盾构项目管片拼装技术手册
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盾构法隧道施工管片拼装一、一般规定1、拼装前,管片防水密封材料的粘贴效果应验收合格。
2、管片选型应符合下列规定:(1)应根据设计要求,选择管片类型、排版方法、拼装方式和拼装位置;(2)当在曲线地段或需纠偏时,管片类型和拼装位置的选择应根据隧道设计轴线和上一环管片姿态、盾构姿态、盾尾间隙、推进油缸行程差和铰接油缸行程差等参数综合确定。
3、管片应按便于拼装的顺序存放,存放场地基础条件应满足承载力要求。
4、拼装管片时,拼装机作业范围内严禁站人和穿行。
二、拼装作业1、管片拼装前,应对上一衬砌环面进行清理。
2、应控制盾构推进液压缸的压力和行程,并应保持盾构姿态和开挖面稳定。
3、应根据管片位置和拼装顺序,逐块依次拼装成环。
4、管片连接螺栓紧固扭矩应符合设计要求。
管片拼装完成,脱出盾尾后,应对管片螺栓及时复紧。
5、拼装管片时,应防止管片及防水密封条损坏。
6、对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度抽查。
7、当盾构在既有结构内空推并拼装管片时,应合理设置导台,并应采取措施控制管片拼装质量和壁后填充效果。
8、当在富水稳定岩层掘进时,应采取防止管片上浮、偏移或错台的措施。
9、当在联络通道等特殊位置拼装管片时,应根据特殊管片的设计位置,预先调整盾构姿态和盾尾间隙,管片拼装应符合设计要求。
三、拼装质量控制1、管片不得有内外贯穿裂缝、宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。
2、管片防水密封质量应符合设计要求,不得缺损,粘结应牢固、平整。
3、螺栓质量及拧紧度应符合设计要求。
4、管片拼装过程中应对隧道轴线和高程进行控制,其允许偏差和检验方法应符合表9.3.4的规定。
表9.3.4 隧道轴线和高程允许偏差和检验方法(mm)注:本表中市政隧道包括给水排水隧道、电力隧道等。
5、施工中管片拼装允许偏差和检验方法应符合表9.3.5的规定。
表9.3.5 管片拼装允许偏差和检验方法注:本表中市政隧道包括给水排水隧道、电力隧道等;6、粘贴管片防水密封条前应将管片密封槽清理干净,粘贴后的防水密封条应牢固、平整和严密、位置应正确、不得有起鼓、超长和缺口现象。
管片拼装作业指导书一、管片的基本参数衬砌环外径:6000mm;内径:5400mm;管片宽度:1500mm;管片厚度:300mm。
每环管片的最大重量约4.5T。
管片拼装质量是影响整个隧道工程质量的关键因素,管片拼装是整个盾构施工的重要环节之一,管片拼装点位是指封顶块管片位置的确定。
本工程所使用的管片为通用环管片,分别以印有:F 、L1、L2、B1、B2、B3。
二、管片拼装设备管片拼装机的运动情况是根据现有的条件而特别设计的,它可以对管片进行精确的定位。
伸缩、旋转和移动等功能都是比例控制的,贮存所有这些功能操纵板,可以使其对元件进行精确定位。
在掘进停止且切换为管片构建模式时,管片拼装机才可以通过便管片拼装遥控器进行工作。
对于管片的定位,管片拼装机总共有6个自由度:(1)拖架梁上的移动架的移动功能(平行移动到中心线);(2)竖对着中心线的旋转架的旋转+/-200°的功能;(3)竖对着中心的旋转架的伸缩臂的伸缩功能;(4)夹紧头的倾斜功能;(5)夹紧头的翻转功能;(6)夹紧头的旋转功能。
管片拼装机包括下列组件(为液压系统控制):✓管片输送器;✓前后移动伸缩缸(器);✓旋转架;✓带夹紧液压系统。
三、管片拼装施工3.1管片拼装管片拼装是采用盾构法施工的一个重要工序,是用环、纵向螺栓逐块将高精度预制钢筋混凝土管片组装而成。
(1)准备工作①管片下井拼装前,应对管片背部上的空穴、缺损,用聚合物快凝水泥填平,用钢丝刷清除管片上的浮灰、浮砂;②检查管片的吊装孔、弯曲螺栓孔是否收缩或有混凝土,若出现收缩或混凝土堵死现象,必须进行解决以期达到使用要求,必要时进行更换管片;③检查管片的传力垫和止水条,要求必须粘结牢固,表面平整,无空鼓、脱落、破损等现象;④管片在地面上按拼装顺序排列堆放,管片拼装的连接件和配件、防水垫圈等的数量规格要准备齐全,并随管片运送至工作面;⑤拼装前检查盾构机的姿态:盾构千斤顶顶块与前一环管片环面的净距必须大于管片宽度再加上10cm;检查前一环管片与盾尾间四周间隙情况,结合前环管片拼装情况确定本环拼装的纠偏措施;操作人员应全面检查管片拼装机的动力及液压设备是否正常,管片吊机钳子是否灵活、安全可靠;⑥盾构千斤顶油缸行程大于1750mm,满足管片拼装空间。
目录1 管片拼装目的 (1)2 作业程序 (1)⑴管片拼装流程图 (1)⑵管片安装的准备工作 (1)⑶管片拼装 (2)3 人员安排 (2)4 主要设备及工具 (3)5 质量安全保证 (3)管片拼装方案1 管片拼装目的通过管片安装,保证管片拼装质量,形成隧道永久衬砌。
