管片基礎(chǔ)知識(shí)與管片選型

1、編輯編輯ppt1管片基礎(chǔ)知識(shí)管片基礎(chǔ)知識(shí) 主講人：向遠(yuǎn)主講人：向遠(yuǎn)目錄編輯編輯ppt2一、管片概述一、管片概述二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)三、管片選型方法三、管片選型方法四、管片拼裝四、管片拼裝一、管片概述編輯編輯ppt31.1、管片簡(jiǎn)介、管片簡(jiǎn)介 盾構(gòu)法隧道的襯砌一般有預(yù)制混凝土管片和擠壓混凝土襯砌兩種形式。采用預(yù)制混凝土管片組裝隧道襯砌具有質(zhì)量易于保證、便于機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。 管片又稱為盾構(gòu)隧道的一次襯砌，作為隧道的襯砌，是隧道的臨時(shí)支護(hù)或永久支護(hù)的一部分。 管片屬技術(shù)含量高，工藝和品質(zhì)要求都特別高的鋼筋混凝土構(gòu)件，被業(yè)界稱為混凝土預(yù)制構(gòu)件中的“工藝品

2、”，其強(qiáng)度、抗?jié)B性、幾何尺寸、表觀質(zhì)量等方面的要求都非常嚴(yán)格。一、管片概述編輯編輯ppt41.2、管片的分類、管片的分類 管片型式可從結(jié)構(gòu)層數(shù)、成環(huán)形式、制作的材料、每環(huán)塊數(shù)來(lái)劃分各種不同的管片型式。現(xiàn)著重講述管片特點(diǎn)，下面對(duì)三種不同材料制成的管片作介紹。2.1、球墨鑄鐵管片 球墨鑄鐵管片強(qiáng)度高、延性好、易鑄成薄壁結(jié)構(gòu)，管片重量輕，搬運(yùn)安裝方便，管片精度高，外形準(zhǔn)確，防水性能好，但加工設(shè)備要求高、造價(jià)大，早期盾構(gòu)應(yīng)用較多，現(xiàn)國(guó)內(nèi)已很少見(jiàn)。2.2、鋼管片 主要用型鋼或鋼板焊接加工而成，其強(qiáng)度高，延性好，運(yùn)輸安裝方便，精度稍低于球墨鑄鐵管片，但施工時(shí)在施工應(yīng)力作用下易變形，在地層內(nèi)也易銹蝕。2.3

3、、鋼筋混凝土管片 該種材料制作而成的管片有一定強(qiáng)度，加工制作比較容易，耐腐蝕，造價(jià)低，是地鐵隧道最常用的管片型式，但較笨重，在運(yùn)輸、安裝施工過(guò)程中易損壞。一、管片概述編輯編輯ppt5常常見(jiàn)見(jiàn)鋼鋼管管片片一、管片概述編輯編輯ppt6鋼筋混凝土管片一、管片概述編輯編輯ppt7按其他分類的一些管片一、管片概述編輯編輯ppt81.3、地鐵盾構(gòu)隧道常用管片的特性、地鐵盾構(gòu)隧道常用管片的特性1.3.1、管片直徑、厚度、環(huán)寬（1）管片的直徑一般根據(jù)隧道的功能要求確定設(shè)備限界、建筑限界，根據(jù)變形和工藝要求，進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)限界，明確最小隧道內(nèi)徑；（2）管片的厚度根據(jù)確定的隧道的最小內(nèi)徑，然后按照56D確定管片的厚

4、度，并可以根據(jù)配筋等條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 350mm（上海，天津，杭州，南京，武漢，寧波） 300mm（北京，廣州，深圳） 250mm（臺(tái)灣，新加坡） 一、管片概述編輯編輯ppt9（3）管片的環(huán)寬 如有條件，管片盡可能寬點(diǎn)，以提高施工速度，節(jié)約造價(jià)。目前國(guó)內(nèi)單圓中型地鐵盾構(gòu)隧道主要以1200mm1200mm和1500mm1500mm為主。 管片寬度主要取決于掘進(jìn)機(jī)和隧道直徑，如果管片過(guò)寬，則機(jī)械過(guò)長(zhǎng)，靈敏性差。而且管片運(yùn)輸困難。 管片的寬度必須與盾構(gòu)機(jī)相匹配：與盾構(gòu)機(jī)的千斤頂行程匹配；寬度大，管片重，需與管片拼裝機(jī)的能力匹配； 管片寬度大，一次出渣量大，為提高掘進(jìn)效率，必須盡快把渣土運(yùn)輸出去，因

