排污等工程项目需要使用盾构机进行施工。

在盾构施工过程中，手孔是连接掘进工作面与环片段流转区域的通道，也是形成人员和设备出入口的关键部位。

然而，这些手孔会导致土层破坏、围岩松散以及水土流失等问题，给地下工程的稳定性和安全性带来威胁。

1.2 文章结构本文将从多个方面介绍盾构管片手孔封堵作用，并阐述其定义、原理、应用场景、关键要点以及经济效益分析与优化措施。

具体而言，文章将按照以下结构展开论述：首先，在引言部分我们将对盾构管片手孔封堵作用进行概述，并说明其在地下工程中的重要性和必要性。

接着，文章将展示盾构管片手孔封堵作用的定义和原理，通过对相关理论和实践的分析，揭示手孔封堵技术的工作原理和机制。

然后，我们将专注于盾构管片手孔封堵的应用场景。

这包括地质环境要求手孔封堵技术以及施工过程中需要手孔封堵技术的情况。

通过具体案例和实际应用，探讨手孔封堵在不同工程背景下的使用价值。

接下来，文章将详细介绍盾构管片手孔封堵技术的关键要点。

这包括材料选用与施工方法、封堵效果及安全性评估方法和标准，以及经济效益分析与优化措施。

通过针对性的指导原则和实践经验，提供给读者进行具体操作时所需的重要提示与建议。

最后，在结论部分，我们将总结盾构管片手孔封堵作用的重要性与价值，并展望未来发展方向。

提出一些可能的改进措施和研究方向，以推动该领域的进一步发展。

1.3 目的本文旨在全面而系统地阐述盾构管片手孔封堵作用，并希望能够为读者提供清晰的理解和实用的指导，从而更好地应用此项技术于地下工程建设中。

通过深入研究和综合分析，我们将揭示盾构管片手孔封堵技术的工作原理、应用价值以及关键要点，以期在实际工程中提高施工效率、确保工程安全性，并取得出色的经济效益。

2. 盾构管片手孔封堵作用的定义和原理盾构管片手孔封堵是指在盾构施工过程中，为了防止地质灰塌、泥浆溢流以及水、土等物质进入隧道，需要对盾构机后方的管片手孔进行密封处理。

管片基础知识与管片选型

二、管片选型相关基础知识
管片超前量示意图人工测量管片超前量
二、管片选型相关基础知识
任意点位楔形量的计算
本工程所采用的管片为带双面等腰楔形，楔形量为 40mm。管片各点位的楔形量通用计算公式：
（式1）
式（1）中：B——任意点位与最窄处（即K块中心）之间的夹角如图所示。
当小角度时。式（1）可为简化δ =20×（1-
二、管片选型相关基础知识
二、管片选型相关基础知识
错缝拼装点位分布所谓“拼装点位”，是指管片拼装时封顶块所在的位置。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。
常见的管片环缝连接螺栓有10根和16根，本区间采用16个根环缝连接螺栓，螺栓孔的沿管片圆周均匀分布，对应的在圆周上一共有16个点位可以选择。
二、管片选型相关基础知识 2.2、管片选型的概念
管片选型是指通过灵活选用盾构管片，从而满足拟合设计线路行进的要求，同时保证管片的成型质量，达到满足验收及使用的目的。
本区间采用通用楔形管片拼装，每一环除了因埋深不同而配筋不同的区别以外，楔形量的布置的都是完全相同的，只要通过K块位置的选择从而旋转管片调整管片在各个方向上的超前量进行符合设计线路的行进，有别于标准环、转弯环设置的管片需要进行不同类型的管片组合使用。因此此类管片选型的核心就在于选择K块拼装的点位。
二、管片选型相关基础知识 2.3、通缝与错缝的区别
按照相邻两环管片拼装缝的位置不同，管片的拼装可以分成两种形式，通缝拼装和错缝拼装，通缝即每一坏与上一环相对的位置是完全重合的，错缝即上一环与下一环之间的纵缝不能重合，错缝拼装比通缝拼装在工程应用上出现的晚，但由于它在承受纵向力和保持成圆度方面比通缝拼装优越，所以在很多工程中被大量应用。本区间管片亦是采用错缝拼装。