2 作业程序⑴管片拼装流程图图1 管片拼装流程图⑵管片安装的准备工作①严格检查进场管片,不合格管片一律清退。
②吊运管片注意对管片、止水条和缓冲垫的保护。
③准备好管片螺栓,然后装上螺栓止水橡胶圈,备好紧螺栓工具。
④清理管片安装区的积水、淤泥,保证管片安装区的清洁。
⑤盾构机司机根据盾尾间隙、千斤顶行程、VMT自动导向系统计算出的封顶块位置以及隧道走向,综合确定封顶块位置,然后通知地面工程师。
⑥地面工程师根据盾构机司机提供的下一环封顶块位置安排工人把管片按拼装顺序吊至管片车上。
⑦安排三辆管片车运输一环管片,每一辆管片车堆放两块管片,把最先安装的管片放在最上面,其余类推,封顶块放在第三辆管片车上的最上面。
⑧管片运输车开到1#~2#台车的位置处。
⑨利用管片吊车将管片吊至管片输送器中间(把管片旋转90º)。
⑩管片随管片输送器一起向前移动进入一个循环状态(一个循环包括:吊起、前移、下降、后退),按以上步骤将管片(根据安装步骤)准确地放置在管片安装位置。
⑶管片拼装①隧道衬砌由六块预制钢筋混凝土管片拼装而成,其中分一块封顶块,二块邻接块及三块标准块。
小封顶块拼装方便,施工时可先搭接2/3环宽径向上推,再进行纵向插入方法拼装。
环与环错缝拼装。
②根据管片安装顺序,将须安装管片位置所对应的千斤顶缩回到适当位置,空出管片拼装位置。
③用管片安装遥控器操作,管片安装头须与管片吊装孔调整到相对位置(通过调整安装头上的六个自由度),然后吊起管片。
④将管片旋转至最终的准确位置上。
⑤穿上螺栓,拧紧螺栓(纵向与环向螺栓)。
⑥将该管片位置的千斤顶伸长,顶住管片。
⑦在做上述工作的同时,管片输送器继续按拼装顺序输送管片至安装位置。
PPS 管片拼装程序使用的简要说明(盾构操作手使用)
PPS 拼装程序简要操作说明(盾构机操作手)
1. 简要导向信息说明
显示为(measurement OK ),测量完成状态,只有此时状态为最真实可信的。
并且只有在时状态下才可以起动管片拼装程序。
刀盘切口,中盾尾,尾盾里程
偏航角或趋势角
机器三维视图,前端蓝圆为刀盘,后部大红圆为盾尾。
刀盘切口,中盾尾,尾盾的水平偏差
2. 拼装程序使用。
PPS管片拼装模式打开的前提是导向测量显示完成状态。
(左下角为绿色,且显示测量完成),在测量(Survey)菜单下,开始“管片拼装(start ring build)”,拼装模式打开后,如图所示。
此时要认真量取,并输入盾尾间隙,才可以使管片计算程序正常工作。
3. 拼装程序计算结果的显示
对于管片的计算要求可以在主界面,设置菜单下的管片拼装设置选项中更改。
4. 拼装完成后的工作
上述,按“开始拼状”键,即进入此界面,在拼装完成后,可以重新读取铰接的行程量,然后再次输入当前的盾尾间隙,(共两次)此时可以更改环号,与拼装点位,工作完成后,按“保存”SA VE 键,返回推进测量模式,管片的所有拼装信息,将会被记录,且无法更改。
再次输入盾尾间隙
5.管片拼状记录的查看
在主界面的“数据库(Database)”菜单下的“管片报告”ring report里可以查看以往的所有管片拼状记录。
此记录里可以显示与此环管片拼装相关的所有信息,可以打印作为施工日志或备案报告使用。
可以直接在办公室的电脑里打印,也可以在PPS机器电脑中打印成PDF格式,再拷出打印保存。
管片拼装作业指导书1 .适用范围适用南京地铁七号线D7-TA03标土建一工区古平岗站〜福建路站区间盾构掘进施 工。
2 .施工措施2.1 管片拼装作业流程图管片拼装工艺流程图|管片」水粘贴盾构掘进|I1管片选型、卜井及运输* ______________________________掘进完成]———|盾尾:理________吊运至拼装区管片1位 1I缩回安装位置油缸推进汕加顶紧管片I 4 I 管片螺R连鼠"1.1管片脱一,盾尾后一次复紧盾构管片拼装工艺流程图1.2 管片选型管片选型在整个区间管片排版的基础上进行。
管片拼装点位为在圆周上均匀分成16个点,即管片拼装的16个点位,相邻点位 的旋转角度为22.5°。
转弯环在实际拼装过程中,可以根据不同的拼装点位来控制不 同方向上的超前量。
由于是错缝拼装,所以相邻两块管片的点位不能相差2的整数倍。
一般情况下,本着有利于隧道防水的要求,都只使用上部8个点位。
根据工程实际情况,选择拼装不同点位的转弯环,就可以得到不同方向的楔形量(如左、右、上、下等),拼装点位详见附件1:管片安装顺序及楔形量示意图。
1)管片选型原则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;③管片选型要保证合理的盾尾间隙。
2)影响管片选型的主要因数针对古福区间线路走向及周边环境,管片选型要严格适合隧道设计线路,盾构掘进要依据设计图纸拟合的线路排环表,不得随意更改选派选型及拼装点位。
