盾构施工法管片选型拼装PPT课件

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盾构法施工管片设计ppt课件

22.05.2020
.
4. 结构计算分析
荷载
国名
澳大利亚
水土压力计算方法 Pv=全覆土荷载； Pe=λPv+静水压力（λ≥μ（1－μ））
奥地利
浅埋隧道：Pv=全覆土荷载；Pe=λPv+静水压力；深埋隧道：Terzaghi松弛土压力公式
通过左转弯环、右转弯环组合来拟和线路。由于每环均为楔形，拼装时施工操作相对麻烦一些。欧洲常采用，国内地铁区间未采用。
万能管片
通过一种楔形环管片模拟直线、曲线及施工纠偏。管片排版时，衬砌环需扭转多种角度，封顶块有时位于隧道下半部，管片拼装相对复杂，国内深圳地铁中有采用。
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22.05.2020
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3. 管片模具设计设计程序及过程控制
第五步：根据隧道直径、地质情况、受力和安装要求，确定管片的连接方式，以及连接件的数量和分布。
➢ 管片的连接通常采用螺栓连接，螺栓连接的数
量块间一般2-3个，环间考虑地质情况、抗震要求
等设置，一般每块不少于2根，一环对于中小直径
盾构控制在10-16个。
➢ 国内管片接头的形式比较单一，呆板，很有必
要结合工程情况进行创新和试验。
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斜螺栓连接环缝插销连接
A A
DATUMPLAN = RADIUSVECTOR
=
B
B
弯螺栓连接直螺栓连接
3. 管片模具设计设计程序及过程控制
第六步：根据机械、运输系统、施工组织、平曲线情况等，综合考虑确定管片宽度。
；防水槽位置和尺寸；嵌缝槽形状等。
22.05.2020
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3. 管片模具设计设计程序及过程控制

盾构施工管片质量控制与选型技术要点(课件)

第三章
盾构施工管片质量控制关键环节
3、联络通道段（1）联络通道段有四环为特殊管片，拼装点位固定，且无楔形量，因此在进入联络通道前要将盾尾间隙调整到位，盾构姿态良好；（2）若联络通道处在曲线上，要提前考虑掘进的偏转量，掘进控制好要提前调整油缸行程差，管片提前顺应转弯形式，避免在联络通道位置出现较大的错台和破损。
施工过程中常见的质量问题及原因分析
管片渗漏水：管片渗漏水主要在管片接缝处和吊装孔位置。造成管片渗漏水的主要原因有： 1、管片的止水条粘贴质量存在问题，不牢固、有缝隙； 2、拼装时止水条被挤裂、挤掉、变形严重； 3、拼装时止水条上带有泥沙，管片挤压时止水条被割破； 4、管片破损、裂缝较大或管片外弧面破损； 5、管片错台或管片浮动较大造成的止水条松动。
36.14 11.74
第二章
施工过程中常见的质量问题及原因分析
盾构施工中常见的质量问题主要围绕管片的外观质量和线性控制，管片质量问题主要分为错台、破碎、渗漏水三类，线性控制的问题主要表现在成型隧道的轴线与设计轴线偏差超限。
管片质量问题虽然表现为三类，但产生问题的原因往往是相同的，甚至这些问题不是单一出现，产生这些问题最主要的原因就是管片选型不当、盾构间隙不足和管片拼装控制不严；成型隧道超限的问题更多出现在施工程序管控不严，技术管理不严谨。
（一）：前文已经将管片楔形量的问题，大的选型原则和比例的问题讲解了，针对单环或后几环的情况，应当如何进行考虑，第一次选型方法是在前文的基础上更为具体的计算，把曲线段单环掘进的理论变化量和管片楔形量进行结合。在曲线段，要实现良好的拼装环境和最大限度的拟合线性，盾构机的姿态和前进方向必须与设计轴线高度契合或者沿着曲线的割线前进。
第三章