5、此水平運(yùn)輸系統(tǒng)和垂直運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)匹配合理，以利于發(fā)揮效率。一、管片概述編輯編輯ppt101.3.3、管片分塊管片的分塊不宜過(guò)多，這樣拼狀時(shí)間長(zhǎng)，材料用量也大；也不宜過(guò)少，這樣管片體量過(guò)大，不利于拼狀和運(yùn)輸。對(duì)于中等直徑盾構(gòu)，一般采用六分塊：一塊封頂塊+二塊鄰接塊 +三塊標(biāo)準(zhǔn)塊。 管片分塊必須重點(diǎn)考慮K塊的設(shè)計(jì)，是采用大封頂塊，還是采用小封頂塊，需根據(jù)螺栓的設(shè)置、千斤頂?shù)男谐炭刂啤⑹挚椎牟贾靡约胺忭攭K的拼狀方式進(jìn)行總體綜合考慮。 封頂塊的設(shè)計(jì)需要考慮管片的拼狀條件，一般條件下，最后拼狀封頂塊時(shí)，k塊和兩側(cè)鄰接塊在任何部位兩者間的最小水平間隙不宜小5mm。一、管片概述編輯編輯ppt111.3.4、襯

6、砌環(huán)組合方式區(qū)間盾構(gòu)隧道的線路擬合是通過(guò)不同的管片襯砌環(huán)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。線路的擬合包括平、豎曲線兩個(gè)方面。一般有三種管片組合方法來(lái)模擬線路，這三種管片組合方法應(yīng)該說(shuō)都是可行的。采用哪一種方法，一方面取決于設(shè)計(jì)施工習(xí)慣，另一方面取決于區(qū)間的線路曲線情況。 一般而言，采用標(biāo)準(zhǔn)襯砌環(huán)十左轉(zhuǎn)彎襯砌環(huán)十右轉(zhuǎn)彎襯砌環(huán)組合施工更方便，但管片的生產(chǎn)數(shù)量控制相對(duì)復(fù)雜一些，管片模具的利用率可能低一些；采用萬(wàn)能管片，由于只需要一種模具，模具的利用率高，管片的生產(chǎn)控制單一，但管片的拼裝相對(duì)復(fù)雜。一、管片概述編輯編輯ppt12一、管片概述編輯編輯ppt131.3.5、管片楔形量 楔形量表示一環(huán)管片錐度大小，其數(shù)值等于楔形

7、環(huán)最大寬度與最小寬度之差。一般帶有楔形量的管片我們稱之為轉(zhuǎn)彎環(huán)，沒(méi)有楔形量的我們稱之為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（環(huán)寬處處相等）與楔形環(huán)的不同之處在于從拼裝好的一整環(huán)管片頂部看，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)在平面上的投影為一矩形，而楔形環(huán)在平面上的投影為對(duì)稱的梯形，梯形長(zhǎng)邊比短邊長(zhǎng)在管片拼裝時(shí)，如果正在安裝的一環(huán)管片為楔形環(huán)，每拼裝一環(huán)將會(huì)在管片最寬和最窄的兩處間產(chǎn)生的超前量。 一、管片概述編輯編輯ppt14通過(guò)控制管片在各自方向上的超前量，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)在各種擬合曲線上行進(jìn)一、管片概述編輯編輯ppt151.4 、管片連接方式、管片連接方式 管片的連接通常采用螺栓連接，螺栓連接的數(shù)量塊間一般2-3個(gè)，環(huán)間考慮地質(zhì)情況、抗震要求等

8、設(shè)置，一般每塊不少于2根，一環(huán)對(duì)于中小直徑盾構(gòu)控制在10-16個(gè)。有時(shí)為滿足錯(cuò)縫拼裝要求，環(huán)間螺栓必須360度范圍內(nèi)均勻設(shè)置。 目前主要的連接方式為彎螺桿連接，上海等一些以通縫拼裝的隧道管片用直螺桿連接。一、管片概述編輯編輯ppt16一、管片概述編輯編輯ppt171.5、其他、其他管片標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)：模具編號(hào)、塊編號(hào)、直徑或半徑標(biāo)識(shí)、螺栓孔位置標(biāo)識(shí)等； 起吊孔或注漿孔設(shè)計(jì)，在中小直徑盾構(gòu)中，兩者經(jīng)常合一，注意起孔應(yīng)設(shè)置在管片的重心位置，避免拼狀時(shí)由于附加彎矩造成不穩(wěn)定。 觸面設(shè)計(jì)：是否設(shè)置榫槽；是否設(shè)置緩沖材料；防水槽位置和尺寸；嵌縫槽形狀，定位棒等。 一、管片概述編輯編輯ppt181.6、本區(qū)間管

