2017.11通用管片施工技术培训

1点
二、通用管片施工——排版与纠偏
二、通用管片施工——排版与纠偏
2、管片选型
（3）管片拼装要点
1）管片选型以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满 足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。 2）管片安装必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶 块。安装第一块管片时，用水平尺与上一环管片精确找平。 3）安装邻接块时，为保证封顶块的安装净空，安装第五块管片时一定要 测量两邻接块前后两端的距离（分别大于K块的宽度，且误差小于+10mm）， 并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。 4）封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，安装时先搭接700mm径向 推上，调整位置后缓慢纵向顶推插入。 5）管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶 推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。 6）管片安装完在推进下一环过程中管片脱离盾尾前采用2600 KN/m风动 扳手一次性紧固，防止因管片脱出盾尾后自身上浮，造成管片环与环之间出 现错动，造成管片出现破损现象发生。 7）管片拼装前对吊装孔进行检查，确保吊装孔螺旋管连接牢固，防止在 拼装过程中螺旋管脱出，管片掉落，造成安全隐患。
3、在不同设计轴线上，封顶块位置选择的基本组合 （4）平、竖曲线结合段
在结合段范围内，坡度变大且曲线向左转为右下超， 选用【K5、K13、K15、K13、K5】组合（下超18.6mm，右超 18.6mm）；坡度变大且曲线向右转为左下超，选用【K13、 K5、K3、K5、K13】组合（下超18.6mm，左超18.6mm）；坡 度变小且曲线向左转为右上超，选用【K5、K13、K11、K13、 K5】组合（上超18.6mm，右超18.6mm）；坡度变小且曲线向 右转为左上超，选用【K13、K5、K7、K5、K13】组合（上超 18.6mm，左超18.6mm）。在选择上述拼装组合时，要兼顾到 各方超前量的平衡，如右下超做的过程中，右超已经做到位 了，就要单独再做一点下超，中间加入适量的【K5、K13】 组合（上/下超0mm，左/右超0mm）作为过渡，防止纠偏过急 过大。如此经过几个组合即可满足轴线要求。
4、盾构姿态自动引导测量
在本工程中圆隧道盾构掘进的方向控制和盾构机头姿态 控制测量工作，将采用盾构自动引导测量系统为主测手段， 人工测量为辅助检测手段。
5、盾构机纠偏：管片姿态决定盾构机姿态。
（1）盾构偏差量在±50mm范围内的纠偏
当盾构轴线偏差在±50mm时，通过合理地调整区间油压， 以及适当的管片选型，来对轴线进行纠正。过程中确保盾尾 间隙，避免在纠偏过程中，造成管片碎裂现象。
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、管片选型
上回拼装 可拼（优先拼装） 大通缝（严禁拼装） 小通缝（次要拼装）
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10
K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13
K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16
K11 K12 K13 K14 K15 K16 K1 K2
K14 K15 K16 K1 K2 K3 K4 K5
K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9
K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12
K13 K14 K15 K16 K1 K2 K3 K4
K16 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7
盾构施工控制的“不破、不裂、不沉、不隆、不渗”五不原 则指导下，必须拟合出一条理论排版图，并制定相应的排版原 则及纠偏原则，统一标准及要求，以指导隧道通用管片的施工， 实现通用管片的精细化施工。