盾构隧道衬砌类型及分块

管片的类型与基本尺寸1管片分块盾构隧道衬砌类型管片分块1标准管片2楔形管片最小最小宽度最大宽度标准宽度图721环块平面基本尺寸图2管片宽度就制作运输拼装及小半径曲线隧道施工等的要求而言希望管片的宽度要小而从减少管片连接件提高施工速度降低隧道工程费用而言希望宽度要大
《地下铁道》
7.3 盾构隧道衬砌类型及分块
盾构隧道衬砌类型
管片分块
2. 管片拼装 (1)拼装方式 ◆两种：错缝方式和通缝方式。多采用前者。 (1)错缝拼装：是使相邻衬砌圆环的纵缝错开管片长度的1/2～1/3。 (2)通缝拼装：主要是用在某些特殊场合，如在隧道的某一段以后需要拆除管片修建旁侧通道时，则采用此方式较为方便。
盾构隧道衬砌类型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
盾构隧道衬砌类型
管片分块
1.单层衬砌 (1)装配式衬砌 ④铸铁管片 ●这种管片重量轻、耐腐蚀性好、材质均匀、强度高、机械加工后的精度要求高、接头刚度大、拼装准确，因此防水效果也好。 ●但是造价非常高，因此只限于用在建筑物下面需要高强度管片的部位或盾构法施工的车站、通风口、泵站等位置。
盾构隧道衬砌类型
管片分块
2.衬砌管片拼装 (2)拼装顺序 ◆管片放在设有转盘的专门小车上，运到举重器处，在这转盘上转动管片，使管片垂直于隧道轴线方向，并将其平放在对准举重钳的位置上，将举重钳的摇轴插入管片螺栓孔中，缩回举重臂，将管片提起，再将举重臂沿隧道环向旋转，将管片对准安放的地方就位。 ◆拼装时，按先纵后环的顺序，将管片逐块先与上一环管片拼接好，最后封顶成环。这种拼装顺序，可轮流缩回和伸出千斤顶活塞杆以防止盾构后退，减少开挖面土体的走动。
● 7块(4A+2B+K) ● 6块(3A+2B+K)

谈谈盾构隧道管片若干问题的处理措施

谈谈盾构隧道管片若干问题的处理措施引言在盾构施工中，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

盾构管片的受力分析是盾构隧道设计和施工的技术难题。

在盾构施工中，常常会遇到盾构管片结构开裂、上浮、错台等问题，给拼装带来困难并对防水构成隐患，直接影响盾构工程的正常施工及安全运营。

由于盾构隧道的管片开裂、上浮、错台问题在很长一段时间内，没有得到足够的重视。

随着盾构法隧道施工技术和技术标准的发展，管片上浮对施工质量和运营的问题以及错台引起的管片开裂、拼装困难和防患等问题对施工和运营的影响开始凸现出来，甚至管片的开裂和接头的渗水问题，不仅增大了施工和维护的困难，而且影响了工程质量和隧道安全合理的管片计算模型能有助于更好的研究管片的结构受力。

