盾构隧道的设计
盾构隧道设计基本概念
盾构隧道设计基本概念盾构隧道设计基本概念1盾构管⽚的⼏何设计1.1隧道线形的选择—平纵断⾯的拟合隧道的中线是由直线及曲线组成。
设计常常采⽤楔形衬砌环(见图1-1),来实现盾构隧道在曲线上偏转及纠偏,楔形衬砌环最⼤宽度与最⼩宽度之差称为楔形量。
⼀般来说,楔形量的确定具有经验性,应考虑管⽚种类、环宽、直径、曲线半径、曲线区间楔形管⽚环使⽤⽐例、管⽚制作的⽅便性、盾尾操作空隙因素综合确定;管⽚楔形量还必须为施⼯留出适当的余裕。
如下图所⽰,阴影部分是管⽚的平⾯投影图,圆弧是隧道设计中⼼线,圆弧中⼼点O1是隧道的转弯半径所在的中⼼点,O2是理论上能拼出的最⼩转弯半径时的圆⼼,则O2P<O1P。
a)普通环b)单侧楔形环c)两侧楔形环图1-1 楔形衬砌环(β-楔形⾓、△-楔形量)图1-2 楔形量与转弯半径⽰意图⽇本曾统计管⽚外径与楔形量的相关关系,如下图所⽰。
图1-3 楔形量的施⼯统计《盾构⼯程⽤标准管⽚(1990年)》规定管⽚环外径与楔形量的关系如表1-1所⽰。
表1-1 楔形量与管⽚环外径的关系⽬前,多采⽤楔形衬砌环与直线衬砌环的组合、左右楔形衬砌环以及通⽤型管⽚。
1.1.1标准环+楔形环管⽚拼装时,根据隧道线路的不同,直线段采⽤标准环管⽚,曲线段采⽤楔形管⽚(左转弯环、右转弯环)⽤于隧道的转弯和纠偏。
楔形环的楔形⾓由标准管⽚的宽度、外径和施⼯曲线的半径⽽定。
采⽤这类管⽚时,⾄少需三种管⽚模具,即标准环管模、左转弯环管模和右转弯环管模。
a)直线段b)曲线段图1-4 标准环+楔形环拟合线路通常,以短折线拟合曲线,在设计时常以2标准环+1楔形环来拟合;不得以(极端困难)时,以1标准环+1楔形环来拟合。
⼀般地,短折线偏离圆曲线或缓和曲线量不宜⼤于5mm ,也有⼈提出控制在10mm 。
这就意味着环宽与直径如何匹配是设计需要进⼀步考虑的问题。
①楔形量确定⽅法可采⽤下式计算:0002//2/2/)(D D R B B m n D R D R B n B m Bn B m Bn B m B n B m TT T T T ?++?=?∴-+=?+?-??+??+?-?=?+?=)(管⽚的内周长管⽚的外周长式中 R ——隧道中⼼曲线半径(mm );——楔形量(mm ); m ——楔形环数; n ——普通环数;B T ——楔形环的最⼤宽度(mm ); B ——普通环的宽度(mm ); D 0——管⽚外径(mm )。
盾构隧道设计指导书
盾构隧道设计指导书1000字
盾构隧道是一种常见的地下隧道建设方式,尤其适用于城市环境下的地下道路建设。
隧道设计的好坏直接影响着盾构隧道的施工效果和使用效益。
下面就盾构隧道设计的一些指导原则进行简要介绍。
一、隧道选择
在地质条件较为复杂的区域,需要进行详细的地质调查,评估地质环境的复杂程度。
同时,需要从经济性、社会性等方面进行全面评估,确定隧道的最佳位置。
二、隧道断面设计
盾构隧道的断面设计既要满足对交通工具的要求,也要确保路面的舒适性和通风效果。
一般来说,隧道断面的高度应根据交通工具的高度和通风需求进行设计,宽度应考虑车辆车身宽度和路面宽度等要素。
三、隧道长度和弯曲半径 design
隧道长度和弯曲半径的设计取决于道路的使用规模和具体位置。
在设计时还需结合地质情况和使用条件,确定最合适的长度和弯曲半径。
四、地质条件评估
地质环境复杂的区域,需要进行详细的地质调查,评估地下环境的复杂程度、土层的稳定性等因素。
同时这也是盾构隧道施工过程中需要关注的问题之一,需要制定合理的施工方案以避免地下水位、软弱土层、城市建筑物等对施工的影响。