宝典5盾构施工法管片选型拼装

2.根据圆弧长公式：L＝a.π.R/180
3.根据管片拼装模式（错缝拼装、通缝拼装），封顶块（K件）所
在位置时，管片环所对应楔变角度。
4.则对于管片环宽度所对应圆弧线的圆心角为：
管片宽度对应的圆心角
＝管片宽度弧长
360 0
楔型环标准环
管片环直径
5. K件所在位置所对应的楔变角度与管片环宽度所对应的圆心角之比，则得出管片环所组合模式。
第二种情况
盾尾间隙
标准环楔型环
盾构机
盾尾间隙
第一种情况
管片环半径管片环半径＋盾尾间隙
第三种情况
第一种情况：使用楔型管片
a＝AB a，＝A，B， b＝2200－a b，＝2200－a, B1＝a.tana B2＝-( a’tana) c1＝B1+btan(2a+b) c2＝-(B2+b’tan(2a+b))
心角Q＝1.5÷447.45×57＝
二）管片环修正排列计算
圆曲线半径450m，管片环宽度 1.5m。计算管片环排列及偏差
1.半径450米所需的轴线偏转角，管片环K件在 ±18°（拼装模式：S（－18°）—R （18°）—S（－18°）—R（18°）….，圆曲线圆心角57°，则弧长为447.45m
用每一环管片环节构成的短直线将其相互连接，尽可能地将管片环节构成的隧道轴线与设计隧道轴线吻合。但仍然存在一定的误差。
直线管片
楔形管片直线管片
短直线
允许误差
管片模拟轴线设计轴线
（一）管片拟合的隧道轴线
▪ 提出一个问题：为什么目前广州地铁的大多数管片环为宽度1500mm，内径5400mm，管片环楔变量38mm？

盾构管片选型分解课件

稳定可靠。
04 盾构管片安装工艺
管片拼装工艺流程
准备工作
检查管片质量、清理拼装场地、准备拼装工具
等。
拼装管片
按照设计要求，将管片逐块拼装成环，确保管片之间的连接牢固、密
封性好。
注浆填充
在管片拼装完成后，对管片之间的空隙进行注浆填充，以确保隧道结
构的稳定性。
质量检测
对拼装完成的管片进行质量检测，包括管片连接、密封性、平整度等
定期检查与维修
定期对管片进行检查，发现潜在问题及时进行处理和维修。
06 盾构管片选型案例分析
案例一：某地铁盾构隧道管片选型
总结词
考虑因素全面、注重实际需求
详细描述
在某地铁盾构隧道项目中，管片选型需综合考虑地质条件、隧道设计、施工环境及后期运营维护等因素。根据实际需求，选择合适的外径、厚度、混凝土强度等参数，确保隧道结构安全、施工顺利进行。
案例二：某污水处理厂管片选型
总结词
注重耐久性、环保要求
详细描述
在某污水处理厂项目中，管片选型需充分考虑耐久性及环保要求。选择高强度、耐腐蚀的材料，合理设计管片结构，提高整体稳定性。同时，注重管片接缝的密封性能，防止
污水渗漏，确保厂区及周边环境的安全。
案例三：某大型水利工程管片选型
总结词
注重稳定性、抗水压能力
管片养护与脱模
管片养护方式
根据气候条件和混凝土性能，选择适当的养护方式，如自然养护、蒸汽养护等，确保管片的强度和耐久性。
管片脱模时间
根据混凝土的初凝时间和管片的形状尺寸，确定合适的脱模时间，确保管片在脱模过程中不发生损坏。
管片养护与脱模注意事项
在养护和脱模过程中，应注意防止管片开裂、变形等问题，采取相应的防护措施。

盾构施工方法ppt课件

精选课件ppt
39
二、土压平衡盾构法施工工艺
目前在盾构工程中普遍采用的多为闭胸式盾构机，其中以泥水平衡式与土压平衡式盾构机最为普及。而且由于盾构工程大部分位于人口密集的城区，从减少施工污染、降低施工造价等多方面综合考虑，又以土压平衡盾构法施工为主。
精选课件ppt
40
土压平衡盾构法施工工艺流程
，确保第一环临时管片的准确位置
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53
通过盾构施工控制达到五种平衡状态
1、土压力的平衡（开挖过程控制） 2、进尺与出土量的平衡（即时控制） 3、注浆量与建筑孔隙量的平衡（填充控制） 4、盾构掘进参数变化量的平衡（掘进参数控制） 5、盾构与管片两者各项姿态间的平衡（轴线控制）
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精选课件ppt
20
2.2盾构机械设备
一、盾构机定义二、盾构机构造三、盾构机分类及型式四、盾构配套设施
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21
一、盾构机定义
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、同步衬砌注浆、拼装隧道衬砌管片、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“定制式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、地下公路、城市市政、水电等隧道工程。
33
子母盾构
精选课件ppt
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转向盾构
精选课件ppt
35
盾构配套设施——与盾构机组成完备的施工系统
浆液搅拌站
垂直运输系统龙门吊
水平运输系统电机车
精选课件ppt
地面监控室