本文将分析管片开裂、上浮、错台等问题的原因并提出相应的处理措施，为以后的盾构施工提供参考。

1.管片开裂原因及处理措施1.1管片开裂原因1）管片受力不均当纠偏、管片拼装质量差、环缝夹泥时，管片环面不佳，引起管片受力不均，从而导致应力集中部位的管片破碎。

盾构推进时推进力通过油泵衬垫传递到管片上，油泵衬垫与管片接触部位是应力集中区，如果衬垫面不平整或者衬垫面与管片环面存在夹角，就会造成管片破碎。

2）管片螺栓连接不当在盾尾脱出管片，管片螺栓连接的过程中也会由于操作不当造成管片的破损，开裂。

3）曲线掘进时的“卡壳”现象在曲线段的掘进过程中，管片环心与盾构无法保持同心，当管片环面与盾构推进方向存在夹角时，其合力作用方向部位的管片容易破碎。

盾构推进过程也是不断纠偏过程。

该区间隧道进入曲线段后，管片外弧与盾尾内壁间的距离沿环向分布不均匀，造成一侧间距很小，而另一侧间距较大，这时易产生“卡壳”现象，即两者碰在一起。

盾构机一推进，就会造成管片一定部位破碎。

盾构工程中的管片选型

管片选型培训讲义结合广州地铁四号线和南京地铁盾构三标的实际情况，详细介绍管片选型的原则、方法以及影响管片选型的其他因素，并根据实际的施工情况，介绍了一些管片选型的实例，供从事盾构施工的技术人员参考。

管片选型标准环转弯环盾尾间隙油缸行程差在国内城市地铁隧道工程中，目前已越来越多地开始使用盾构机来掘进区间隧道，用预制混凝土管片作为永久衬砌。

管片通常由专业的厂家提前制作，按其功能又通常分为两种，即标准环和转弯环。

顾名思义，标准环是用于直线段，转弯环是用于曲线段。

标准环与转弯环配合使用就可以拼装各种线性的隧道。

管片选型直接关系到隧道线路、隧道质量等一系列隧道的关键指标，所以管片选型是否正确，将决定盾构工程的成败。

以下就管片选型的问题，结合广州地铁四号线琶大区间的实际情况谈一谈笔者的体会。

1、管片选型的原则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姿态。

这两者相辅相成。

1.1 管片选型要适合隧道设计线路当一个盾构工程开工之前，就要根据设计线路对管片作一个统筹安排，通常把这一步骤叫管片排版。

通过管片排版，就基本了解了这段线路需要多少转弯环（包括左转弯、右转弯），多少标准环，曲线段上标准环与转弯环的布置方式。

现根据广州地铁四号线琶大区间的情况简要介绍一下管片排版。

琶大区间管片技术参数表广州地铁四号线琶大区间，分布三组圆曲线，半径分别为450米、800米、竖曲线3000米。

依照曲线的圆心角与转弯环产生的偏转角的关系，可以计算出区间线路曲线段的转弯环与标准环的布置方式。

θ―――转弯环的偏转角δ―――转弯环的最大楔形量的一半D―――管片直径将数据代入得出θ＝0.3629根据圆心角的计算公式：α＝180L/πR式中：L―――一段线路中心线的长度R―――曲线半径，取800m而θ＝α，将之代入，得出L＝5.067m上式表明，在800m的圆曲线上，每隔5.067m要用一环转弯环，广州地铁的管片长度为1.5m，就是说，在800m的圆曲线上，标准环与转弯环的拼装关系为2环标准环+1环转弯环。

