管片选型与拼装

管片选型与拼装

昆明地铁晓东村至世纪城站区间，沿途经过华洋五金机电城，雨龙村等，城中建筑多为二至七层结构。我们在管片拼装时主要面临着350m小半径的难题，在管片选型我们要时刻注意油缸的行程与盾尾间隙，在推进的过程中还要考虑转弯对管片的损害。

在这个区间我们的管片采用的时候通用型管片，所以我们在管片选型时可以不用考虑选用左弯环、右弯环或者是通用环。每一环共有6块管片，分别为B1\B2\B3\L1\L2\K块，管片的最小楔形量为零，最大楔形量为37.2mm。盾构机共有16组油缸，其中K块由一个油缸顶着，其余每块由三组油缸顶着。在盾构机推进的过程中盾体接着管片的反作用力前进。所以管片的拼装决定着盾构机的姿态以及盾构机的走向。管片是在尾盾进行拼装，所以在盾构机推进时，不合理的拼装会与尾盾有摩擦，有肯能将管片损坏。所以在拼装管片时，管片应该尽量垂直于盾构机轴线，使盾构机的推进油缸的撑靴能垂直贴在管片上，这样可以使管片受力均匀，掘进时不会事管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾的间隙，使其控制在55mm，这样的缘由有以下两点：第一、盾尾间隙过大，在同步注浆时由于注浆的压力在3bar左右，浆液容易将盾尾脂冲破，造成漏浆，空隙填充不饱满，地面一起沉降；第二、盾尾间隙过小，盾尾上的盾尾刷紧贴管片，在推进过程中，盾尾刷在前进，容易将盾尾刷刮坏，造成漏浆，或者将管片损坏，在盾尾托出管片时地下水从管片破损处流进，后果不堪设想。盾构机在推进时应该尽量根据设计路线进行掘进，避免产生不必要的偏差。在实际掘进过程中，盾构机因为地质不均，推理不均等原因，盾构机的姿态经常会偏离隧道的设计路线，当盾构机在偏离设计路线进行纠偏时，要特别注意管片型号的选择，避免因为盾尾间隙过小造成管片的破损。如果盾构机偏离设计路线时，在纠偏的过程中不要过急，为了保证盾尾密封，盾尾钢丝刷密封工作的良好，同时也为了保证管片的不受损坏，纠偏过程不应该有太大的调整，一环的纠偏值应该控制在8mm内，否则管

片的便宜量跟不上盾构机的纠偏量，盾尾会挤坏管片。

盾构机在推进的时，由于隧道的转弯，盾构机姿态等原因推进油缸伸出不等，盾尾间隙不等，我们在拼装管片时要调整油缸行程与盾尾间隙。在盾构机抬头时，尾盾的趋向是向上的，盾构机上面的间隙变大，下面的间隙变小，相反在盾构机下潜时，上面的间隙变小，下面的间隙变大，在拼装时我们要将楔形量大的拼装在间隙小的点位，楔形量小的拼装在间隙大的位置。我们在拼装管片时经常会说到拼装点位，所谓的拼装点位是指在拼装时封顶块锁在的位置，也就是我们前面说的K块的位置，在昆明地铁每一环管片有16个环向螺栓，12个纵向螺栓连接，拼装时由拼装机调整位置，使螺栓能轻松穿过螺栓孔，之后人工是棘轮扳手或者风炮打紧，在推进一环后再重新复紧一次。点位顺时针平均分布在盾尾上，每两个点位之间的角度为22.5°，最上方为16点，最下方为8点。由于是错缝拼装，每一环有5个点位可以供选择，例如上环拼装点位为16点，下一环可以提供选择的点位为2、5、8、11、14点，也就是说上环拼装为N点，这环可以选择N+2\N+5\N+8\N+11\N+14五个点位。

根据油缸行程选择拼装点位：盾构机是依靠推进油缸推在管片上锁产生的反力向前推进的，推进油缸按上下左右四个方向分成四组。而每一个掘进循环，这四组油缸的行程的差值反应可盾构机与管片平面之间的空间关系，可以看出下一掘进循环盾尾间隙的变化趋势。当管片端面不垂直于盾构机轴线时，各种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。在选择点位时我们选择1点，左右行程调节37.2mm，拼装5点时上下行程调节37.2mm。昆明地铁的两台海瑞克盾构机有16组油缸，中盾和尾盾采用14组铰接油缸进行连接，在主控室内可以之间观测到上下左右四组油缸和铰接油缸的伸长量，当交接油缸差值比较小时我们可以直接比较油缸的行程进行选择点位，当差值比较大时，盾构机的中盾与尾盾产生一个角度，这时应该将上下或者左右的推进油缸行程值减去上下或者左右的铰接油缸行程的差值，作为最

后管片选点的依据。

根据盾尾间隙选择管片及拼装点位：尾盾的外径为6390mm，内径为6310mm，管片的外径为6200mm，因此标准的盾尾间隙为55mm。盾尾间隙是管片选择的重要依据，间隙过小，则盾构机在推进过程中盾尾会与管片发生干扰。轻则增加盾构机向前推进的阻力，降低掘进速度，重则盾尾将管片损坏，造成隧道渗漏水或地面沉降。管片与盾尾通过钢丝刷密封，当吨位间隙小于30mm时，盾尾拖动时管片与钢丝刷密封会发生干扰。因此在拼装管片之前必须对上一环管片的上下左右四个位置盾尾间隙进行测量。如果盾尾间隙过小，就用此点楔形量最大的点位进行拼装。这样此处的盾尾间隙将变大，对应此处的盾尾间隙将变小。连续拼装二至三环，就会将盾尾间隙调至标准状态。

由于我们用的是通用环管片，在拼装时注意点位的选择，来实现盾构隧道的调向和纠偏，是隧道实际线路满足平曲线和竖曲线的要求，使隧道实际施工线路控制在设计线路的允许误差内。