9、片特征、本區(qū)間管片特征本區(qū)間隧道管片采用通用環(huán)管片設(shè)計(jì)，為單層裝配式鋼筋混凝土襯砌，C50抗?jié)BP12混凝土襯砌圓環(huán)包括1塊封頂塊F，2塊鄰接塊B1、B2、3塊標(biāo)準(zhǔn)塊（大三塊）組成A1、A2、A3。管片內(nèi)徑管片內(nèi)徑為為5500mm，外徑外徑為6200mm，厚度厚度為350mm，環(huán)寬環(huán)寬為1500mm.A塊塊-標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)準(zhǔn)塊B塊塊-鄰接塊鄰接塊F塊塊-封頂塊封頂塊一、管片概述編輯編輯ppt19隧道襯砌采用通用楔型環(huán)錯(cuò)縫拼裝。楔形襯砌環(huán)設(shè)計(jì)為隧道襯砌采用通用楔型環(huán)錯(cuò)縫拼裝。楔形襯砌環(huán)設(shè)計(jì)為雙面楔形環(huán)雙面楔形環(huán)，封頂塊中間位置為管片，封頂塊中間位置為管片環(huán)寬度最小處，寬度為環(huán)寬度最小處，寬度為1480m

10、m；中間標(biāo)準(zhǔn)塊；中間標(biāo)準(zhǔn)塊(A2)的中間位置為管片環(huán)寬度最大處，寬度的中間位置為管片環(huán)寬度最大處，寬度為為1520mm.管片縱縫接觸面設(shè)凹凸榫。管片縱縫接觸面設(shè)凹凸榫。管片接縫連接采用彎螺桿連接，包括管片接縫連接采用彎螺桿連接，包括16個(gè)環(huán)縫連接螺栓（個(gè)環(huán)縫連接螺栓（M30）和）和12個(gè)縱縫連接螺桿（個(gè)縱縫連接螺桿（M30)環(huán)縫，縱縫面設(shè)有一道彈性密封墊槽及嵌縫槽環(huán)縫，縱縫面設(shè)有一道彈性密封墊槽及嵌縫槽管片中間均設(shè)置有吊裝孔，兼二次補(bǔ)強(qiáng)注漿的注漿孔。管片中間均設(shè)置有吊裝孔，兼二次補(bǔ)強(qiáng)注漿的注漿孔。一、管片概述編輯編輯ppt20凹凸榫的好處是提升凹凸榫的好處是提升隧道整體的剛度。隧道整體的剛度。

11、凹面凹面凸面凸面一、管片概述編輯編輯ppt21環(huán)向與縱向接觸面環(huán)向與縱向接觸面單側(cè)單側(cè)粘貼緩沖襯墊，有利于傳力和保護(hù)管粘貼緩沖襯墊，有利于傳力和保護(hù)管片片 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt222.1、與管片相關(guān)的名詞解釋、與管片相關(guān)的名詞解釋縱向隧道的軸線方向；徑向隧道圓環(huán)的直徑方向；環(huán)向隧道圓環(huán)的圓周方向；縱縫同環(huán)管片塊與塊之間的縫；環(huán)縫管片環(huán)與環(huán)之間的縫；通縫拼裝時(shí)后一環(huán)管片縱縫與前一環(huán)管片縱縫對(duì)齊；錯(cuò)縫拼裝時(shí)前后環(huán)縱縫錯(cuò)開；環(huán)面管片圓環(huán)的環(huán)向面；內(nèi)弧面圓環(huán)的環(huán)向內(nèi)面；外弧面圓環(huán)的環(huán)向外面；管片端頭每塊管片的二個(gè)縱向端面；張角兩塊管片端面接頭縫在徑向向外張開稱外張角，反之稱內(nèi)張角喇叭

12、兩塊管片端面接頭縫在縱向向推進(jìn)方向張開叫前喇叭，反之稱后喇叭踏步前后兩環(huán)管片內(nèi)弧面的不平整度； 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt23張角兩塊管片端面接頭縫在徑向向外張開稱外張角，反之稱內(nèi)張角;喇叭兩塊管片端面接頭縫在縱向向推進(jìn)方向張開叫前喇叭，反之稱后喇叭;踏步前后兩環(huán)管片內(nèi)弧面的不平整度；縱向螺栓環(huán)與環(huán)之間的連接螺栓；環(huán)向螺栓同一環(huán)管片塊與塊之間的連接螺栓；橢圓度圓環(huán)垂直、水平兩直徑之差值；超前量指圓環(huán)環(huán)面與推進(jìn)設(shè)計(jì)軸線垂直度的誤差，有上、下超前和左、右超前 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt242.2、管片選型的概念、管片選型的概念管片選型是指通過(guò)靈活選用盾構(gòu)管片，從而滿足擬合設(shè)