地铁盾构管片制作的质量控制

地铁盾构管片制作的质量控制地铁盾构管片是地铁隧道建设中的重要构件，其质量直接关系到地铁运行的安全和效率。

制作地铁盾构管片的质量控制十分重要。

本文将就地铁盾构管片制作的质量控制进行详细的介绍。

地铁盾构管片的质量控制应该从原材料的选择和加工开始。

在选择原材料时，应严格按照地铁盾构管片的设计要求和相关标准来选择材料，并对原材料进行严格的检测和把关。

只有选用优质的原材料，才能够保证地铁盾构管片的质量。

在原材料加工过程中，应严格按照工艺要求进行加工，并对加工过程进行监控和检测，以确保加工质量和尺寸精度达标。

地铁盾构管片的制作还需要严格控制工艺流程和生产控制。

在地铁盾构管片的制作过程中，应确保每一个工艺环节都按照要求进行操作，避免出现疏忽或错误导致的质量问题。

生产过程中也应加强质量控制，对每一批产品进行抽检和全检，确保产品质量符合要求。

地铁盾构管片的装配和连接也是制作质量控制的重点。

在盾构管片的装配过程中，应按照设计要求进行装配，并对装配后的产品进行检测和调整，确保连接的牢固和精度的准确。

只有确保盾构管片的装配质量，才能够保证整个地铁隧道的施工质量。

对于地铁盾构管片的质量控制，还需要通过检测手段进行监控和验证。

在地铁盾构管片制作过程中，应该对产品的质量进行全程监控，并通过各种检测手段对产品进行验证。

可以通过超声波检测、尺寸测量、材料及焊接质量检测等手段来对地铁盾构管片的质量进行验证，确保产品质量符合设计要求和相关标准。

地铁盾构管片的制作质量控制是地铁隧道建设中的重要环节。

只有严格控制原材料的质量、生产工艺和装配过程，以及通过检测手段进行验证，才能够确保地铁盾构管片的质量符合要求，从而保障地铁运行的安全和顺利。

希望相关单位和企业在生产过程中，能够重视地铁盾构管片的质量控制工作，不断提升产品质量，为地铁建设和运行贡献力量。

地铁盾构法隧道管片设计的主要问题解析

地铁盾构法隧道管片设计的主要问题解析摘要：本文主要针对地铁盾构法隧道管片设计展开分析，思考了地铁盾构法隧道管片设计的关键性的问题，并对其问题的主要的解决方法进行了分析，希望可以为今后的设计工作带来参考。

关键词：地铁盾构法，隧道管片，设计，问题前言在地铁盾构法隧道管片设计的过程中，我们应该充分考虑到设计的重要性，对于设计的一些比较关键的地方进行重点关注，全盘考虑设计的所有问题，提高设计水平。

1、地铁盾构法隧道管片概述随着各大城市地铁交通的迅猛发展，造价低、机械化程度高的盾构法施工技术应用得越来越广泛，而标志隧道总体质量水平的管片使用数量也越来越多。

管片是隧道预制衬砌环的基本单元，管片的类型主要有钢筋混凝土管片、钢纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。

管片按拼装成环后的隧道线形分为：直线段管片、曲线段管片及既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片，其中曲线段管片又分为左转弯管片和右转弯管片。

盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片的质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能，对控制地铁隧道的质量，保持地铁隧道的线形和保证地铁隧道使用寿命起着关键作用。

2、管片结构形式目前我国地铁工程中，盾构管片主要采取两种形式。

一种为楔形环(也称通用环)形式，其主要特点是采用一环具有楔形的管片，施工时通过调整每环之间不同组合的各块环片相对位置，拼装出隧道线形需要的直线段与曲线段隧道。

因而理论上只需要一种管片(包括钢模)即可实现任何线形隧道的掘进施工。

另外一种是在直线段隧道使用无楔环管片拼装，曲线段隧道则是在无楔环的基础上，增加有楔环进行组合拼装的直、曲组合环(也称普通环)形式。

因此，一般情况下，直、曲组合环形式的盾构管片应需要两种以上的管片(钢模)才能完成曲线隧道的掘进施工。

目前国内几个大城市地铁隧道用的管片形式，上海、北京为直、曲组合环形式；广州、深圳、南京则两种管片形式都采用。

盾构管片的生产工艺

盾构管片的生产工艺摘要：盾构法目前在国内已经日趋成熟。

管片生产是盾构中必不可少的一部分。

在此作者以长株潭城际铁路一标的管片生产为例，介绍管片的生产工艺和控制要点。

关键词：管片、原材料、配合比、生产、养护、拼装、检漏Abstract:Shield has matured in our country at present. Segment production is an essential part of the shield. In this article, the author introduces the segment production process and control points based on the city rail among the cities: Changsha Zhuzhou and Xiangtan.Keywords:segment、raw material、production、curing、place joint、check penetration中图分类号：D412.64文献标识码：A 文章编号：引言：盾构是有钢构保护的、在掘进中可提供平衡水土压力并能完成管片拼装作业的隧道掘进机。