以上就是盾构隧道设计的一些指导原则,需要根据实际情况进行具体细化,确保设计的科学合理性和实用性。
盾构隧道管片设计方法
盾构隧道管片设计方法随着城市化进程的加快以及城市交通需求不断增加,盾构隧道作为一种高效、安全的地下交通建设方式,越来越受到人们的关注和重视。
盾构隧道的管片设计是盾构隧道施工中非常重要的一环,直接关系到隧道的质量和使用寿命。
下面将介绍盾构隧道管片设计的方法。
1.正确选择材料:在盾构隧道管片的设计中,首先需要正确选择材料。
一般而言,盾构隧道管片的主要材料有混凝土、钢筋和预应力钢筋等。
要选择合适的混凝土强度等级和钢筋型号,以满足设计要求。
2.优化管片结构:在盾构隧道管片的设计中,要根据隧道的特点和施工要求,优化管片的结构。
可以通过在管片的底部增加横隔板和撑筋来提高管片的整体强度和稳定性,同时减小管片的变形。
3.合理布置钢筋:管片的钢筋布置是盾构隧道管片设计中的关键步骤。
合理的钢筋布置可以提高管片的抗弯承载力和抗剪承载力,增加其整体稳定性。
在设计中需要考虑弯剪效应,确定合适的钢筋配筋率。
4.考虑盾构机施工因素:在盾构隧道管片的设计过程中,还需要考虑盾构机施工因素。
盾构机的旋转、推进和撑靠等施工措施会受到管片的约束,因此需要在管片设计中合理设置槽口和固定装置,以便实现盾构机的正常施工。
5.进行力学分析:盾构隧道管片的设计还需要进行力学分析。
通过有限元分析等方法,可以计算管片在施工和使用过程中的受力情况,进一步优化管片的结构和布置方式。
6.进行可靠性分析:除了力学分析外,盾构隧道管片的设计中还需要进行可靠性分析。
通过对管片进行静力、疲劳和耐久性等方面的分析,可以评估管片的安全可靠性,并提出相应的改进方案。
7.进行模拟试验:为了验证设计方案的合理性和可行性,盾构隧道管片的设计还需要进行模拟试验。
通过模拟试验可以获取管片在加载过程中的力学性能数据,进一步改进设计方案。
总结:盾构隧道管片设计是盾构隧道施工中非常关键的一环。
通过正确选择材料、优化管片结构、合理布置钢筋、考虑盾构机施工因素、进行力学分析、进行可靠性分析以及进行模拟试验等方法,可以设计出高质量、安全可靠的盾构隧道管片。
十个地铁盾构隧道管片设计案例汇总
4
广州市轨道交通三号线(天河客运站~五山站区间以及五山站~华师站区间)
350m
1500mm
主要由两条圆形盾构隧道为主组成,双线长6259.615m。隧道标称内径为5400mm;埋深为11~28m;平面最小曲线半径为350m;最小竖曲线半径为3000m;最大坡度为19‰;最小坡度为3‰。
管片规格为Φ6000×5400×300×1500mm,模具采用德国进口和上海隧道生产的钢模,管片成型方式分整体气振成型和人工振捣成型两种,混凝土全部采用C50、P12的高强商品混凝土。
5
南京地铁二号线一期工程
350m
1200mm
南京地铁二号线一期工程是一条连接主城中心和城市副中心的东西向骨干线,西起河西新城汪家村站,东止紫金山麓马群站,线路全长25.145公里,共设车站19座,其中地下站16座、地面站2座、高架站1座、主变电站2座、车辆段1座、停车场1座,控制中心设在珠江路(已建成),元通站、新街口站为南京地铁一、二号线换乘站,本工程设1、2号线联络线一条。
为了确保计划目标的实现,北京城建总承包二部全体人员克积极创造条件,保证了在8月1日场地交接后用最短的时间完成了各种临设的布置、场地硬化、交通导改、管线改移、端头土体加固、龙门吊的安装、盾构机安装和调试、浆液站安装、洞门凿除和密封等工作,从而实现了盾构机的顺利始发。
7
南京地铁一号线南延线
350m
?