在进行管片选型的时候,既要充分考虑线路的拟合,又要考虑盾尾间隙及推进油缸的行程差值。
油缸行程的差值能反映盾构机与管片平面的空间关系,应把油缸行程的差值作为管片选型的重要依据;盾尾间隙接近于警戒值(25mm)时,根据盾尾间隙进行管片选型。
3)影响管片选型的其他因素目前盾构工程中大多采用的是铰接式盾构机,即盾构机不是一个整体,而是在盾构机中体与盾尾之间采用铰接油缸进行连接,铰接油缸可以收放,这样就更加有利于盾构机在曲线段的掘进及盾构机的纠偏。
一、管片拼装工艺流程盾构管片拼装的施工流程:而且对盾其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固,管片接头使用的螺栓、螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后,才允许拼装。
每环管片拼装结束后要及时拧紧各个方向的螺栓,且在该环脱出盾尾后再次拧紧。
3、管片的堆放运输管片出厂前逐片进行尺寸、外观的检测,不合格者不允许出厂。
外观的检测内容有:管片表面光洁平整,无蜂窝、露筋,无裂痕、缺角,无气、水泡,无水泥浆等杂物;灌浆孔螺栓套管完整。
安装位置正确。
对于轻微的缺陷进行处理,止水带附近不允许有缺陷。
达到龄期并检验合格的管片有计划地由平板车运到施工现场。
管片运输时其间用垫木垫实,以免使管片产生有害裂纹,或棱线部分被碰坏。
管片到达现场后由龙门吊卸到专门的管片堆放区。
管片堆放区应选择适当,以免因其自重造成场所不均匀沉降和垫木变形产生异常的应力而破裂。
在卸之前对管片进行逐一的外观检测,不符合要求(裂缝、破损、无标志等)的管片立即退回。
4、管片吊放及隧道内运输管片下井采用龙门吊进行。
洞内运输采用电瓶车牵引管片车运输。
管片车上的管片堆放有序,堆放次序依据管片安装顺序摆放。
5123456纵向止水条,并微调对准螺栓孔。
7)边拼装管片边拧紧纵、环向连接螺栓。
8)在整环管片脱出盾尾后,再次按规定扭矩拧紧全部连接螺栓。
管片拼装的注意事项1.每一环推进长度必须达到大于环宽300mm(1800mm)以上方可拼装管片,以防损坏封顶块止水条。
2.管片吊装头必须拧紧。
为避免管片旋转过程中安装头单独承受管片重量,应将4条压板均匀地接触管片。
3.管片拼装过程中,第一块管片的位置尤为重要,它决定了本环其他管片的位置及拼缝的宽窄。
管片高于相邻块,将会导致封顶块的位置不够;低于相邻块,纵缝过大,防水性降低。
同时,第一块应平整,防止形成喇叭口。
4.管片拼装应满足规范规定的偏差。
5.拧紧螺栓应确保螺栓紧固,紧固力矩要达到设计要求300N.m6.正式进洞后,错缝拼装的管片封顶块位置为±90o五、拼装常见问题及应对措施1、管片错台(1)错台的概念及分类盾构管片错台包括径向错台、环向错台。
管片拼装技术手册盾构区间管片拼装技术手册一、设计标准地铁设计标准:1、地铁主体结构设计使用年限为100年;2、区间隧道防水等级为二级;3、混凝土允许裂缝开展,管片最大允许裂缝宽度为0.2mm,并不得有贯穿裂缝;4、管片混凝土强度等级C50,抗渗等级为P12。
管片设计标准:衬砌环构造:管片外径6000mm,内径5400mm。
管片幅宽:线路曲线半径大于等于400mm时,采用1500mm宽管片,线路半径小于400mm时,采用1200mm的管片。
管片厚度300mm。
每环衬砌环由6块管片组成,1块封顶块,2块邻接块,3块标准块。
采用直线+左右楔形环拟合不同曲线。
成都地铁采用的楔形环为双面楔形,单面楔形量为19mm,转角为0.1814°,整环楔形总量为38mm,转角为0.363°。
管片连接:衬砌环纵、环缝采用弯螺栓连接,对于1500mm和1200mm管片,每环纵缝采用12根M27螺栓,每个环缝采用10根M27螺栓。
二、管片选型分析原则:确保管片的走向符合隧道设计线路,且拼装后的管片质量符合规范和设计要求。
依据:1.线路参数。
2.盾构机姿态与油缸行程差。
3.盾尾间隙。
拼装点位:管片拼装点位表示每一环管片中封顶块所在的位置。
根据成都地铁管片设计构造特点,管片拼装分为10个点位。
拼装点位分布如右图所示。
拼装点位的选取原则:1.相邻环管片不通缝。
2.楔形环不同楔形量使用合理,有利于调整盾尾间隙、油缸行程差和拟合隧道中心线。
拼装点位选择:现为了保证隧道的美观和防水效果,将管片的点位划分为两类:上半区点位(1点、2点、3点、9点、10点、11点),下半区点位(4点、5点、7点、8点)。
其中上半区点位位于隧道中线以上(含中线),有利于管片拼装和隧道的防水质量,因此上半区作为管片点位选择的主要区域。
管片楔形量:成都地铁采用的左右转弯楔形环为等腰梯型,该类型的管片需要两次可达到调整方向的目的,纠偏量比较小,有利于盾构机掘进中的方向控制。
