盾构法隧道施工管片螺栓防水保护罩说明

盾构法隧道施工管片螺栓防水保护罩说明

目前，盾构法隧道施工管片螺栓防水的处置方法为：特制一个保护罩，材质为聚丙烯（简称PP）或高密度聚乙烯（HDPE），厚度为2mm，在罩内填充双组份聚氨酯或聚硫密封胶（基于环保考虑，聚硫密封胶逐渐在被抛弃）。

原始设计为（如下图1）：

保护罩容积：((74/2)2*(1/3)0.5*6*5+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=205cm3 但是，这个保护罩的设计图是存在错误的，由小图7-7可以得知，保护罩的内净空高度为5+15+15+15-2=48mm，而所需高度为8+27+14=49mm。

图纸说明中的第二句“2、图中给出的保护罩断面尺寸仅供参考，现场施工前应进行试套。”

螺栓垫片设计厚度为8mm，而罩内高度为5mm，需将此高度由5mm 调整到10mm（大于螺栓垫片本身厚度8mm），则保护罩的容积增加到：((74/2)2*(1/3)0.5*6*3+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=229cm3

每根螺栓两端罩內体积为155cm3：

((70/2)2*3.1416*8+0.25*(53*0.5)*(53*0.866)*6*27+(30/2)2*3.1416*14+(70/2) 2*3.1416*8+0.25(53*0.5)*(53*0.866)*6*19)/1000=155cm3

则每根螺栓两端所需填充料体积为：229*2-155=303cm3

所需填充料的体积甚至超过了螺栓本身的体积，因此可认为原设计存在优化可能性，在保证螺栓防水效果的前提下，可以将保护罩的罩内净尺寸优化为（如下图2）：

其中类型一保护罩针对螺栓有螺纹的这一端，而类型二则针对螺栓有自带螺母这一端，类型一+类型二的罩内容积为230cm3，每根螺栓两端所需填充料体积为：230-155=75cm3，填充料体积差异为：303-75=228cm3(/根)。（实际施工中，因螺栓制造时的负公差，填料耗量会超过上述计算量，但耗量差值是由两种保护罩的净容积差造成的，是不变的）。

经济分析：

1. 填充物按双组份聚硫密封胶考虑，相应参数为：密度1.5g/cm3,市场批发价14元/kg，每根螺栓填充物节省金额=228cm3*1.5g/cm3*14元/kg/1000=4.79元(/根)，

2. 保护罩安装有两种设计要求，分别为顶部45°和180°，如设计要求为顶部45°，则需安装保护罩的螺栓3、5、7，平均按照5根考虑则每环节约材料成本为4.79*5=2

3.95元，按24元/环计；如设计要求为顶部180°，则需安装保护罩的螺栓平均按照15根考虑则每环节约材料成本为

4.79*15=71.85元，按72元/环计。

产品特点

1.厚度。为贯彻“建百年地铁，铸精品工程”的指导思想，本保护罩厚度严格按照设计要求制造，为足尺寸的2mm，单个保护罩可承受的净压重＞80kg。

2.标识线。罩体内外均有三根40/50/60ML刻度线，方便工人准确添加，减

少浪费(友情提示：如配备性能配套的填料工具则将更加事半功倍）。