南京地铁一号线南延线由一期工程安德门站向南延伸至江宁区城东路,线路自安德门站沿宁丹路南下,至纬九路路口左拐进入纬九路北侧规划20m绿带,沿绿带向东过机场高速路至玉兰路路口南拐,过绕城公路后进入规划南京火车南站,沿规划新城路由北向南通过南京南站南广场后左拐,沿宏运大道北规划路向东至宁溧路后南拐进入宁溧路并顺其南下,过秦淮河、胜太路和百家湖后,于晨光国际集团办公楼前左拐进入天元路北侧向东,过庄排路后线路由地下转入地上,以高架线形式于秦淮河大桥北侧跨越秦淮河进入天元路路中,沿天元路向东,过竹山路、天印大道后,于城东路西侧至本次工程的终点。全长17.995km,其中地下线12.327km,占全长68.5%;高架线5.668km(含路堑和路堤段长度),占全长31.5%。
盾构隧道断面设计及优化分析
盾构隧道断面设计及优化分析隧道工程作为现代城市基础设施建设的重要组成部分,广泛应用于地铁、交通、水电、矿山以及城市发展等领域。
盾构隧道作为一种常见的隧道建设技术,具有施工速度快、风险低、环境影响小等优点。
而盾构隧道的断面设计及优化分析,是确保工程质量与安全的重要环节。
1. 盾构隧道断面设计的基本原则在进行盾构隧道断面设计时,需考虑以下几个基本原则:(1)合理利用地下空间:隧道断面设计应尽可能满足工程实际需求,合理利用地下空间资源,确保通行能力与安全性。
(2)满足施工要求:隧道断面设计应考虑盾构机的施工要求,如机器尺寸、转运通道、照明设备等,以确保施工的顺利进行。
(3)充分考虑地质条件:隧道断面设计需结合地质条件进行优化,如软土地区采用较大断面;岩石地层采用适宜的支护措施等。
(4)应急通道设置:隧道断面应考虑设置应急通道,以保证遇到突发情况时的疏散和救援能力。
(5)考虑未来扩建可能性:根据城市规划和未来交通发展需求,隧道断面设计时应考虑未来扩展和改造的可能性,避免单纯追求短期利益。
2. 盾构隧道断面设计的关键参数(1)净宽:根据交通工具的通行需求、人员疏散需求,结合交通流量预测等因素,确定隧道断面的净宽。
(2)净高:根据交通工具的高度、通风需求、供电线路等因素,确定隧道断面的净高。
(3)基础设计:根据地质条件、土壤承载力等因素,确定隧道断面的基础设计,包括基础底板厚度、侧壁支护措施等要素。
(4)辅助设施:根据施工要求和功能需求,确定隧道断面的辅助设施,如排水系统、照明设备、通风系统等。
(5)应急通道:根据安全要求和应急情况考虑,确定隧道断面的应急通道设置方案。
3. 盾构隧道断面设计的优化分析(1)多因素综合考虑:在进行盾构隧道断面设计时,要考虑多个因素的影响,如地质条件、交通需求、施工要求等,进行多因素综合考虑,提出合理的断面设计方案。
(2)模拟分析与计算:利用计算机辅助设计软件,进行盾构隧道断面的模拟分析与计算,考虑不同断面方案下的沉降、变形、稳定性等问题,选择最优方案。
盾构法隧道管片设计建造与保护[详细]
一、盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 (2)衬砌厚度选择
1)衬砌管片厚度取值4~6%D,地铁区间隧道一般为4.5~ 5.6%D;大直径隧道相对厚度较小,一般为4~5%D,个人认为从 目前运营的角度看,建议取厚点,管片刚度大, 也有个别隧道达到7%D(青草沙水源地输水隧道,外径6.4m)
2)二次衬砌厚度150mm~350mm, 衬砌厚度的选择与地质条件、荷载条件密切相关,但更多情 况下是经验取值,经计算确定,
控制混凝土入模温度,冬季、夏季施工
要有针对性措施, (1)、从拌站出拌机的湿料,应在半小时之内到达浇捣点, 塌落度50~80mm,和易性满足浇捣要求,(坍落度检查) (2)、湿料拌制过程中应选加含气量小的,易于气体排出的外加剂,最大限度变 的减少,尤其侧板处的气泡, 浇筑与振捣(欠与过均不合规,试验确定), (1)、砼湿料应分层布料,料斗应紧贴外弧面,分层厚度不大于30cm,插入或振捣 的插入距离应考虑激振力一般不大于30cm, (2)、刮尺应反复多拉,保证外弧面密实,补料较多处一定要振捣, (3)、收水作业必须随捣随光,直到外弧面光实发生初凝,芯棒的松动和拔出应 随温度和季节,一般应在浇捣完后二小时,(混凝土浇捣记录,混凝土试块)
必要是可采用钢筋钢纤维(聚丙烯纤维复合管片), 在常州地铁1号线穿越某大学图书馆设计中,采用钢纤维
管片,效果很好,
二、盾构法隧道管片设计
9、管片防水及耐久性设计 管片防水及耐久性设计应给出水压条件下的抗渗等级,地铁