广州地铁管片拼装作业指导书一、管片及管片安装器概述1.1管片概述广州盾构隧道采用预制钢筋混凝土管片拼装式衬砌,管片环宽1.5m,厚300mm,外径6m,管片型号分为标准环^)、左转弯环(L)、右转弯环(R)。
通过管片拼装机和管片进料机等盾构机配套设备将预制的混凝土管片错缝拼装成圆环,管片之间用高强度螺栓连接。
1.2安装器概述(1)管片安装器在行走梁上按隧道掘进方向往复运动,行程2m。
(2)管片安装器的旋转架可绕盾构机中心线按隧道圆周方向运动,可实现顺时针和逆时针方向转动,转动角度为±200°。
(3)安装在旋转架上的管片提升油缸可独立上下伸缩。
(4)安装头前后水平方向可倾斜,运动范围±2.5O。
(5)安装头水平面上的转动,运动范围±2.5O。
(6)安装头可以实现对管片的抓取和释放。
图1管片拼装流程图3.1管片准备掘进过程中,盾构机操作手根据盾尾间隙、推进千斤顶行程、铰接千斤顶行程及路线等资料进行管片选型。
选定管片后通知地面班组准备相应型号管片。
地面班组在管片准备过程要对管片型号和外观质量进行检查,防止出现不同型号管片混杂的情况、检查止水条缓冲垫粘贴是否完好、吊装孔是否干净及吊装头能否旋入、螺栓孔是否通畅,存在缺陷应处理完好后方可下井用于拼装。
3.2管片吊运至电瓶车平板利用龙门吊将所需管片从地面吊至管片运输车,管片放置到运输车上时要轻放,并摆正,避免管片吊运及运输过程损坏。
3.3管片运输至隧道内电瓶车将管片从工作井运入隧道内的过程中,要注意控制行车速度,防止管片与隧道内设备发生碰撞,损害管片。
3.4管片吊运就位管片到达1#台车位置后,通过双轨梁将管片按顺序吊装至管片输送器上。
管片吊运时应注意以下事项:(1)吊运前检查管片吊装头是否存在裂纹、螺纹段是否磨损或弯曲。
(2)检查管片型号是否与所需吻合,止水条是否完好。
如发现管片型号不一致、管片崩缺或止水条损坏等问题,应向操作手反应,操作手根据情况确定具体处理方式。
盾构区间项目管片拼装技术手册一、设计标准地铁设计标准:1、地铁主体结构设计使用年限为100年;2、区间隧道防水等级为二级;3、混凝土允许裂缝开展,管片最大允许裂缝宽度为0.2米米,并不得有贯穿裂缝;4、管片混凝土强度等级C50,抗渗等级为P12.管片设计标准:衬砌环构造:管片外径6000米米,内径5400米米.管片幅宽:线路曲线半径大于等于400米米时,采用1500米米宽管片,线路半径小于400米米时,采用1200米米的管片.管片厚度 300米米.每环衬砌环由6块管片组成,1块封顶块,2块邻接块,3块标准块.采用直线+左右楔形环拟合不同曲线.成都地铁采用的楔形环为双面楔形,单面楔形量为19米米,转角为0.1814°,整环楔形总量为38米米,转角为0.363°.管片连接:衬砌环纵、环缝采用弯螺栓连接,对于1500米米和1200米米管片,每环纵缝采用12根米27螺栓,每个环缝采用10根米27螺栓.二、管片选型分析原则:确保管片的走向符合隧道设计线路,且拼装后的管片质量符合规范和设计要求.依据:1.线路参数.2.盾构机姿态与油缸行程差.3.盾尾间隙.拼装点位:管片拼装点位表示每一环管片中封顶块所在的位置.根据成都地铁管片设计构造特点,管片拼装分为10个点位.拼装点位分布如右图所示.拼装点位的选取原则:1.相邻环管片不通缝.2.楔形环不同楔形量使用合理,有利于调整盾尾间隙、油缸行程差和拟合隧道中心线.拼装点位选择:现为了保证隧道的美观和防水效果,将管片的点位划分为两类:上半区点位(1点、2点、3点、9点、10点、11点),下半区点位(4点、5点、7点、8点).其中上半区点位位于隧道中线以上(含中线),有利于管片拼装和隧道的防水质量,因此上半区作为管片点位选择的主要区域.管片楔形量:成都地铁采用的左右转弯楔形环为等腰梯型,该类型的管片需要两次可达到调整方向的目的 ,纠偏量比较小 ,有利于盾构机掘进中的方向控制.以左转管片为例,拼装点位为12点时,楔形量最大的位置为3点钟方向38米米,最小位置为9点钟方向0米米.根据计算,每环管片理论上调整盾尾间隙最大为 4.75米米,其中楔形量最大处为3点钟方向盾尾间隙增大 4.75米米,楔形量最小处为9点钟方向盾尾间隙减小 4.75米米.三、影响管片选型的因素1、盾尾间隙盾尾间隙是管片选型的一个重要依据.如果盾尾间隙过小 ,则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩擦,增加盾构机向前的阻力和造成管片拉坏引起隧道渗漏水.盾尾间隙过大会造成盾尾漏浆等问题.根据施工经验盾尾圆周上任意一点的盾尾间隙量应保证在75米米左右,最小不宜小于55米米,否则可能会造成管片破损.2.推进油缸行程和铰接油缸行程差对管片的选型的影响盾构机是依靠推进油缸顶推在管片上产生的反力向前掘进的 ,每一个掘进循环这四组油缸的行程的差值反应了盾构机与管片的平面位置之间的空间关系,可以看出下一个掘进循环盾尾间隙的变化趋势.