盾构法目前在国内已经日趋成熟，由于盾构施工在工期、质量、安全等诸多方面的优势，一些城市的其它地下工程(过江隧道、输水管道等)也越来越多的采用盾构施工。

但是由于盾构在隧道内拼装的钢筋混凝土管片需要提前预制，而且需要很高的抗压、抗渗、耐久性等要求，一旦管片本身出现致命的缺陷，可能就会产生灾难性的后果。

因此，管片生产是盾构工艺的重要一环。

了解管片的生产工艺不仅仅是生产技术人员的责任，也是试验人员的任务。

一、生产管片的原材料：管片生产的原材料主要是水泥、砂子、碎石、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、纤维、水和钢筋。

原材料质量的好坏直接影响到管片预制的质量，依据《高速铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010对管片的生产原材料进行过程控制，所有原材料均符合国家标准要求。

盾构管片技术指标

本工程结构的设计使用年限为100年。

工程环境处于Ⅰ－C类，混凝土满足《混凝土结构设计规范》外，还应满足《混凝土结构耐久性设计规范》Ⅰ－C类的相关规定，管片混凝土等级为C50高强混凝土，抗渗等级P10.混凝土结构的耐久性设计可从以下方面进行控制。

混凝土材料及要求一、混凝土材料⑴配筋混凝土的强度等级、最大水胶比和单方混凝土胶凝材料以及水泥的最小用量应满足下表的规定.环境类别强度等级最大水胶比胶凝材料最小用量水泥最小用量Ⅰ－C C500.注：表中胶凝材料最低用量指骨料最大粒径为20mm的混凝土。

如最大粒径为40mm，最低用量取表中数值减30kg/m3；如最大粒径为15mm和10mm，最低用量分别取表中数值加20kg/m3和30kg/m3.⑵配置耐久混凝土的水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其强度等级宜为42.5号，并不宜低于32.5号。

不论骨料是否具有活性，水泥的含碱量（等效Na2O）均不应超过3kg/m3.在无氯盐的环境中，配置钢筋混凝土和预应力混凝土所用各种原材料（水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂和拌合水等）的氯离子含量分别不应超过胶凝材料重量的0.15%和0.06%.⑶配置耐久混凝土所用的矿物掺合料应符合下列要求：①粉煤灰应选用来料均匀、各项性能指标稳定的二级灰。

粉煤灰的烧失量应尽可能低并不大于4%。

三氧化硫含量不大于3%。

在满足强度需要的前提下，粉煤灰掺量不宜超过20%。

②磨细的粒化高炉矿渣的比表面积不宜小于3500cm2/g。

⑷配置耐久混凝土的骨料应满足以下要求：①骨料使用非碱活性骨料。

每立方米砼中各类材料的总碱量不得大于3kg。

②质地均匀坚固，粒形和级配良好，空隙率小（粗骨料堆积密度一般大于1500kg/m3，对较致密石子如石灰岩大于1600kg/m3，即空隙率约不超过40%；对不同细度模数的砂子，控制5mm、0.63mm和0.16mm筛的累计筛余量分别为0～5%、40～70%和≥95%）粗骨料的压碎指标不大于10%，吸水率不大于2%。

盾构隧道的管片配筋设计介绍

盾构隧道的管片配筋设计介绍发表时间：2017-10-24T11:42:27.053Z 来源：《防护工程》2017年第15期作者：孙凤明[导读] 圆形隧道衬砌按平面问题计算,在软土地层中通缝拼装的衬砌结构，常用的计算模式是等刚度的弹性匀质圆环模型。