一般为C50P10,一般要求抗渗透能力不低于2倍的实际水压,地 铁规范要求检漏水压是实际水压的3倍,目前水下隧道管片等级 最高C60P12,下一步根据穿江越海隧道的高水压要求会进一步 提高管片性能等级,
从受力角度,要考虑纵环缝根据地质条件 及抗不均匀沉降的需要,是否设置榫槽,是全缝 面设置、局部设置还是设置抗剪切件,
盾构隧道衬砌设计指南
盾构隧道衬砌设计指南隧道是连接城市交通的重要通道,而盾构隧道作为一种现代化的隧道施工方法,由于其施工速度快、安全性高等优点,被广泛应用于城市地下交通建设中。
在盾构隧道施工中,衬砌是保证隧道结构稳定和安全运行的关键环节。
本文将介绍盾构隧道衬砌设计的一些指南和要点。
1. 衬砌类型选择盾构隧道衬砌一般可分为刚性衬砌和柔性衬砌两种类型。
刚性衬砌一般采用混凝土或钢筋混凝土,在结构上能够承受地表和地下水压力,保证隧道的稳定性。
柔性衬砌一般采用钢板或聚合物材料,能够适应地质变形,减少地下水渗漏和隧道变形。
2. 衬砌材料选择在选择衬砌材料时,需要考虑材料的抗压强度、耐久性、防水性和耐腐蚀性等因素。
常用的衬砌材料有钢筋混凝土、纤维增强混凝土、预应力混凝土等。
根据具体的隧道条件和设计要求,选择合适的材料。
3. 衬砌厚度设计衬砌的厚度设计需要考虑地质条件、地下水位、荷载等因素。
一般情况下,盾构隧道衬砌的厚度应满足地下水位以上2米的要求,以保证隧道的防水性能。
另外,衬砌的厚度还需要考虑隧道的荷载情况,以确保隧道的结构安全。
4. 衬砌结构设计盾构隧道衬砌的结构设计需要考虑隧道的荷载、地质条件等因素。
一般情况下,衬砌结构包括挡土墙、拱顶、侧墙和底板等部分。
挡土墙用于承受地表土压力,拱顶用于承受地下水和荷载,侧墙用于承受地下水和地表土压力,底板用于承受地下水和荷载。
5. 衬砌施工工艺盾构隧道衬砌的施工工艺包括模板搭设、混凝土浇筑、养护等环节。
在模板搭设过程中,需要考虑模板的稳定性和适应性。
在混凝土浇筑过程中,需要控制混凝土的配合比和浇筑质量,确保衬砌的强度和密实度。
在养护过程中,需要控制养护条件,使衬砌能够充分硬化和强化。
6. 衬砌质量控制盾构隧道衬砌质量的控制是保证隧道安全运行的关键。
在施工过程中,需要进行质量检测和监控,包括混凝土强度检测、衬砌厚度检测、衬砌表面平整度检测等。
同时,还需要进行质量记录和质量追溯,保证衬砌质量符合设计要求。
盾构隧道课程设计
盾构隧道课程设计引言盾构隧道是一项复杂的工程技术,用于建设地下交通隧道等大型基础设施。
本文将对盾构隧道的课程设计进行全面的探讨,包括设计原则、流程、关键技术等方面。
设计原则盾构隧道的设计需要考虑以下原则:1.安全性:隧道必须达到一定的安全标准,包括结构安全、地质灾害防治等。
2.经济性:设计需要在保证安全的前提下,尽可能节约成本,提高投资回报率。
3.可行性:设计方案必须符合实际施工条件,考虑现有技术和资源供应等因素。
4.环保性:隧道的设计应尽量降低对环境的影响,包括噪音、振动、污染等。
设计流程盾构隧道的设计流程通常包括以下几个阶段:前期调研1.项目背景:了解项目的背景、目标和需求,包括交通状况、城市规划等。
2.地质勘探:进行地质勘探,获取地质和地下水情况等必要数据。
3.隧道路线选择:根据勘探结果和其他条件,选择最佳的隧道路线。
初步设计1.结构设计:根据选定的路线,进行隧道的结构设计,确定隧道的断面形状、尺寸等。
2.施工工艺设计:制定隧道的施工工艺和方案,包括盾构机的选择和使用等。
详细设计1.参数计算:对隧道的结构、地质等参数进行计算和分析,确定设计的合理性和稳定性。
2.材料选择:选择适合的材料用于隧道的建设,包括隧道衬砌、防水材料等。
3.设备选择:对于盾构隧道来说,盾构机是关键设备之一,需要选择适合的盾构机型号和配置。
4.施工图纸:制定详细的施工图纸,包括隧道的剖面、开挖工程、支护结构等。
监理与验收1.施工监理:监督隧道的施工过程,确保施工按照设计要求进行。
2.竣工验收:对隧道的结构、安全等进行验收,判断是否符合设计要求。
关键技术盾构隧道设计过程中需要掌握以下关键技术:1.地质勘探技术:通过地质勘探获取地下地质数据,包括地层厚度、岩土类型、地下水位等。
2.隧道结构设计技术:根据勘探数据和工程要求,确定隧道的结构形式、断面和支护方案等。
3.盾构机技术:盾构机是盾构隧道施工的关键设备,设计需要对盾构机进行选择和配置。
盾构隧道设计指导书
盾构隧道设计指导书一、引言盾构隧道是一种在地下挖掘的隧道施工方法,用于建设地铁、地下通道等工程。
盾构隧道设计指导书旨在提供详细的设计标准和指导,确保盾构隧道的安全、高效建设。