盾构法施工(新手能看懂)PPT课件

盾构法隧道施工技术讲座
讲座内容
盾构法隧道的发展历史、技术现状和发展动向
盾构法隧道的基本原理及特点盾构机的分类及选型盾构施工关键技术
➢18Байду номын сангаас纪末英国人提出在伦敦地下修建横贯通泰晤士河隧道的设想，并于 1798年开始着手工作希望实现这个构想，但由于竖井挖不到预定深度，计划受挫，4年后Torevix决定在另一个地方建造连接两岸的隧道，随后工程再次开工，当掘进到最后30m时，开挖面激剧浸水，工程再次受阻。工程从开工到被迫终止用了5年时间，此后修建横贯泰晤士河隧道的计划在以后10年内没有任何进展。
36板钢板与洞圈采用段焊当焊接完毕后用速凝水泥封堵弧形钢板上的所有间隙此时洞圈封堵完毕准备开始进行壁后注浆隧道内注浆的同时考虑到浆液有可能顺着盾壳和管片间的间隙流出所以在钢板上下左右4个位置开设注浆孔在必要时进行补压浆浆液达到设定强度时开始二次进洞防止管片被拉开的措施为防止盾构完全进洞后千斤顶离开管片管片反作用力的释放而拉开管片间的间隙造成渗漏水现象在管片的纵向螺栓上焊接根拉杆上部焊接两根左右腰部各焊接一根把最后2环管片连接一起先连接环到环为保险起见此后每拼装好一环就焊拉杆连接管片脱出盾尾后螺栓有可能松动也会造成渗漏水现象所以要加强对螺栓复紧补紧
➢1818年，Brunel观察小虫腐蚀木船底板成洞的经过，从而得到启发，在此基础上提出了盾构工法，并得到专利。这就是所谓开放型手掘式盾构的原型，
Brunel对自己的新工法非常自信，于1823年拟定了修建另一条泰晤士河隧道的计划，随后这个计划得到英国国会批准，于1825年动工，初期，工程进展顺利，但后来由于地层下沉，工程被迫中止。但Brunel并没有灰心，总结了失败的教训后，对盾构做了7年改进后，于1834年再次开工，又经过7年施工，终于在1841年贯通隧道。 ➢自Brunel向泰晤士河隧道发起战到胜利，前后经历了20个春秋，此时，他已是72岁的老人。 Brunel对盾构工法的贡献极为卓著，这是后人的一致评价。

管片基础知识与管片选型PPT课件

•25
二、管片选型相关基础知识
•26
二、管片选型相关基础知识
错缝拼装点位分布所谓“拼装点位”，是指管片拼装时封顶块所在的位置。管片划分点位的依据有两
个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。
常见的管片环缝连接螺栓有10根和16根，本区间采用16个根环缝连接螺栓，螺栓孔的沿管片圆周均匀分布，对应的在圆周上一共有16个点位可以选择。
张角──两块管片端面接头缝在径向向外张开称外张角，反之称内张角
喇叭──两块管片端面接头缝在纵向向推进方向张开叫前喇叭，反之称后喇叭
踏步──前后两环管片内弧面的不平整度；
•22
二、管片选型相关基础知识
张角──两块管片端面接头缝在径向向外张开称外张角，反之称内张角; 喇叭──两块管片端面接头缝在纵向向推进方向张开叫前喇叭，反之称后喇叭; 踏步──前后两环管片内弧面的不平整度；纵向螺栓──环与环之间的连接螺栓；环向螺栓──同一环管片块与块之间的连接螺栓；椭圆度──圆环垂直、水平两直径之差值；超前量──指圆环环面与推进设计轴线垂直度的误差，有上、下超前和左、右超前
•24
二、管片选型相关基础知识 2.3、通缝与错缝的区别
按照相邻两环管片拼装缝的位置不同，管片的拼装可以分成两种形式，通缝拼装和错缝拼装，通缝即每一坏与上一环相对的位置是完全重合的，错缝即上一环与下一环之间的纵缝不能重合，错缝拼装比通缝拼装在工程应用上出现的晚，但由于它在承受纵向力和保持成圆度方面比通缝拼装优越，所以在很多工程中被大量应用。本区间管片亦是采用错缝拼装。
下超前量 37.4 33.3 27.1 20 12.8 6.7 2.8 0 2.8 6.7 12.8 20 27.1 33 37.4 40
左超前量 27.1 33.3 37.4 40 37.4 33.3 27.1 20 12.8 6.7 2.8 0 2.8 6.7 12.8 20