中国港湾工程有限责任公司北京 100027摘要：盾构隧道在国内近几年的基础设施领域快速发展，特别是地铁区间的大量建设实践极大的提高了广大设计人员的技术水平。

其中管片设计是影响盾构隧道造价的重要一环。

本文结合某地铁区间的设计实例，结合软件计算，介绍管片配筋计算的一般流程，以期待为其他工程技术人员提供参考借鉴，共同提高我国在该领域的设计水平。

关键词：盾构隧道；管片；配筋；计算,实例1 计算理论圆形隧道衬砌按平面问题计算,在软土地层中通缝拼装的衬砌结构，常用的计算模式是等刚度的弹性匀质圆环模型。

该计算结果偏于安全，估得到广泛运用。

计算中主要需要考虑的荷载包括：1)地面超载q（一般情况下按20KPa）；2)结构自重g；3)垂直和水平土压力q1、e1～e2；4)外水压力（H1～H1+2R）；5)侧向地层抗力PP；6)地层反力q2；7)施工荷载(盾构千斤顶顶力、不均匀压浆压力、相邻隧道施工影响等)；8)结构内部荷载（车辆荷载及固定设施自重等）；9)特殊荷载（地震荷载或六级人防荷载）。

结构设计时，分别就施工阶段、正常运行阶段和特殊阶段可能出现的最不利荷载组合进行结构强度、刚度和裂缝宽度验算。

但特殊荷载阶段每次仅对一种特殊荷载进行组合（无需验算裂缝宽度）。

2 计算参数2.1工程材料该工程普通衬砌环由钢筋砼管片构成，砼强度等级为C50，钢筋采用HPB300、HRB400钢。

管片环、纵向连接螺栓均采用M30螺栓，强度等级为5.8、6.8级。

2.2结构尺寸隧道内径的确定主要取决于地下铁道的限界，同时需要考虑区间线路最小曲线半径和轨道超高、施工误差、不均匀沉降等。

本项目采用B型车，圆形区间隧道建筑限界为φ5200mm，综合考虑隧道轴线的施工误差（包括测量误差）为±100mm、隧道后期不均匀沉降±50mm，则隧道的内径可定为5500mm。

盾构通用环管片拼装点位确定方法与流程

步骤三中完成可选择拼装点位的选择性评价后，还需对当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的盾构机千⽄顶⾏程信息和盾尾间隙信息分别进⾏计算；当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的盾构机千⽄顶⾏程信息包括YGS、YGX、YGZ和YGY；其中，YGS为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后盾构机上部千⽄顶的⾏程，YGX为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后盾构机下部千⽄顶的⾏程，YGZ为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后盾构机左侧千⽄顶的⾏程，YGY为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后盾构机右侧千⽄顶的⾏程；当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的盾尾间隙信息包括DWS、DWX、DWZ和DWY；其中，DWS 为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的上部盾尾间隙，DWX为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的下部盾尾间隙，DWZ为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的左侧盾尾间隙，DWY为当前环盾构管⽚拼装施⼯完成后的右侧盾尾间隙。

上述⼀种地铁盾构施⼯通⽤环管⽚拼装点位确定⽅法，其特征是：步骤⼆中三个所述选择影响指标中所述盾构机姿态的权重系数记作λZ，盾构机千⽄顶⾏程差的权重系数记作λQ，盾尾间隙的权重系数记作λD；其中，0＜λZ＜1，0＜λQ＜1，0＜λD＜1，λZ+λQ+λD＝1。

上述⼀种地铁盾构施⼯通⽤环管⽚拼装点位确定⽅法，其特征是：步骤⼆中三个所述选择影响指标的权重系数中数值最⼤的权重系数记作λM，λM＝0.4～0.6；三个所述选择影响指标的权重系数中数值最⼩的权重系数记作λm，λm＝0.1～0.3。