二、设计原则1. 安全性:设计应满足地质条件、地下水位、地震等因素的要求,确保施工和使用阶段的安全。
2. 经济性:设计应考虑施工成本、维护成本和使用寿命,追求最佳经济效益。
3. 可持续性:设计应考虑环境保护和资源利用,减少对自然环境的影响。
三、设计内容1. 地质勘探:进行详细的地质勘探,包括地层特征、地下水位、地下岩石性质等。
根据勘探结果确定盾构隧道的设计参数。
2. 结构设计:根据地质条件和使用要求,确定盾构隧道的结构形式、尺寸和材料。
考虑地震、地下水压力等因素,进行结构计算和抗震设计。
3. 施工工艺:根据盾构隧道的结构和地质条件,确定施工工艺和施工顺序。
包括盾构机的选择、掘进方法、支护措施等。
4. 排水设计:根据地下水位和地质条件,设计合理的排水系统,确保盾构隧道施工和使用期间的排水效果。
5. 通风设计:根据盾构隧道的长度、交通量等因素,设计合理的通风系统,确保隧道内空气质量和温度的合理控制。
6. 照明设计:根据盾构隧道的用途和长度,设计合理的照明系统,确保隧道内的照明效果和能耗控制。
7. 消防设计:根据盾构隧道的用途和长度,设计合理的消防系统,确保隧道内火灾的及时发现和扑灭。
四、设计标准1. 地质标准:根据地质勘探结果,参考相关地质标准,确定地层特征、岩石强度、地下水位等参数。
2. 结构标准:根据盾构隧道的结构形式和使用要求,参考相关结构标准,确定结构尺寸、材料强度等参数。
3. 施工标准:根据盾构隧道的施工工艺和地质条件,参考相关施工标准,确定盾构机的选择、掘进方法、支护措施等。
4. 排水标准:根据地下水位和地质条件,参考相关排水标准,确定盾构隧道的排水系统和设备。
5. 通风标准:根据盾构隧道的长度、交通量等因素,参考相关通风标准,确定通风系统和设备。
盾构隧道设计与分析
日 本 盾 构 隧 道 规 范 的 分 类 方 法
(2)水土压力计算
土柱理论(H<2D)
压力拱理论(太沙基,普氏)(H>=2D)
v
B1 ( c / B1 ) (1 eK0 tanH / B1 ) K0 tan
p0
e K0 tanH / B1
B1
R0
cot(
/
4
2
/
2)
水压力计算
管片构成。 ❖环向螺栓:为了构成衬砌环,连接管片用的螺栓,
本软件以管片接头形式模拟螺栓的作用。 ❖纵向螺栓:衬砌环之间相互连接的螺栓,在本软件
计算模型示意图中,以表 示。
❖管片接头:在隧道横断面上连接管片形成衬砌环的部 分,在本软件计算模型示意图中,以表 示。
❖管片材料:在本程序中,按平面应变问题取1米进行 计算截面的转动惯量,面积;弹性模量可 以从混凝土设计规范上查得。
Pw1 w H w
Hw
+H w
Pw1
Dc
Dc
Pw2
Pw2 w (H w Dc )
整体坐标系施加
Hw
H w
Dc
Pw1 w H w
Dc
Pw2 w (H w Dc )
局部坐标系施加
(3)自重
g1
W1
2 Rc
修正惯用法对自重反力的假设 梁弹簧模型对自重反力的假设
g
g
πg
(4)、地基抗力与地层弹簧系数
Fs Ks Us
Kn
K
n
K
n
Un 0
Ks
Un 0
K
s
K
s
Un 0 Un 0
(5)、注浆荷载
盾构隧道设计知识点总结
盾构隧道设计知识点总结盾构隧道设计是现代城市道路建设中非常重要的一环,它能有效解决城市交通拥堵问题。
在进行盾构隧道设计时,需要考虑多个方面的知识点,包括地质条件、结构设计、施工工艺等。
本文将围绕这些方面进行详细讨论。
一、地质条件1. 地质勘探:在开始盾构隧道设计之前,必须进行地质勘探,了解地下的地层情况。
常见的地质勘探方法包括钻探、地震勘探和地下水位监测等。
2. 地质风险评估:根据地质勘探结果,评估地质风险,包括地层稳定性、岩土力学参数等。
这些评估结果将影响到盾构隧道的设计和施工。
二、结构设计1. 盾构机选型:根据地质条件和隧道尺寸要求,选择合适的盾构机。
盾构机的选型应充分考虑地质条件、施工效率、运输能力等因素。
2. 地下结构:在盾构隧道设计中,地下结构的设计十分重要。
它包括隧道的截面形状、支护结构、衬砌设计等。
要根据地质条件和使用要求,选择合适的结构形式。
三、施工工艺1. 盾构施工流程:盾构施工过程中需要遵循一定的流程,包括开挖准备、推进施工、掘进盾构机维护等。
合理的施工流程有利于提高施工效率和质量。
2. 隧道施工监测:在施工过程中,需要进行隧道施工监测,包括地表沉降监测、土压力监测等,以确保施工过程的安全性和准确性。
