水下盾构法隧道管片设计制作与拼装ppt课件
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需要指出的争议点是：对于直径10mm以下的箍筋，部分厂家采 用焊接封闭成环是不符和焊接规范的，建议还是135°弯钩。
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精品课件
二、水下盾构法隧道管片设计
8、管片配筋 对于荷载较大的钢筋混凝土管片，为控制裂缝发展宽度，必要
是可采用钢筋钢纤维（聚丙烯纤维复合管片）。
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二、水下盾构法隧道管片设计
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。 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。
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及局部荷载的抗力要求。
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二、水下盾构法隧道管片设计
7、连接构造 设计中注意手孔及螺栓孔细部尺寸及角度的设计——可脱模。
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二、水下盾构法隧道管片设计
8、管片配筋 管片配筋除根据环向受力计算配置钢筋外，还要考虑手孔、 角部、端面、箍筋、分布筋的布置。个人最近从有些管片 施工中的破损角度来看，对管片分布筋的布置偏弱，有待 加强。
第八届管片年会交流汇报材料
()
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精品课件
绪论
开通及在建地铁的城市多达30多个，地铁区间隧道 大部分都采用了盾构法施工。同时越来越多的城市核心区 隧道及穿江越海隧道采用了盾构法隧道，随着21世纪地下 空间开发时代的发展，盾构法隧道已得到越来越广泛的应 用。
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目 录
一、水下盾构法隧道及其管片的特点
1、总体步骤： 确定内净空 衬砌厚度、环宽及楔形量 分块方案 连接方式 接缝构造 连接构造
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二、水下盾构法隧道管片设计
2、确定内净空
（1）建筑限界 ：铁路、城际、地铁、道路隧道
（2）内净空与限界之间的富裕量（软土径向一般预留15cm，硬土卵 石层等可预留小些）
1）施工误差
2）隧道衬砌变形
3）后期变形（沉降或隆起）
一、水下盾构法隧道及其管片的 特点
水下盾构法隧道管片对应具有以下特点： 1、管片承载力要求强（用到C60砼） 2、抗渗性要求高（0.65MPa或更高水压，抗渗性要求高P12） 3、单块重量大（建成的15m外径，重达16T，在建的17m外径） 4、一般不再设置二次注浆孔
5
精品课件
一、水下盾构法隧道及其管片的 特点
二、水下盾构法隧道管片设计
三、水下盾构法隧道管片制作
四、水下盾构法隧道管片拼装
五、管片缺陷修补与加强
六、结束语
7
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二、水下盾构法隧道管片设计
目前水下盾构法隧道，国内大多为单圆隧道，直径从3m至15m 左右不等，香港屯门隧道外径达到了17m。管片厚度从25cm到70cm 不等。
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二、水下盾构法隧道管片设计
接相关：
Δ=BD/R
最小半径R的确定需要考虑管片模具的再
利用、掘进纠偏的需要。
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二、水下盾构法隧道管片设计
5、管片分块 分块太多——接缝多、防水材料消耗多、施工速度慢 分块太少——管片制作、运输、拼装难度大，受力条件差
一般做法： 直径6-8m隧道，分块6～7块； 直径9-13m隧道，分块8～9； 直径14-15m隧道，分块10～11块
封顶块：1/3封顶、 1/2封顶、等分
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二、水下盾构法隧道管片设计
采用错缝拼装的隧道，封顶块的选择还需要考虑如何实现错缝。
1/2分块方案错缝拼装示意图
等分方案错缝拼装示意图
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二、水下盾构法隧道管片设计
6、连接方式及吊装方式 单点吊装 真空吸盘吊装
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二、水下盾构法隧道管片设计
通常直径6m以下称为小盾构，6m-10m为中盾构，10-14m为大盾构，
14m以上则为超大直径盾构，目前建成的最大直径盾构为上海长
江隧道与钱江隧道，外径15m，大陆在建最大的为武汉三阳路隧
道，15.2m,公铁两用；世界最大为17m的香港屯门隧道。
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二、水下盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 （1）单层衬砌和双层衬砌的选择
