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管片选型及拼装作业指导书

1.目的及范围

编制管片的选型及拼装施工技术措施，对施工做以指导，保证管片的拼装质量，达到施工及验收要求。

目前国内常见的管片形式为通用环和标准环加左、右转弯环管片。因此，主

要介绍这两类型管片的施工技术。

2.编制依据

管片设计要求；

适应隧道设计线路；

适应盾构机的姿态。

3.职责

管片拼装职责表

序号部门人员人数职责备注

审核管片选型及拼装的方案及技术

1 项目总工总工程师 1 人交底、安全交底，对区间隧道的管片

拼装做总体筹划，并负责管片选型拼装的配合协调工作。

负责管片选型及拼装的方案制定，下

2 施工技术部技术主管 1 人发管片选型及拼装施工技术交底及

安全交底。

队长 1 人监管管片选型及拼装过程。

具体实施盾构机姿态的检查及盾尾

3 盾构队土建工程师 1 人/ 班间隙，选择出最佳的管片选型，并指

导管片拼装手实施。

管片拼装手 1 人/ 班

按照土建工程师所选择出的管片选

型进行管片拼装

4.施工工艺、方法及主要技术措施施工工艺及流程

管片止水条及衬垫粘贴

管片选型、下井和运输组织

盾构掘进

管片吊装卸车、管片短驳

掘进 1.2m

盾尾的清理缩回安装位置油缸

管片螺栓的连接管片就位

推进缸顶紧就位管片

整圆器就位

管片环脱离盾尾后的二次紧固

图管片安装工艺流程图

施工方法

管片的形式为平板型单层管片衬砌，衬砌环纵、环缝均采用弯螺栓连接，

通过合理的管片选型使管片错缝拼装。

4.2.1管片的拼装点位

4.2.1.1通用性管片

管片为双面楔形通用管片，衬砌环纵采用12 根弯螺栓连接，环缝采用 16 根弯螺栓连接。

根据管片环向 16 个螺栓孔，将管片按照钟表的方向平均分为16 个点位，通过管片的选型，以达到错缝拼装的要求。

表 4.2.1-1管片拼装点位表

12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 ×—√×—√××√××√—×√—

13 —×—√×—√××√××√—×√

14 √—×—√×—√××√××√—×

15 ×√—×—√×—√××√××√—

16 —×√—×—√×—√××√××√

1 √—×√—×—√×—√××√××

2 ×√—×√—×—√×—√××√×

3 ××√—×√—×—√×—√××√

4 √××√—×√—×—√×—√××

5 ×√××√—×√—×—√×—√×

6 × × √ × × √ —× √ —× —√ × —√

7 √××√××√—×√—×—√×—

8 —√××√××√—×√—×—√×

9× —√ × × √ × × √ —× √ —× —√

10 √×—√××√ × × √ —× √ —× —

11 —√×—√×× √ × × √ —× √ —×

（竖列表示拼装好的管片，横向：√- 表示可选后续的管片；× - 表示不可选后续的管片）

4.2.1.2 标准环加左、右转弯环管片

管片为双面楔形通用管片，衬砌环纵采用 12 根弯螺栓连接，环缝采用 10 根弯螺栓连接。

根据管片环向 10 个螺栓孔，将管片按照钟表的方向平均分为 10 个点位，通过管片的选型，以达到错缝拼装的要求。管片的点位可划分为两类，一类为 1 点、

3点、 5 点、8 点、 10 点；二类为 11 点、 2 点、 4 点、 7 点、9 点，同一类管片

不能相连。

表4.2.1.2-1管片拼装点位表

点 1 点 2 点 3 点 4 点 5 点 7 点 8 点 9 点10 11

1 点×√×√×√×√×√

2 点√×√×√×√×√×

3 点×√×√×√×√×√

4 点√×√×√×√×√×

5 点×√×√×√×√×√

7 点√×√×√×√×√×

8 点×√×√×√×√×√

9 点√×√×√×√×√×

10 ×√×√×√×√×√

11 √×√×√×√×√×

4.2.2隧道管片排序

鉴于管片拼装的规律性，所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序，并根据设计，模拟出联络通道和泵房位置，管片拼到联络通道处时，点位要正好和设计点位符合，否则联络通道位置会被改变。

管片排序时，要优化洞门的长度，在武汉洞门长度要求在400mm～800mm，一环管片的长度是1500mm，在条件允许的条件下，通过调整始发负环的位置，

把每节隧道两端的洞门长度之和控制在1500mm以内，当隧道长度除以管片长度的余数大于两倍最小洞门宽度800mm（各地洞门的最小宽度要求不同）时，就取余数的一半为洞门长度。

4.2.3管片的选型

管片选型的原则有两个：①、管片选型要适合隧道设计线路；②、管片选型

要适应盾构机的姿态。

4.2.3.1管片选型要适合隧道设计线路

根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向，分为左转弯、右转弯、直行三类。

通过管片的旋转及选型，使管片符合设计线路要求。

4.2.3.2管片选型要适应盾构机的姿态

管片是在盾尾内拼装，所以不可避免的受到盾构机姿态的约束。管片要尽

量垂直于盾构机轴线，让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上，这样使管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙，避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。当因地质不均、推力不均等原因，使盾构机偏离线路设计轴线时，管片的选型要适应盾构机的姿态。

以海瑞克盾构机为例，根据盾构机姿态选管片的计算方法如下：

假定push rams( 推进油缸) 行程：上：1850 mm 下： 1830 mm

左： 1820 mm 右： 1840 mm Articulation ramas （铰接油缸）行程上：80 mm 下： 70 mm

左： 62 mm 右： 75 mm 盾尾间隙：上： 65 mm 下： 80 mm左：60 mm右：90 mm

因推进油缸、铰接油缸安装在中盾上，反力支座在同意不部位，所以推进油

缸的行程差减去铰接油缸的行程差是管片要校正的偏移量。

上下（上减下）：（1850-1830） - （ 80-70 ）=+10mm

右左（右减左）：（1840-1820） - （ 75-62 ）=+7mm

盾构机油缸的行程差大于5mm时，下一环所选楔型环管片的最大楔形量应处于右上方，管片走向应左向下。

如果盾尾和管片都处于真圆状态，上下盾尾间隙之和、及左右盾尾间隙之和

分别等于 150mm。所选管走向应使盾尾间隙趋于均等。

盾尾间隙差：上下（上减下）： 65-80=-15mm

右左（右减左）： 90-60=+30mm

通过盾尾间隙判断，下一环管片走向应该是右下方。

在进行管片选型的时候，只有盾尾间隙接近警戒植（60mm）时，才根据盾尾