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、管片选型
（1）管片选型原则 1）熟悉线路参数（适合隧道设计线路），即盾构机、管 片去拟合线路走向（正常阶段）；在纠偏段时管片选型要拟 合盾构机的纠偏线路。 2）适应盾构机的姿态，保证推进油缸行程差及盾尾间隙 满足要求（盾构机的姿态与千斤顶行程，根据盾构机姿态、 千斤顶的行程差来计算管片的姿态，根据管片姿态与盾构机 姿态计算管片脱出盾尾时的盾尾间隙）。 3）盾尾间隙(作为管片选型的参考对象)。 （2）管片拼装点位（如下图） 盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。
砌环由一个封顶块（K），两个邻接块
（B1、B2）和三个标准块（A1、A2、A3）组成。 3、衬砌环间采用错缝拼装。 4、衬砌环的接缝连接包括16个环缝连接螺栓（M30） 和12个纵缝连接螺栓（M30）。
5、衬砌混凝土强度等级C50，抗渗等级P12。
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、关于拼装管片施工的要求
（2）盾构机偏差量在150mm左右时的纠偏
如图所示，由于土质原因造成的管片上浮对盾构机的影响。 从图上的受力分析可以看出，在管片上浮的情况下，盾构机 在向下纠偏的同时，会对管片有一个向上的分力。在此分力 的作用下，会加剧管片的上浮量，造成纠偏失败，进一步加 大盾构机和管片向上的轴线偏差。如果继续拼装上超管片， 则造成的后果更为严重。
பைடு நூலகம்
K9
K10 K11 K12
K11
K12 K13 K14
K14
K15 K16 K1
K1
K2 K3 K4
K4
K5 K6 K7
K7
K8 K9 K10
K12
K13 K14 K15
K15
K16 K1 K2
K16
K1 K2 K3
K2
K3 K4 K5
K3
K4 K5 K6
K6
K7 K8 K9
K10
K11 K12 K13
K12 K13 K14 K15 K16 K1 K2 K3
K15 K16 K1 K2 K3 K4 K5 K6
K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11
K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14
K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15
K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 K1
通用管片选型与拼装
培训内容
通用管片施工要求及尺寸
通用管片施工——排版与纠偏
管片破损及其原因分析
一、通用管片施工要求及尺寸
一、通用管片施工要求及尺寸
一、通用管片施工要求及尺寸
一、通用管片施工要求及尺寸
1、管片衬砌环的接缝连接采用弯螺栓连接，包括16个 环缝连接螺栓（M30）和12个纵缝连接螺栓（M30）。 2、本衬砌环为双面楔形通用环，楔形量为40mm。衬
3、在不同线段轴线上，封顶块位置选择的基本组合 （1）直线段
直线段推进，都是平推，在适合拼装难度情况下，优先 【K5、K13】组合（上/下超0mm，左/右超0mm）。
（2）竖曲线段
在竖曲线范围内，如遇到坡度变大，即盾构机向上爬， 则选用下超，根据实测管片上超量与理论上超量的相对关系， 可选用【K5、K4、K15、K13】组合（下超27mm，左超9.3mm） 或者【K13、K14、K3、K5】组合（下超27mm，右超9.3mm）； 如遇到坡度变小，即盾构机向下推进时，则选用上超，根据 实测管片上超量与理论上超量的相对关系，可选用【K5、K6、 K11、K13】组合（上超27mm，左超9.3mm）或者【K13、K12、 K7、K5】组合（上超量27mm，右超9.3mm）。在选择上述拼装 组合时，要兼顾到左右超前量的平衡，每次选用下超或者上 超管片组合中间加入适量的【K5、K13】组合（上/下超0mm， 左/右超0mm），如此经过几个组合即可满足变坡要求。
K8 K9 K10
K10
K11 K12 K13
K14
K15 K16 K1
K1
K2 K3 K4
K9
K10 K11 K12
K12
K13 K14 K15
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、管片选型
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、管片选型