精品课件
二、水下盾构法隧道管片设计
4、管片环宽及楔形量
（1）管片环宽主要与隧道直径、最小曲线半径相关，
对于直径6 ～ 10m的隧道，原来环宽取值多为1.0～1.6m,
随着盾构技术的发展，环宽有增大趋势。目前直径6m隧道
环宽1.2m、1.5m，直径10m及以上隧道环宽多为1.5～2.0m。
（2）管片楔形量与隧道外径、环宽、最小曲线半径直
从材质来说：有铸铁的、钢的、钢筋混凝土的、钢纤维 混凝土的，
从结构形式来说：有箱型、平板型… 从曲线拟合来说： 有通用楔形、左右楔形、标准+左 右楔形 目前国内用得比较多的是平板型钢筋混凝土管片，特殊 地段加钢纤维，大直径盾构隧道大多采用通用楔形环，联络 通道局部会用到钢管片。
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目 录
一、水下盾构法隧道及其管片的特点
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
一般地铁隧道、过江隧道均为单层 管片衬砌，但对于铁路通行货车的水底隧道（钱塘江越江隧道）、
高地震烈度的水底隧道（如日本东京湾水底隧道）、对内表 面光滑度要求或防水要求高的水底隧道（穿黄河输水隧道） 则考虑为双层衬砌，内衬现浇钢筋混凝土。
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二、水下盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 （2）衬砌厚度选择
6、连接方式及吊装方式
大直径盾构管片通常采用斜螺栓 中小直径的为弯螺栓 对抗震要求比较高的采用直螺栓
斜螺栓连接型式图 弯螺栓连接型式图
直螺连接型式图
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二、水下盾构法隧道管片设计
7、接缝构造 接缝要考虑弹性密封垫止水带单道防水，或附加遇水膨胀止 水条，内侧引排水和嵌缝，外侧挡水条。 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。 同时接缝构造要考虑盾构千斤顶的位置
二、水下盾构法隧道管片设计
三、水下盾构法隧道管片制作
四、管片拼装与缺陷修补
五、结束语
3
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一、水下盾构法隧道及其管片的 特点 水下盾构法隧道相对地铁等陆上隧道来说，通常具有以
下特点：
1、埋深大
2、水压高
外径）
3、道路盾构法隧道断面大（建成的15m外径，在建的17m
品课件
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二、水下盾构法隧道管片设计
8、管片配筋 对于荷载较大的钢筋混凝土管片，为控制裂缝发展宽度，必要
是可采用钢筋钢纤维（聚丙烯纤维复合管片）。
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二、水下盾构法隧道管片设计
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。 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。
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及局部荷载的抗力要求。
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二、水下盾构法隧道管片设计
7、连接构造 设计中注意手孔及螺栓孔细部尺寸及角度的设计——可脱模。
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二、水下盾构法隧道管片设计
8、管片配筋 管片配筋除根据环向受力计算配置钢筋外，还要考虑手孔、 角部、端面、箍筋、分布筋的布置。个人最近从有些管片 施工中的破损角度来看，对管片分布筋的布置偏弱，有待 加强。
第八届管片年会交流汇报材料
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绪论
开通及在建地铁的城市多达30多个，地铁区间隧道 大部分都采用了盾构法施工。同时越来越多的城市核心区 隧道及穿江越海隧道采用了盾构法隧道，随着21世纪地下 空间开发时代的发展，盾构法隧道已得到越来越广泛的应 用。
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一、水下盾构法隧道及其管片的特点
1、总体步骤： 确定内净空 衬砌厚度、环宽及楔形量 分块方案 连接方式 接缝构造 连接构造
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二、水下盾构法隧道管片设计
2、确定内净空
（1）建筑限界 ：铁路、城际、地铁、道路隧道
（2）内净空与限界之间的富裕量（软土径向一般预留15cm，硬土卵 石层等可预留小些）
1）施工误差
2）隧道衬砌变形
3）后期变形（沉降或隆起）
一、水下盾构法隧道及其管片的 特点
水下盾构法隧道管片对应具有以下特点： 1、管片承载力要求强（用到C60砼） 2、抗渗性要求高（0.65MPa或更高水压，抗渗性要求高P12） 3、单块重量大（建成的15m外径，重达16T，在建的17m外径） 4、一般不再设置二次注浆孔