盾构管片的介绍PPT精选课件

细集料宜采用中砂，细度模数为2.
匙精工抹平，力求使表面光亮无灰匙印。 5 h 左右，恒温最高温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃。
再进行精抹面，以手指轻按混凝土有微平凹痕时，用长匙精工抹平，力求使表面光亮无灰匙印。 0，含泥量不应大于2%，粗集料宜采用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于30mm
③在混凝土终凝后约1h 左右拔出螺杆并及时 ②混凝土拌制好后，放入料斗，用汽车运到混凝土车间使用。
混凝土应搅拌均匀、色泽一致，和易性良好。
湿养护不间断，养护用时间水不小于养14d。护，喷淋养护或喷涂养护剂养护
，以确保混凝土体不失水分。
二.管片的生产工艺
1.工艺流程图
2.生产工艺过程
（1）管片模具（2）钢筋笼（3）混凝土浇筑（4）管片养护、脱模和堆放
（1）管片模具
a.设计与制造
蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段，采用蒸汽养护可达到提高混凝土脱模强度、缩短养护时间，为加快模具周转创造条件，并起到控制温度裂缝的作用。
混凝土外加剂的应②用应符先合G进B501行19的粗规定。抹面，使混凝土表面平顺；然后进行中抹面，待混凝土面收水后使用灰匙进 ①将钢筋笼、预埋件、螺旋构造钢筋、螺栓等分别摆放在模具附近指定位置，保证环、纵向螺栓孔预埋件、中心吊装孔预埋件和模具
b.工艺要点
①严格控制钢筋的加工尺寸精度，钢筋的调直、下料、弯弧、弯曲均采用人工配合钢筋加工机械完成，后进行部件检查，清理出不合格的钢筋部件。
②焊接前焊接处不应有水锈、油渍等，焊后焊接处不应有缺口、裂纹及较大的金属焊瘤。焊缝长度、厚度必须符合设计要求，焊接后氧化皮及焊碴必须清除干净。
行养护。螺杆头部须全部插入到手孔座的模孔内，防止连接不紧出现缝隙造成漏浆现象。