上述⼀种地铁盾构施⼯通⽤环管⽚拼装点位确定⽅法，其特征是：步骤⼆中对三个所述选择影响指标的权重系数进⾏确定时，先根据对当前环盾构管⽚所处隧道节段进⾏盾构掘进施⼯时的盾构掘进施⼯参数，并结合预先设定的设定参数，对三个所述选择影响指标的影响程度分别进⾏确定；影响程度最⼤的选择影响指标的权重系数＝λM，影响程度最⼩的选择影响指标的权重系数＝λm；所述设定参数包括盾构机姿态偏差阈值s、千⽄顶⾏程差阈值q和盾尾间隙允许值d；其中，s＞0，q＞0且d＞0。

盾构法管片类型

盾构法管片类型盾构法是一种常用于地下隧道建设的方法，其中管片类型是盾构法中的重要组成部分。

管片是盾构法中的一种关键材料，它可以用来支撑隧道结构并保证隧道的稳定性。

根据材料和结构的不同，管片可以分为多种类型。

1.混凝土预制管片混凝土预制管片是盾构法中常用的一种管片类型。

它是在工厂中预先制造好的，可以根据需要定制不同的尺寸和形状。

这种管片的制造过程比较简单，可以大批量生产，而且重量轻，易于安装。

由于混凝土预制管片的强度较高，可以承受较大的压力，因此被广泛应用于地铁、隧道等地下工程中。

2.钢筋混凝土管片钢筋混凝土管片是一种材料强度高、耐用性好的管片类型。

它由钢筋和混凝土组成，可以承受较大的荷载和压力。

这种管片适用于复杂的地质条件和需要承受较大荷载的地下工程。

但是，由于钢筋混凝土管片的制造和安装过程较为复杂，成本较高。

3.玻璃钢管片玻璃钢管片是一种轻质、高强度、耐腐蚀的管片类型。

它由玻璃纤维和树脂组成，重量轻、易于安装。

由于玻璃钢管片具有优异的耐腐蚀性能和较高的强度，因此被广泛应用于污水处理厂、化工厂等需要抗腐蚀的地下工程中。

4.复合管片复合管片是一种由不同材料组成的管片类型。

它可以根据工程需要，将不同的材料进行组合，以达到更好的强度和稳定性。

例如，可以将钢筋混凝土管片和玻璃钢管片进行组合，以充分发挥两种材料的优点。

但是，由于复合管片的制造和安装较为复杂，因此成本较高。

在盾构法中，不同的管片类型具有不同的特点和应用场景。

工程师需要根据工程的实际需要选择合适的管片类型，以保证工程的质量和安全。

上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限

上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限
以上上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限
上海人民路隧道是上海市的一项重要交通工程，其盾构段的管片是该隧道的重要组成部分。

管片作为隧道结构的一部分，承担着承载荷载和保护隧道结构的重要任务。

那么，上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限是多久呢？
根据相关专家的研究和实践经验，上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限在30年左右。

这是通过对材料性能、结构设计和施工工艺等多方面因素的综合考虑得出的结论。

上海人民路隧道盾构段的管片采用了高强度混凝土材料，具有较好的抗压和抗弯强度，能够承受较大的荷载。

同时，管片的设计也考虑了隧道结构的使用寿命和安全性能，保证了管片在使用过程中的稳定性和可靠性。

管片的施工工艺也对其使用年限产生了影响。

上海人民路隧道盾构段的管片采用了先进的盾构技术，保证了管片的准确安装和良好连接，从而提高了管片的使用寿命。

除此之外，上海人民路隧道盾构段的管片还需要经过定期的检测和维护，以确保其在使用过程中的安全和稳定。

如果发现管片存在损坏或老化等情况，需要及时修复或更换，以延长其使用年限。

上海人民路隧道盾构段的管片一般使用年限为30年左右。

通过科学的材料选择、合理的结构设计和先进的施工工艺，可以保证管片在使用过程中的稳定性和可靠性。

同时，定期的检测和维护也是延长管片使用年限的重要措施。