二、通用管片施工——排版与纠偏
1、盾构管片在小半径圆曲线楔形量计算 R=350m圆曲线每环所需楔形量计算 计算公式如下： θ=2γ=2*arctg（δ/D） 式中： θ—通用环环的偏转角 δ—通用环的最大楔型量的一半(20) D—管片直径(6200) 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(350) 例如，θ=2γ=2*arctg（δ/D） =2*arctg（20/6200) =0.3696 由θ=α， 1）已知L=1.5m，求R； R=232.65m，即该种管片可拼装R=232.65m的圆曲线 2）已知R=350m，求L。 θ=180L/（πR）=0.3696 L=2.257 由 L/40=1.5/β β =26.58mm，即R=350m的圆曲线每环所需楔形量为26.58mm。
二、通用管片施工——排版与纠偏
2.管片楔形面圆周上每一点的楔形量计算：
B点是管片最窄处，A点为楔形面圆周上的任意 一点。 A点的楔型量计算如下： L=R(1-COS(B)) 由X/L= δ/D ，可得 X=R(1-COS(B)) δ/D 故A点的楔型量：X=(1-COS(B)) δ/2 由于通用环管片双面楔形，故通用环管片楔形量 通用公式： X=δ(1-COS(B))
3、在不同设计轴线上，封顶块位置选择的基本组合 （3）平曲线段
在平曲线范围内，如遇到向左转，则选用右超管片组合， 根据右超量的大小可选用【K5、K13、K11、K13、K5】组合 （上超18.6mm，右超18.6mm）或者【K5、K13、K15、K13、 K5】组合（下超18.6mm，右超18.6mm），两个组合根据实际 情况交替使用，确保管片上超量与设计相符；如果遇到向右 转，则选用左超管片组合，【K13、K5、K7、K5、K13】组合 （上超18.6mm，左超18.6mm）或者【K13、K5、K3、K5、K13】 组合（下超18.6mm，左超18.6mm），两个组合根据实际情况 交替使用，确保管片上超量与设计相符。在选择上述拼装组 合时，要兼顾到上/下超前量的平衡，每次选用左/右超管片 组合中间加入适量的【K5、K13】组合（上/下超0mm，左/右 超0mm），如此经过几个组合即可满足轴线要求。
举例：A点与B点的夹角90°，侧A点的管片楔形 量为X=20（1-cos（90°））=20mm。 实例：管片拼装1点位对水平方向的楔形量， 左侧=20*（1-cos112.5°）=27.65mm， 右侧=20*（1-cos67.5°）=12.35mm， 右-左=12.35-27.65=-15.3mm。
K13
K14 K15 K16
K5
K6 K7 K8
K8
K9 K10 K11
K13
K14 K15 K16
K15
K16 K1 K2
K2
K3 K4 K5
K5
K6 K7 K8
K8
K9 K10 K11
K11
K12 K13 K14
K16
K1 K2 K3
K3
K4 K5 K6
K4
K5 K6 K7
K6
K7 K8 K9
K7
5、盾构机纠偏：管片姿态决定盾构机姿态。
对此，要适量拼装下超的管片，并且调整盾构机坡度， 使盾构机与管片之间的夹角缩小，尽可能减小盾构机对管片 向上的分力。在调整好管片与盾构机夹角以后，适量拼装 【K5、K13】组合（上/下超0mm，左/右超0mm），使其进一 步稳定。 在盾构机姿态稳定后，可选用【K5、K4、K15、K13】 组合（下超27mm，左超9.3mm）或者【K13、K14、K3、K5】 组合（下超27mm，右超9.3mm）进行管片上超量的控制。每 两次拼装上超组合之间，要适量拼装【K5、K13】组合（上/ 下超0mm，左/右超0mm），且保持盾构机平推，使其进一步 稳定。在每次拼装组合前，要将盾构机坡度向下调整，以适 应管片的趋势。
5、纠偏措施
（1）认真记录每环推进数据，及时对比分析，总结变化趋 势后，及时采取相应措施。 （2）统一操作思路，指定经验丰富的操作手推进，并安排 另一个班组重要岗位人员仍跟机作业。 （3）盾构机纠偏原则上要缓慢进行，可以以盾构机盾尾姿 态为参考点，避免急上急下，姿态变化幅度尽量不超过2mm/环。 正常掘进时严格控制盾构机每环油缸行程差在30mm以内，当油 缸行程差大于40mm时，必须及时进行调整。 （4）纠偏施工应首先以调整管片姿态为主，盾构姿态要逐 步拟合盾构机姿态，防止纠偏过急。充分摸清后续盾构掘进地 质情况，加强盾构机姿态控制，做到勤纠，少纠。并根据盾构 机姿态、设计线路、管片点位，制定详细的纠偏计划，为施工 过程提供数据依据。