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1 （－1）
18
36.14
（342）（36.14）
－11.74 （11.74）
0.3450 （0.3450）
－0.1121 （0.1121）
2 （－2）
36
30.74
（324）（30.74）
－22.34 （22.34）
0.2935 （0.2935）
－0.2132 （0.2132）
计算法则：
3
垂直向Y：下－上（－3）水平向X：左－右负数（－）代表轴线 4
2.管片环的宽度、楔变量：主要根据设计线路平、纵断面曲线半径、盾构机内空间设计、设计允许的误差确定；
3.按施工过程中施工工艺、功效、质量及经济效益确定。 4.管片环节形成的隧道轴线关键是尽量减小与隧道设计轴
线误差。
2021/3/8
11
（二）管片宽度、楔变量的确定
1.管片宽度：管片宽度与设计轴线最小误差（设
管片选型的意义：按预定方法、工序进行，符合设计预定要求；管片选型好与差直径影响工程进度、质量、投资。
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3
二、管片表观几何尺寸特性
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4
（一）管片外观尺寸计算
管片水平、垂直方向宽度尺寸计算
管片宽度
Kt管片顶部宽度最大值：kt＝1500＋19sinа
Kb管片底部宽度最大值：kb＝1500－19sinа
6
楔形管片K件在不同位置时ΔX、ΔY、θX、θY其值依次的大小：
右楔形环管片为例:
K件所在圆 a（°） ΔX
K件
弧位置 K件旋（mm）
位置
转角度宽度差
0
0
38.0
（0）
（180）（－38.0）
ΔY （mm）
宽度差
θX （ °）
角度变化
θY （ °）
角度变化
0.0
0.3628
0.0000
（0.0）（－0.3628）（0.0000）
盾构施工法管片选型拼装
建设总部郭永顺
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1
▪ 管片选型拼装内容：一、管片选型的意义；二、管片表观几何尺寸特性；三、管片选型与隧道轴线；四、管片选型与盾构机；五、施工中纠偏修正；六、管片选型原则；七、管片拼装。
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2
一、管片选型的意义
隧道工程施工中，盾构法隧道不同与矿山法、明挖等工法。它是在一密闭施工机械内，采用预制构件，利用机械臂，按预定方法、工序将预制构件逐一安装而形成隧道，使成型的隧道满足设计要求。
C' Y 2 Y
C"
C
X
楔形环前端断面的直角方向（C，→C“）和标准环 —楔形环管片的连接面与直角方向（中心轴方向）是 A—A角2θ，此角度可分成X（水平-θX）与Y（垂直θY），C，→C“的长度为L公式如下： A'
taX n l.c X 2 o ' s l.s l.c 2 i.n 2 o ca o s tsa 2.n ca o
8
角度（1，2）的调整量是从上图的关系里按下列公
式计算：
垂直方向：1＝2v
1(XbX)t
2sin1 2
2sin1
Xv
注：6000为管片直径从推导公式可以显示为：
6000
12000
2sin138.0sin
12000
2si n1管片宽 2管度K 片最件直大在径差顶 si n （部
水平方向：2＝2h
1(XlX)r
2sin1 2
2sin1
Xh
6000
12000
2sin138.0cos
12000
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2si n1管片最 2大管K 宽片件度直在差径顶 co（部 s
9
三、管片选型与隧道轴线
管片环节构成的隧道，对于轴线的构成，是利
用每一环管片环节构成的短直线将其相互连接，尽可能地将管片环节构成的隧道轴线与设计隧道轴线吻合。但仍然存在一定的误差。
下降、左转。
（－4）
正数（＋）代表轴线 5 上升、右转。
（－5）
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22.34Leabharlann （306）（22.34）
－30.74 （30.74）
0.2132 （0.2132）
－0.2935 （0.2935）
72
11.74
（288）（11.74）
90
0.00
（270）（0.00）
－36.14 （36.14）－38.00 （38.00）
轴线
管片宽度最小处
O
管片封顶块旋转后管片环顶端管片宽度
Kl管片左端宽度最大值：kl＝1500＋19cosа Kr管片右端宽度最大值：kr＝1500－19cosа
管片宽度最大处
ta1n1 2(151194)8 t1a1n190.181
6000 6000
2021/3/8
注：a角为管片环封顶块任意旋转角度
0.1121 （0.1121）
0.0000 （0.000）
－0.3450 （0.3450）－0.3628 （0.3628）
7
（三）管片空间水平、垂直向角度变化计算另一方法
上
左
新方向
旧方向
旧方向
下
竖直方向
2sin138.0sin
12000
新方向
右
水平方向
2sin138.0cos
12000
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计允许误差±50mm），建议在 10mm范围内； 2.管片楔变量：在确定管片宽度后，根据直径、宽度则可确定管片楔变角度和楔变量; 3.确定管片参数后，盾构机根据其参数进行盾构机内空间设计。
管片环楔变角Q=180°－2Q1
注：在确定上述的参数后，须根据管片拼装模式（如：封顶块位置、管片拼装模式）进行 2021/3验/8 算调整。
taY n l. c Y 2 o ' s l.s l.c 2 i2 o .n ca s o s ta 2.c na os
a
由于:tan2θ= tan(0.3628°)=6.332×10-3
A
所以: θX=tan-1(0.006332×cosa)
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θY=－tan-1(0.006332×sina)
直线管片
楔形管片直线管片
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短直线
允许误差
管片模拟轴线设计轴线 10
（一）管片拟合的隧道轴线
提出一个问题：为什么目前广州地铁的大多数管片环为宽度1500mm，内径5400mm，管片环楔变量 38mm？
1.对于内径选择：主要根据列车的选型、设备（限界）、列车设计旅行的速度确定（活塞效应）；
5
（二）管片空间角度、尺寸计算
管片环空间角度、尺寸变化计算
封顶块位置从顶端偏了a°时，楔形环前面的中心
点C，（中心点由C→C，）移动，其移动量为
A'
COC=4.75mm。移动量分成水平（X）和垂直（Y）：
水平向：ΔX=38cosa°
垂直向：ΔY=－38sina°
18 Y' a
X'
a
Y
X X
a
A
Co