当管片平面不垂直于盾构机轴线时各组推进油缸的行程就会有差异,当这个差值过大时,推进油缸的推力就会在管片环的径向产生较大的分力,从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿态.通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环,在两个相反的方向上的行程差值超过40米米时,就应该拼装转弯环来进行纠编.通过转弯环的调整左右与上下的油缸行程差值就控制在30米米以内,有利于盾构掘进及保护管片不受破坏.铰接油缸可以被动收放,有利于曲线段的掘进及盾构机的纠偏.同样铰接油缸的行程差也影响管片的选型.这时应将上下或左右的推进油缸行程差值减去上下或左右的铰接油缸行程差值,最后的结果作为管片选型的依据.3. 设计线路和纠偏四、管片选型方法1.按设计线路进行管片选型根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向,管片分为标准环、左转弯、右转弯三类.直线上选标准环,左转曲线上选左转环,右转曲线上选右转环.其中转弯环数量的计算公式如下:θ=2γ=2*arctg(δ/D)式中:θ——转弯环的偏转角δ——转弯环的最大楔型量的一半(成都地铁19米米)D——管片直径根据圆心角的计算公式α=180L/(πR)式中:L——段线路中心线的长度R——曲线半径而θ=α,以400米米的曲线半径为例,将之代入的到L=2.53米,所以在圆曲线上每隔2.53米一个转弯环(N=2.53/1.2=2环,即平均2环一个转弯环).经过实际计算,在缓和曲线上,也近似于6.3米一个转弯环.2. 根据盾尾间隙和油缸行程差来选择管片盾构掘进过程中,理论盾尾间隙为75米米,施工中一般控制任何一个位置不能小于55米米,如果小于55米米需要立即采用转弯环来调整管片的盾尾间隙,调整的方法是将管片楔形量最大的位置放在管片盾尾间隙最小的地方.管片的盾尾间隙绝对不能小于45米米,否则会造成管片破碎和盾构机推进阻力增大 .同样,当相对方向上的油缸行程传感器反映出的油缸行程差值大于40米米时,应进行调整.调整的方法是将管片楔形量最大的位置尽可能放在油缸行程最大的地方,这样了缩短两个相对位置油缸之间的行程差,缩短多少可通过管片楔形量的计算公式进行计算.在进行管片选型的时候,既考虑盾尾间隙影响时,又要考虑油缸行程差对管片选型的影响.只有盾尾间隙接近警戒值(45米米)时,才根据盾尾间隙进行管片选型.3.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制约.管片平面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,管片的选型要适宜盾构机的姿态.4.根据现有的管模数量和类型及生产能力管片的需求量要与管片厂所配备的管模数量及生产能力进行管片型号的选择.如果计划的转弯环数量比较多可用一套左转环和一套右转环来代替两个标准环.因此,管片生产时应尽可能计划多点转弯环.五、管片选型不当引起的后果分析除过起填充作用的背后浆液外,管片是隧道唯一衬砌、唯一受力体系.所以管片的正确选型非常重要,当管片选型错误时,会引起隧道渗水、管片开裂、管片错台.由于选型错误,盾尾间隙小过45米米(针对海瑞克盾构机),管片和盾壳切在一起,管片的外棱和边角会被盾壳剐裂,导致管片止水条部位的混凝土开裂吊块,管片拼起来后,止水条部位就会形成漏水通道,造成隧道漏水.选型错误,导致油缸行程差过大 ,油缸作用在管片上的力不均匀,盾构机无法纠偏,管片会受到集中应力,容易把管片推裂.如果盾构机偏离设计线路,在纠偏过程中不要过急,为了保证盾构的铰接密封、盾尾钢丝刷密封工作良好,同时也为了保证管片不受损坏,盾构纠偏过程中不能有太大的调整量,一个掘进循环内盾尾间隙的纠偏值宜控制在±5米米内,否则转弯环管片的偏移量跟不上盾构机的纠偏幅度 ,盾尾也会挤坏管片.六、管片拼装1.管片拼装前的检查工作(1)检查下井的管片型号是否正确.(2)检查管片有无破损.(3)检查管片止水条和传力衬垫粘帖是否牢靠,粘帖位置和数量是否正确.(4)管片螺栓和遇水膨胀胶圈型号和数量是否满足要求.(5)盾尾积水、淤泥是否清理干净.2.管片拼装过程中的检查工作(1)检查拼装过程中吊装头有无松动断裂.(2)检查管片拼装过程有无管片破损.(3)检查管片拼装过程中,拼装机下方是否有人,防止出现安全事故.(4)检查油缸收缩和顶进是否满足要求、检查管片螺栓是否拧紧.3.管片拼装完的检查工作(1)检查管片拼装中盾尾间隙变化情况,检查错台情况.(2)检查管片螺栓是否按要求进行了 3次复紧.七、管片选型要诀测量检查不可少;几何尺寸作参考;管盾关系最重要.。