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一、水下盾构法隧道及其管片的 特点
二、水下盾构法隧道管片设计
三、水下盾构法隧道管片制作
四、水下盾构法隧道管片拼装
五、管片缺陷修补与加强
六、结束语
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二、水下盾构法隧道管片设计
目前水下盾构法隧道，国内大多为单圆隧道，直径从3m至15m 左右不等，香港屯门隧道外径达到了17m。管片厚度从25cm到70cm 不等。
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二、水下盾构法隧道管片设计
接相关：
Δ=BD/R
最小半径R的确定需要考虑管片模具的再
利用、掘进纠偏的需要。
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二、水下盾构法隧道管片设计
5、管片分块 分块太多——接缝多、防水材料消耗多、施工速度慢 分块太少——管片制作、运输、拼装难度大，受力条件差
一般做法： 直径6-8m隧道，分块6～7块； 直径9-13m隧道，分块8～9； 直径14-15m隧道，分块10～11块
封顶块：1/3封顶、 1/2封顶、等分
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二、水下盾构法隧道管片设计
采用错缝拼装的隧道，封顶块的选择还需要考虑如何实现错缝。
1/2分块方案错缝拼装示意图
等分方案错缝拼装示意图
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二、水下盾构法隧道管片设计
6、连接方式及吊装方式 单点吊装 真空吸盘吊装
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二、水下盾构法隧道管片设计
通常直径6m以下称为小盾构，6m-10m为中盾构，10-14m为大盾构，
14m以上则为超大直径盾构，目前建成的最大直径盾构为上海长
江隧道与钱江隧道，外径15m，大陆在建最大的为武汉三阳路隧
道，15.2m,公铁两用；世界最大为17m的香港屯门隧道。
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二、水下盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 （1）单层衬砌和双层衬砌的选择
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4、管片环宽及楔形量
（1）管片环宽主要与隧道直径、最小曲线半径相关，
对于直径6 ～ 10m的隧道，原来环宽取值多为1.0～1.6m,
随着盾构技术的发展，环宽有增大趋势。目前直径6m隧道
环宽1.2m、1.5m，直径10m及以上隧道环宽多为1.5～2.0m。
（2）管片楔形量与隧道外径、环宽、最小曲线半径直
从材质来说：有铸铁的、钢的、钢筋混凝土的、钢纤维 混凝土的，
从结构形式来说：有箱型、平板型… 从曲线拟合来说： 有通用楔形、左右楔形、标准+左 右楔形 目前国内用得比较多的是平板型钢筋混凝土管片，特殊 地段加钢纤维，大直径盾构隧道大多采用通用楔形环，联络 通道局部会用到钢管片。
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一、水下盾构法隧道及其管片的特点
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
一般地铁隧道、过江隧道均为单层 管片衬砌，但对于铁路通行货车的水底隧道（钱塘江越江隧道）、
高地震烈度的水底隧道（如日本东京湾水底隧道）、对内表 面光滑度要求或防水要求高的水底隧道（穿黄河输水隧道） 则考虑为双层衬砌，内衬现浇钢筋混凝土。
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二、水下盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 （2）衬砌厚度选择
6、连接方式及吊装方式
大直径盾构管片通常采用斜螺栓 中小直径的为弯螺栓 对抗震要求比较高的采用直螺栓
斜螺栓连接型式图 弯螺栓连接型式图
直螺连接型式图
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二、水下盾构法隧道管片设计
7、接缝构造 接缝要考虑弹性密封垫止水带单道防水，或附加遇水膨胀止 水条，内侧引排水和嵌缝，外侧挡水条。 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。 同时接缝构造要考虑盾构千斤顶的位置
二、水下盾构法隧道管片设计
三、水下盾构法隧道管片制作
四、管片拼装与缺陷修补
五、结束语
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一、水下盾构法隧道及其管片的 特点 水下盾构法隧道相对地铁等陆上隧道来说，通常具有以
下特点：
1、埋深大
2、水压高
外径）
3、道路盾构法隧道断面大（建成的15m外径，在建的17m
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