四、其他考虑因素1. 环保要求:在盾构隧道设计中,需要考虑环境保护要求,采取合适的措施减少对周围环境的影响。
2. 安全管理:盾构隧道设计中的安全管理至关重要。
需要制定合理的安全管理方案,确保施工过程中人员和设备的安全。
3. 经济性:在盾构隧道设计过程中,要充分考虑经济性,尽量降低投资成本,提高效益。
以上仅为盾构隧道设计的一些知识点总结,详细的设计将根据具体的工程要求和地质条件进行。
在实际盾构隧道设计中,还需要综合考虑各个方面的因素,以确保设计方案的合理性和可行性。
盾构隧道施工组织设计
第一章地质描述第一节概述一、概述二、线路段工程地质条件(一)、地形、地貌。
(二)、岩土体工程地质特征(三)、水文地质特征区间地质描述区间地质描述详见表7-1-1、表7—1—2;土体主要物理力学性质指标表7—1—3、7-1—4。
一、科技路站第三节补充地质勘察第二章工程特点第一节工程主要技术难点及对策第二节工程的主要特点一、交叉多,干扰大集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多,施工相互干扰较大。
执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差,会影响其它作业。
结构的多交叉,存在空间效应与体系转换问题.二、地处市区,环境特殊主要体现在地面建筑物密集,施工对周围环境的影响必须严格控制,文明施工要求严格,环境保护标准高。
三、任务重,系统性强全部工程要求在33个月内完成。
其中,盾构机需要引进,鉴定、安装、调试,前期试掘进进度会放缓,中间加快,出洞又会放缓,还要调头、转场,工序复杂,任务重.采用盾构机施工,这是隧道工厂化施工的模式,其系统性特别强,环节与环节之间的衔接、匹配是否合理,直接影响施工效率,直接影响施工的安全、质量、速度. 四、地质复杂,施工难度大地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。
Ⅱ4层以上主要为砂性土,其渗透性强,富水性好,围岩稳定性极差.Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层,盾构机易磕头;且局部地区覆盖层过浅。
施工中容易造成地面隆起或沉降。
第三章施工准备施工准备工作是否充分、到位,将直接影响施工总体安排,影响主体工程能否按时开工,影响到工程开工后能否顺利进行,施工前必须做好各项准备.我局中标后,迅速组成项目部开展各项工作。
在最短的时间内完成建筑物、管线等的调查及地质补充勘探。
并组织精测人员对设计控制桩进行复测,将测量结果上报监理及有关部门。
绘制详细的线路纵断面、横断面图,上报监理.做好开工前的各项准备,上报开工报告。
全部技术人员通过各种途径达到岗前培训.第二节盾构施工场地平面布置与设施第三节洞口地层加固一、洞口土体加固标准洞外土体加固是将洞外侧一定范围的土体进行改良,使土体的抗剪、抗压强度提高、透水性减弱,使土体具有自身保持短期稳定的能力.洞门打开后,加固后的土体不倒塌、不滑移;盾构机刀盘旋转、直接切削加固土体,对刀具无损伤,加固后的各种指标如下:无侧限抗压强度0.5~1。
地铁盾构隧道设计ppt课件
– 钢管片 – 钢筋混凝土管片
——管片结构
20
三.地铁盾构结构设计
• 衬砌环形式
– 普通环
• 左转弯环+直线环+右转弯环
– 通用环
• 一种楔形环管片的不同角度 的旋转拟合线路
——管片结构
21
三.地铁盾构结构设计
• 管片拼装形式
– 通缝拼装
• 拼装难度小,衬砌空间刚度稍差。
– 错缝拼装
——盾构缺点
9
一.盾构简介
——盾构组成
刀盘
前盾
盾体
后配套设备
中盾
尾盾
配套台车、管片运输设备、出土 设备、注浆系统、监控系统等。
10
二.盾构机选型
11
二.盾构机选型
• 盾构机的选型及设计
– 工程在前期准备时最重要的工作
• 盾构机选型考虑因素
– 地层土质条件 – 断面大小 – 线路周边环境 – 排土方式
– 因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证; – 穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时,周围受施工影响小; – 对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全; – 在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
8
一.盾构简介