西安地铁1号线一期工程【长乐坡~纺织城】盾构区间管片拼装作业指导书编制:李学飞审核:批准:中铁航空港集团西安地铁项目经理部二零壹二年六月一、工程概况西安地铁区间隧道工程采用盾构法施工,钢筋混凝土管片采用C50、S12混凝土,外径为6000mm,内径为5400mm,环片厚度300mm,环片宽幅1500mm,每环衬砌环管片分为6块,其中封顶块1块、邻接块2块、标准块3块。
衬砌环错缝式拼装。
二、编制目的1.规范操作程序,指导现场施工;2.确保管片安装系统的安全使用;3.确保管片安装质量,提高管片安装速度;4.提高成洞隧道产品的质量,创优质工程。
三、适用范围盾构区间隧道管片拼装技术施工。
四、编制依据1.《地下铁道设计规范》;2.《地下铁道工程施工及验收规范》;3.《地下防水工程质量验收规范》;4.本工程《实施性施工组织设计》。
五、相关定义5.1管片指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环,管片混凝土强度C50,抗渗等级S12。
管片内径为5400mm,外径为6000mm,厚300mm,管片环宽1500mm。
每环管片组成为3+2+1,即三块标准块(B1、B2、B3)、两个邻接块(L1、L2)、一个封顶块(F)。
为满足曲线地段线路拟合及施工纠偏的需要,专门设计了左、右转弯楔形环,通过与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。
楔形环采用双面楔形式。
5.2负环管片/0环管片安装在盾构井内,支撑于反力架上的钢筋混凝土管片,为盾构始发掘进提供反推力,其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的管片称为0环管片。
5.3拼装点位管片安装点位以满足隧道线型为前提,隧道环向上F块按时钟表盘所对应的拼装位置。
由于拼装难度、防水、美观等原因一般都是12点、1点、11点或1点与11点交叉拼装,特殊情况也可以3点,9点或者其他点位。
六、部门职责6.1 工程部负责进行技术方案的制定;值班工程师进行安装指令的下达。
6.2 设物部负责钢管片等材料的采购及设备的正常使用;主司机负责管片安装时盾构的操作配合。
西安地铁1号线一期工程【长乐坡~纺织城】盾构区间管片拼装作业指导书编制:李学飞审核:批准:中铁航空港集团西安地铁项目经理部二零壹二年六月一、工程概况西安地铁区间隧道工程采用盾构法施工,钢筋混凝土管片采用C50、S12混凝土,外径为6000mm,内径为5400mm,环片厚度300mm,环片宽幅1500mm,每环衬砌环管片分为6块,其中封顶块1块、邻接块2块、标准块3块。
衬砌环错缝式拼装。
二、编制目的1.规范操作程序,指导现场施工;2.确保管片安装系统的安全使用;3.确保管片安装质量,提高管片安装速度;4.提高成洞隧道产品的质量,创优质工程。
三、适用范围盾构区间隧道管片拼装技术施工。
四、编制依据1.《地下铁道设计规范》;2.《地下铁道工程施工及验收规范》;3.《地下防水工程质量验收规范》;4.本工程《实施性施工组织设计》。
五、相关定义5.1管片指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环,管片混凝土强度C50,抗渗等级S12。
管片内径为5400mm,外径为6000mm,厚300mm,管片环宽1500mm。
每环管片组成为3+2+1,即三块标准块(B1、B2、B3)、两个邻接块(L1、L2)、一个封顶块(F)。
为满足曲线地段线路拟合及施工纠偏的需要,专门设计了左、右转弯楔形环,通过与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。
楔形环采用双面楔形式。
5.2负环管片/0环管片安装在盾构井内,支撑于反力架上的钢筋混凝土管片,为盾构始发掘进提供反推力,其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的管片称为0环管片。
5.3拼装点位管片安装点位以满足隧道线型为前提,隧道环向上F块按时钟表盘所对应的拼装位置。
由于拼装难度、防水、美观等原因一般都是12点、1点、11点或1点与11点交叉拼装,特殊情况也可以3点,9点或者其他点位。
六、部门职责6.1 工程部负责进行技术方案的制定;值班工程师进行安装指令的下达。
6.2 设物部负责钢管片等材料的采购及设备的正常使用;主司机负责管片安装时盾构的操作配合。
盾构管片拼装施工技术 Final approval draft on November 22, 2020一、管片拼装工艺流程盾构管片拼装的施工流程:二、管片安装施工要点1、盾构管片现场验收管片到达施工场地后,进场验收,主要的检验项目有:管片出厂合格证是否齐全有效;管片外表是否清洁;止水条、缓冲垫是否贴牢完好;管片标识(包括管片型号、模具编号、生产日期、生产厂家、合格状态)是否齐全和完整;管片是否有崩角、破损、砂眼或裂缝等;吊装孔螺栓孔是否完好,孔内是否有异物。
