负环管片拼装方案

第1章编制说明

1.1编制依据

1）天津地铁5号线R1合同段职~淮区间盾构工程施工设计图纸

2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999，2003版）

3）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）

4）《盾构法施工技术及验收规范》（GB50208-2008）

5）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）

6）本工程合同及招标技术文件等相关要求。

7）国家或地方现行其他相关规范、规程。

1.2编制范围

天津地铁5号线R1合同段职业大学站~淮河道站区间负环管片安装施工。

1.3 编制目的

1）规范操作程序，指导现场施工，确保负环管片安装、拆除施工的顺利进行；

2）为管片安装、拆除施工提供可行性施工经验；

3）确保盾构施工工期的要求。

第2章工程概况

2.1 盾构区间概况

职业大学站～淮河道站区间为单洞单线双线隧道，区间起于职业大学站，向东南方向沿规划淮东路设置，沿线穿越农田、鱼塘、丰产河、淮河道，到达规划淮东路与淮河道交口东南侧的淮河站，区间左线起讫里程为DK5+694.780～DK7+110.050，区间全长1416.270m。右线起讫里程为DK5+752.410～DK7+111.050，长1358.640m。本区间段里程右DK6+268.500设一处联络通道兼泵房，在右DK6+840.000处设一处联络通道。

2.2 管片概况

区间隧道衬砌采用外径6.2m、内径5.5m、厚度0.35m、环宽1.5m的平板式单层预制钢筋混凝土管片衬砌，混凝土强度等级C50、抗渗等级P10，衬砌接缝防水采用弹性橡胶密封垫。6块环分块形式，即由封顶块F，邻接块L，和标准块B构成。为适应圆曲线段、缓和曲线段、施工纠偏等需要，采用直线环、左转弯楔形环和右转弯楔形环三种形式，对不同的缓和曲线、圆曲线段均以经计算优选的最佳衬砌布置方案拟合（一般拟合误差≤10mm，局部≤20mm）。环纵缝均采用M30高强弯螺栓连接，螺栓机械性能等级为5.8级。

第3章施工准备

3.1 材料准备

主要材料：负环管片（共8环，提前进场）

管片螺栓（M30高强弯螺栓，螺栓机械性能等级为5.8级）

管片弹性密封垫（与正常管片相同）

管片吊带、油桶专用吊装链、钢轨、方木。

3.2 机具准备

16吨龙门吊、电瓶车、管片拼装机、管片吊机、电焊机、氧气乙炔、轴流风机、空压机、风动扳手、手动扳手、吊装头、锤子。

3.3 作业条件

1、组织技术人员学习相关规范和技术标准，审核施工图纸。

2、对作业人员进行技术交底、技术培训。

3、盾构机完成整机调试、验收，具备始发条件。

4、洞门探孔已打，未发现异常情况，满足设计及施工规范要求。

5、加强型盾尾刷已涂抹盾尾油脂，并填充均匀。

6、与负环安装相关的材料均已到场。

第4章负环管片安装

现在负环管片反力架已经安装就位，盾构机管线连接完成后位置后移，盾尾贴在反力架上，示意位置关系如下

图4-1盾构位置示意图

区间隧道采用C50钢筋砼管片，管片外径6.2m，内径5.5m，每环长度1.5m，由封顶块（XF）、邻接块（XL1）、邻接块（XL2）、标准块（XB1）、（XB2）、（XB3）六片管片组成。纵、环向均采用M30双头螺栓连接，采用纵向错缝拼装方式。

（1）-7、-6、-5、-4、-3、-2、-1、0环拼装直线环，整环拼装，并以0环做为始发环，按设计图纸要求，洞门衬砌长度不得少于600mm的要求，暂定为600mm,具体按实际进行调整。

（2）采用直线始发；

（3）防止管片移动错位，油缸推力差控制在200t以内；

（4）根据盾构自动测量系统的测量结果及千斤顶行程差，确定下次推进的纠偏量与推进油缸的组合运用方式；

（5）盾构推进至-5环时，进行壁后注浆（浆液为单液浆）。

4.1 负环管片安装施工流程

负环管片安装施工流程:

千斤顶收缩到位→安装[XL]1型管片→拼装完后推→完成-6环拼装与-7环连接→-7环推出盾体，空隙打入木楔子→ -5环拼完切入土体，负环拼装如同正常掘进

4.2 负环管片安装施工

按设计要求经精确测量将反力架等定位后，拼装负环管片，为盾构推进提供后座反力。根据始发里程定出反力架位置，负环管片由8环钢筋混凝土管片组成，错缝拼

装。

负环管片支撑系统采用钢结构反力架，拼装时遵循管片端面与反力架环面保持平行的原则。支撑系统必须具有足够的强度和刚度。在安装反力架时，必须严格控制里程，反力架两立柱的支座，采用预埋钢板螺栓连接的方式，控制其表面标高，并且在支座上弹出反力架里程控制线。两立柱用全站仪双向校正垂直度。采用加设钢垫片的方法调整反力架环面，使它形成的平面与负8环管片的平面严格吻合，负7环与反力架用螺栓连接或直接与反力架接触。

盾构机始发时需要在反力架与洞口之间拼装负环。负环的中心线坡度与始发段设计坡度一致。根据设计图纸上的管片理论排列和负环的环数确定负环的-7环管片拼装位置。-7环的位置定位非常重要，管片车运送第一块B2型管片运至拼装机下方后按以下步骤拼装：

①根据管片安装顺序，将需安装管片位置的千斤顶缩回，空出管片拼装空间位置。

②为保证盾尾间隙，在仰拱范围放置4条L×B×H=1500×100×30mm薄木板，两端用角钢扶稳，并保证千斤顶后推负环时，负环管片不会从薄木板上滑落，在拼装过程中如有与管片接触的情况，可将木板稍作削薄，拼装完成第二环以后可以拆除。

③管片安装采用遥控器操作，安装头须与管片调整好相对位置（通过调整安装头上的六个自由度），然后吊起管片安装。

④将管片旋转至最终的正确位置上，并在盾壳内对管片采取临时固定措施。

⑤穿上螺栓，拧紧螺帽（只安装环向螺栓）。

⑥依次拼装B型管片、L型管片、F型管片；安装L1管片、L2管片时在盾壳内采取临时固定措施，防止管片下垂。

⑦待负7环成环后，用千斤顶将此环整体后推，千斤顶伸长速度不宜太快。

⑧管片输送器继续输送负7环管片至安装位置并重复以上步骤，拼装成整环并用纵向螺栓与负7环连为一体。

⑨当负7环脱离盾壳时始发托架导轨与负环外径之间的空隙内打入木楔子以支撑负环；必要时用钢丝绳加花兰螺栓或导链在负环管片背面箍紧，以提高负环管片的刚度。