• 盾构施工缺点
– 一次性投入大,施工设备费用较高; – 覆土较浅时,地表沉降较难控制; – 用于施作小曲率半径(R<20D)隧道时掘进较困难。
一.盾构简介 二.盾构机选型 三.地铁盾构结构设计 四.附属结构设计 五.盾构隧道防水设计 六.地铁盾构设计重难点
1
一.盾构简介
2
一.盾构简介
• 盾构法施工的概念
– 使用盾构机,一边保持开挖面及围岩稳定,一边进行隧道掘进、出渣,并在盾尾内 拼装管片形成衬砌,及时实施注浆,尽可能不扰动围岩条件下修建隧道的方法。
盾构法隧道主要设计原则
盾构法隧道主要设计原则
1)盾构区间结构净空尺寸应满足地铁建筑限界和其他使用及施工工艺等要求,并考虑施工误差、结构变形和位移的影响。
结构综合净空余量:按半径方向采用100mm。
2)盾构法施工的区间隧道的覆土厚度不宜小于一倍隧道外轮廓直径,如特
殊地段埋深较浅时,应采取相应保证措施。
3)盾构法施工的平行隧道间的净距,应根据工程地质条件、埋置深度、盾
构类型等因素确定,且不宜小于一倍隧道外轮廓直径。
当因功能需要或其它原因不能满足上述要求时,应在设计和施工中采取必要的措施。
4)盾构区间隧道所选择的盾构机,必须针对本地铁特殊的工程地质和水
文地质条件、管片厚度、管片长度、管片分块形式等有较好的适应性。
5)装配式管片的尺寸应考虑制作、吊装、运输以及施工的安全和方便。
接
头设计应满足受力、防水、耐久性要求。
城市地铁盾构法区间隧道的设计
城市地铁盾构法区间隧道的设计地铁盾构法是一种常用的地铁隧道施工方法,其设计是十分重要的。
设计的好坏直接关系到地铁线路的安全、顺利运行,下面将从设计意图、设计要求以及设计方法等方面进行详细阐述。
首先,地铁盾构法区间隧道的设计目的主要有以下几个方面。
1.保证地铁车辆的正常运行。
设计时需要考虑到隧道的纵横断面尺寸、弧线的半径、坡度等因素,以确保地铁车辆在隧道内能够顺畅运行,同时在设计时也要考虑到隧道的排水、通风系统,以保证车辆安全运行。
2.确保隧道的结构安全。
设计时需要考虑到隧道的地质条件,以及隧道所经过地下设施的影响。
合理选择隧道的结构形式和材料,使隧道具有足够的刚度和承载能力,同时对于可能出现的地质灾害情况要有相应的处理措施。
3.提高盾构施工的效率。
设计时要针对不同地质条件和施工情况,合理选择盾构机的类型和规格,以及刀盘的转速和刀盘的类型等,从而提高盾构工程的施工效率和质量。
其次,在设计地铁盾构法区间隧道时需要满足的基本要求有以下几个方面。
1.地质条件。
地质条件是地铁隧道设计的基础,需要对隧道所经过的地质情况进行详细的勘探和分析,包括土层的厚度、土壤的类型、地下水位、地下设施等情况,从而为隧道的设计提供可靠的依据。
2.盾构机选择和设计。
根据地质情况和施工要求,选择适合的盾构机类型和规格,并进行相应的设计。
盾构机的选择和设计需要综合考虑隧道的纵横断面尺寸、路线曲线的半径、坡度等因素,以及盾构机的施工工艺、可靠性和效率等因素。
3.结构设计。
隧道的结构设计需要考虑到地质条件和施工要求,选择合适的结构形式和材料。
同时需要对隧道的承载能力、防水性能、挠度控制等进行详细的计算和分析,确保隧道的结构安全和稳定性。
最后,在设计地铁盾构法区间隧道时可以采用以下几种设计方法。
1.直接切削法。
通过盾构机直接对地质进行切削,同时在切削过程中进行支护和封固,确保隧道的结构安全。
这种方法施工效率高,但对于地质条件要求较高。
2.预支护法。
盾构隧道施工组织设计
盾构隧道施工组织设计盾构隧道是一种地下隧道施工方法,其通过利用盾构机进行施工,克服了传统施工方法(如开挖法)的一些缺点,如大面积地面沉降、破坏性较大等问题。
盾构隧道施工组织设计是指在盾构隧道施工前,根据具体工程条件,对施工方案进行规划、设计和组织,以确保施工的安全性、质量和进度。
一、施工方案设计(一)工程概况分析:包括隧道的位置、长度、横断面形式、地质情况、环境要求等。
(二)盾构参数设计:根据地质情况、隧道设计要求和现有盾构机性能,确定盾构机的参数,包括钻探直径、推进速度、排土方式等。
(三)施工工序设计:根据盾构机的推进速度和隧道的长度,确定施工工序和分区,并确定施工方法及顺序。
(一)项目管理机构:包括项目经理、技术经理、安全经理、质量经理等管理人员的配置,明确各职责,确保施工的统一管理和协调。
(二)施工班组组织:根据施工工序和施工步骤,确定不同施工班组的配置和人员配备,明确各班组的职责和权限。
(三)设备管理与维护:对盾构机以及其他辅助设备进行管理和维护,确保设备的正常运行和安全使用。