然后由地面工程师对进场管片负责签收,并对每环管片做好标识,做到有据可查。
卸货后由地面工班黏贴止水条。
2、管片拼装施工措施管片拼装是盾构法施工的重要环节,其拼装质量的好坏不仅直接关系到成洞的质量,而且对盾构机能否继续顺利推进有着直接的影响。
因此,管片在拼装前仍要进行一次检查,再次确认管片种类正确、质量完好无缺和密封垫黏结无脱落,管片的吊装孔预埋位置正确,封堵盖完好无损,以及其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固,管片接头使用的螺栓、螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后,才允许拼装。
每环管片拼装结束后要及时拧紧各个方向的螺栓,且在该环脱出盾尾后再次拧紧。
3、管片的堆放运输管片出厂前逐片进行尺寸、外观的检测,不合格者不允许出厂。
外观的检测内容有:管片表面光洁平整,无蜂窝、露筋,无裂痕、缺角,无气、水泡,无水泥浆等杂物;灌浆孔螺栓套管完整。
安装位置正确。
对于轻微的缺陷进行处理,止水带附近不允许有缺陷。
达到龄期并检验合格的管片有计划地由平板车运到施工现场。
管片运输时其间用垫木垫实,以免使管片产生有害裂纹,或棱线部分被碰坏。
管片到达现场后由龙门吊卸到专门的管片堆放区。
管片堆放区应选择适当,以免因其自重造成场所不均匀沉降和垫木变形产生异常的应力而破裂。
在卸之前对管片进行逐一的外观检测,不符合要求(裂缝、破损、无标志等)的管片立即退回。
4、管片吊放及隧道内运输管片下井采用龙门吊进行。
管片拼装技术手册
盾构区间管片拼装技术手册
一、设计标准
地铁设计标准:
1、地铁主体结构设计使用年限为100年;
2、区间隧道防水等级为二级;
3、混凝土允许裂缝开展,管片最大允许裂缝宽度为0.2mm,并
不得有贯穿裂缝;
4、管片混凝土强度等级C50,抗渗等级为P12。
管片设计标准:
衬砌环构造:管片外径6000mm,内径5400mm。
管片幅宽:线路曲线半径大于等于400mm时,采用1500mm宽管片,线路半径小于400mm时,采用1200mm的管片。
管片厚度300mm。
每环衬砌环由6块管片组成,1块封顶块,2块邻接块,3块标准块。
采用直线+左右楔形环拟合不同曲线。
成都地铁采用的楔形环为双面楔形,单面楔形量为19mm,转角为0.1814°,整环楔形总量为38mm,转角为0.363°。
管片连接:衬砌环纵、环缝采用弯螺栓连接,对于1500mm和1200mm管片,每环纵缝采用12根M27螺栓,每个环缝采用10根M27螺栓。
二、管片选型分析
原则:
确保管片的走向符合隧道设计线路,且拼装后的管片质量符合规范和设计要求。
依据:
1.线路参数。
2.盾构机姿态与油缸行程差。
3.盾尾间隙。
拼装点位:
管片拼装点位表示每一环管片中封顶块所在的位置。
根据成都地铁管片设计构造特点,管片拼装分为10个点位。
拼装点位分布如右图所示。
拼装点位的选取原则:
1.相邻环管片不通缝。
2.楔形环不同楔形量使用合理,有利于调整盾尾间隙、油缸行程差和拟合隧道中心线。
拼装点位选择:
现为了保证隧道的美观和防水效果,将管片的点位划分为两类:上半区点位(1点、2点、3点、9点、10点、11点),下半区点位(4点、5点、7点、8点)。
其中上半区点位位于隧道中线以上(含中线),有利于管片拼装和隧道的防水质量,因此上半区作为管片点位选择的主要区域。
管片楔形量:
成都地铁采用的左右转弯楔形环为等腰梯型,该类型的管片需要两次可达到调整方向的目的,纠偏量比较小,有利于盾构机掘进中的方向控制。
以左转管片为例,拼装点位为12点时,楔形量最大的位置为3点钟方向38mm,最小位置为9点钟方向0mm。
根据计算,每环管片理论上调整盾尾间隙最大为4.75mm,其中楔形量最大处为3点钟方向盾尾间隙增大4.75mm,楔形量最小处为9点钟方向盾尾间隙减小4.75mm。
三、影响管片选型的因素
1、盾尾间隙
盾尾间隙是管片选型的一个重要依据。
如果盾尾间隙过小,则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩擦,增加盾构机向前的阻力和造成管片拉坏引起隧道渗漏水。
盾尾间隙过大会造成盾尾漏浆等问题。
根据施工经验盾尾圆周上任意一点的盾尾间隙量应保证在75mm左右,最小不宜小于55mm,否则可能会造成管片破损。
2.推进油缸行程和铰接油缸行程差对管片的选型的影响
盾构机是依靠推进油缸顶推在管片上产生的反力向前掘进的,每一个掘进循环这四组油缸的行程的差值反应了盾构机与管片的平面位置之间的空间关系,可以看出下一个掘进循环盾尾间隙的变化趋势。
当管片平面不垂直于盾构机轴线时各组推进油缸的行程就会有差异,当这个差值过大时,推进油缸的推力就会在管片环的径向产生较大的分力,从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿态。
通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环,在两个相反的方向上的行程差值超过40mm时,就应该拼装转弯环来进行纠编。
通过转弯环的调整左右与上下的油缸行程差值就控制在30mm以内,有利于盾构掘进及保护管片不受破坏。
铰接油缸可以被动收放,有利于曲线段的掘进及盾构机的纠偏。
同样铰接油缸的行程差也影响管片的选型。
这时应将上下或左右的推进油缸行程差值减去上下或左右的铰接油缸行程差值,最后的结果作为管片选型的依据。
3. 设计线路和纠偏
四、管片选型方法
1.按设计线路进行管片选型
根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向,管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。
直线上选标准环,左转曲线上选左转环,右转曲线上选右转环。
其中转弯环数量的计算公式如下:
θ=2γ=2*arctg(δ/D)
式中:
θ——转弯环的偏转角
δ——转弯环的最大楔型量的一半(成都地铁
19mm)
D——管片直径
根据圆心角的计算公式
α=180L/(πR)
式中:
L——段线路中心线的长度
R——曲线半径
而θ=α,以400mm的曲线半径为例,将之代入的到L=2.53m,所以在圆曲线上每隔2.53m一个转弯环(N=2.53/1.2=2环,即平均2环一个转弯环)。
经过实际计算,在缓和曲线上,也近似于6.3m 一个转弯环。
2. 根据盾尾间隙和油缸行程差来选择管片
盾构掘进过程中,理论盾尾间隙为75mm,施工中一般控制任何一个位置不能小于55mm,如果小于55mm需要立即采用转弯环来调整管片的盾尾间隙,调整的方法是将管片楔形量最大的位置放在管片盾尾间隙最小的地方。
管片的盾尾间隙绝对不能小于45mm,否则会造成管片破碎和盾构机推进阻力增大。
同样,当相对方向上的油缸行程传感器反映出的油缸行程差值大于40mm时,应进行调整。
调整的方法是将管片楔形量最大的位置尽可能放在油缸行程最大的地方,这样了缩短两个相对位置油缸之间的行程差,缩短多少可通过管片楔形量的计算公式进行计算。
在进行管片选型的时候,既考虑盾尾间隙影响时,又要考虑油缸行程差对管片选型的影响。
只有盾尾间隙接近警戒值(45mm)时,才根据盾尾间隙进行管片选型。
3.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制约。
管片平面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,管片的选型要适宜盾构机的姿态。
4.根据现有的管模数量和类型及生产能力
管片的需求量要与管片厂所配备的管模数量及生产能力进行管片型号的选择。
如果计划的转弯环数量比较多可用一套左转环和一套
右转环来代替两个标准环。
因此,管片生产时应尽可能计划多点转弯环。
五、管片选型不当引起的后果分析
除过起填充作用的背后浆液外,管片是隧道唯一衬砌、唯一受力体系。
所以管片的正确选型非常重要,当管片选型错误时,会引起隧道渗水、管片开裂、管片错台。
由于选型错误,盾尾间隙小过45mm (针对海瑞克盾构机),管片和盾壳切在一起,管片的外棱和边角会被盾壳剐裂,导致管片止水条部位的混凝土开裂吊块,管片拼起来后,止水条部位就会形成漏水通道,造成隧道漏水。
选型错误,导致油缸行程差过大,油缸作用在管片上的力不均匀,盾构机无法纠偏,管片会受到集中应力,容易把管片推裂。
如果盾构机偏离设计线路,在纠偏过程中不要过急,为了保证盾构的铰接密封、盾尾钢丝刷密封工作良好,同时也为了保证管片不受损坏,盾构纠偏过程中不能有太大的调整量,一个掘进循环内盾尾间隙的纠偏值宜控制在±5mm内,否则转弯环管片的偏移量跟不上盾构机的纠偏幅度,盾尾也会挤坏管片。
六、管片拼装
1.管片拼装前的检查工作
(1)检查下井的管片型号是否正确。
(2)检查管片有无破损。
(3)检查管片止水条和传力衬垫粘帖是否牢靠,粘帖位置和数量是否正确。
(4)管片螺栓和遇水膨胀胶圈型号和数量是否满足要求。
(5)盾尾积水、淤泥是否清理干净。
2.管片拼装过程中的检查工作
(1)检查拼装过程中吊装头有无松动断裂。
(2)检查管片拼装过程有无管片破损。
(3)检查管片拼装过程中,拼装机下方是否有人,防止出现安全事故。
(4)检查油缸收缩和顶进是否满足要求、检查管片螺栓是否拧紧。
3.管片拼装完的检查工作
(1)检查管片拼装中盾尾间隙变化情况,检查错台情况。
(2)检查管片螺栓是否按要求进行了3次复紧。
七、管片选型要诀
测量检查不可少;
几何尺寸作参考;
管盾关系最重要。