(四)施工进度计划:合理安排施工进度,确保各施工工序的顺利进行,并能应对突发情况的发生。
(五)材料和物资采购计划:根据施工工序的需求,提前进行材料和物资的采购安排,以确保施工所需的材料的及时供应。
(六)安全保障措施:根据地质情况和盾构施工的特点,制定相应的安全防护措施,如通风、防火、防爆等,确保施工人员的安全。
(七)质量控制措施:建立质量检测和控制机制,对施工材料和工艺进行监控和检测,及时发现和纠正问题,保证隧道施工的质量。
(八)环境保护措施:对施工现场进行环境影响评估,并制定相应的环境保护措施,如噪声、振动和扬尘控制等。
三、施工组织设计的实施(一)组织会议:召集工程管理人员和施工人员进行会议,明确施工方案和施工组织设计,确保各方人员的知悉和理解。
(二)定期培训:培训施工人员,提高他们的技术水平和安全意识,确保施工人员具备相应的技能和知识。
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水圧荷重
慣用的水圧
与実際相一致的水圧
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定 構造解析・断面力算出
構造解析結果的例子
弯矩図
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定 構造解析・断面力算出
断面算定(鉄筋量、鋼材量)
鋼筋混凝土管片配筋例
螺釘螺帽部配筋 一般部配筋
螺釘螺帽金属物
鉄筋
盾構隧道設計 常時設計完了 地震時的設計 日本国兵庫県南部沖地震
構造変化部
二次覆工(内襯)の設計 内襯所起的作用
・管片的防食、保護 ・蛇行修正 在内襯自重所 ・内面平滑(上水、下水) 作用的円管断面 上進行設計 ・防音、防振(道路、鉄 道) 不能当作 主体構造物 来期待
結束語
管片、螺釘螺帽的種類有多種多様。 為了適当地応用它們就必須採用更加実際、 更加現実的設計手法。為此、我認為我們技 術工作者的日常鑽研是非常重要的。
盾尾部 複雑施工時的荷重状態 灌漿注入圧 千斤頂推力 等
・土水圧荷重与衬砌自重
・因変形引起的被働土圧 (地盤弾簧反力) 当作理想的 土水圧荷重 常時荷重設定
土水圧荷重
水圧 鉛直土圧
自重
為使上下荷重 保持均衡 所作用的力 底部反力
土水圧荷重
水圧 水平土圧
静止土圧与主働 土圧的中間程度
為使水平荷重保持均衡而作用的力
管片
螺釘螺帽等
管片連結
山岳隧道 根据地山的変形情況使其形成 拱型効果 盾構隧道 抑制応力集中、変形的発生 以衬砌来抵抗水土圧
盾構隧道組装的示意图
管片
盾構機械
掘進的同時 進行管片組装
车站的盾构组装图
組装時荷重 履歴等複雑
盾尾部的状態
複雑的荷重 状態
盾構隧道設計 ・施工時荷重等複雑
・灌漿圧、先行地中応力複雑
盾構的被害??
地震被害
日本国兵庫県南部沖地震 裂縫 地盤歪差
地震被害
日本国兵庫県南部沖地震
損傷可以被確認 但是崩潰程度的 被害没有
保持形状安定的円形 有很多
盾構耐震設計 一般情況下可以省略 但在特殊的場合下
必須進行耐震設計
盾構耐震設計 特殊的場合 液状化地盤 軟弱地盤
基盤変化 地層変化
盾構耐震設計 特殊的場合 地中接合部 基坑装取部
構造模型
梁部材
回転弾簧
地盤弾簧
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定
必須考慮的荷重
主荷重
・土水圧荷重与衬砌自重
・由変形引起的被働土圧
(地盤弾簧反力)
必須考慮的荷重
従荷重重
必須考慮的荷重
特殊荷重
・平行併設隧道的影響
・近接施工的影響
・地盤沈下的影響等
常時荷重
簡要的設計是必要的
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定 構造解析・断面力算出
断面算定(鉄筋量、鋼材量)
環間相互的 構造模型 土水圧荷重 変形差 引起剪断力
梁材評価
因千鳥組装而 産生環間相互変形 各々不同
構造模型
管片接鈎 回転弾簧
環間相互 変形差引起的 剪断力
梁部材
環接鈎 剪断弾簧
剪断弾簧
盾构隧道的设计
盾构简图
盾構機械
間隙発生 灌漿充填
盾構機械中 一次覆工(管片) 組装
二次覆工 (内襯)
一次覆工 保護
盾構隧道断面図
一次覆工 (管片)
土水圧荷重
空隙灌漿
管片拼装图
K管片 (異型型)
最後挿入
B管片 (異型型)
螺釘螺帽等
管片連結
A管片 (標準型)
為避免接鈎 過分集中 進行千鳥組装
一次覆工(管片)組装図