13、計(jì)線路行進(jìn)的要求，同時(shí)保證管片的成型質(zhì)量，達(dá)到滿足驗(yàn)收及使用的目的。本區(qū)間采用通用楔形管片拼裝，每一環(huán)除了因埋深不同而配筋不同的區(qū)別以外，楔形量的布置的都是完全相同的，只要通過(guò)K塊位置的選擇從而旋轉(zhuǎn)管片調(diào)整管片在各個(gè)方向上的超前量進(jìn)行符合設(shè)計(jì)線路的行進(jìn)，有別于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)、轉(zhuǎn)彎環(huán)設(shè)置的管片需要進(jìn)行不同類型的管片組合使用。因此此類管片選型的核心就在于選擇K塊拼裝的點(diǎn)位。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt252.3、通縫與錯(cuò)縫的區(qū)別 按照相鄰兩環(huán)管片拼裝縫的位置不同，管片的拼裝可以分成兩種形式，通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝，通縫即每一壞與上一環(huán)相對(duì)的位置是完全重合的，錯(cuò)縫即上一環(huán)與下一環(huán)之間的縱縫不能重合，

14、錯(cuò)縫拼裝比通縫拼裝在工程應(yīng)用上出現(xiàn)的晚，但由于它在承受縱向力和保持成圓度方面比通縫拼裝優(yōu)越，所以在很多工程中被大量應(yīng)用。本區(qū)間管片亦是采用錯(cuò)縫拼裝。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt26 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt27錯(cuò)縫拼裝點(diǎn)位分布所謂“拼裝點(diǎn)位”，是指管片拼裝時(shí)封頂塊所在的位置。管片劃分點(diǎn)位的依據(jù)有兩個(gè)：管片的分塊形式和螺栓孔的布置螺栓孔的布置。 常見(jiàn)的管片環(huán)縫連接螺栓有10根和16根，本區(qū)間采用16個(gè)根環(huán)縫連接螺栓，螺栓孔的沿管片圓周均勻分布，對(duì)應(yīng)的在圓周上一共有16個(gè)點(diǎn)位可以選擇。 盾構(gòu)隧道管片要求錯(cuò)縫拼裝，相鄰兩環(huán)管片不能通縫。計(jì)算公式為：M+3N+2，其中M為上一

15、環(huán)管片拼裝的點(diǎn)位，N為常量，可取0、1、2、3、4、5，計(jì)算結(jié)果即為下一環(huán)管片可選。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt28K1K2K3K4K5K6K7K9K11K10K8K12K13K14K15K16 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt29 錯(cuò)縫拼裝點(diǎn)位表 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt30超前量是衡量當(dāng)前管片的環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線是否垂直的指標(biāo)，其可通過(guò)實(shí)測(cè)后計(jì)算得到。 超前量的控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致拼裝難、管片破裂、軸線偏差大和糾偏困難等問(wèn)題。 在拼裝中，主要是通過(guò)楔形管片的楔形量來(lái)計(jì)算出管片的超前量的變化，選擇合理的管片拼裝點(diǎn)位來(lái)使楔形的管片擬合設(shè)計(jì)線路。2.4、管片超前量 二、

16、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt31人工測(cè)量管片超前量人工測(cè)量管片超前量管片超前量示意圖管片超前量示意圖 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt32任意點(diǎn)位楔形量的計(jì)算本工程所采用的管片為帶雙面等腰楔形，楔形量為40mm。管片各點(diǎn)位的楔形量通用計(jì)算公式：（式1）式（1）中：B任意點(diǎn)位與最窄處（即K塊中心）之間的夾角如圖所示。當(dāng)小角度時(shí)。式（1）可為簡(jiǎn)化=20（1-cos(B) 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt33楔形量表拼裝點(diǎn)位拼裝點(diǎn)位1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616上超前量上超前量2.82.86.76.71

17、2.812.8202027.127.133.333.337.437.4404037.437.433.333.327.127.1202012.812.86.76.72.82.80 0下超前量下超前量37.437.433.333.327.127.1202012.812.86.76.72.82.80 02.82.86.76.712.812.8202027.127.1333337.437.44040左超前量左超前量27.127.133.333.337.437.4404037.437.433.333.327.127.1202012.812.86.76.72.82.80 02.82.86.76.712.8

18、12.82020右超前量右超前量12.812.86.76.72.82.80 02.82.86.76.712.812.8202027.127.133.333.337.437.4404037.437.433.333.327.127.12020 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt34通過(guò)此公式我們可以算出在任意點(diǎn)位拼裝其他點(diǎn)位楔形量的大小，從而進(jìn)行控制管片超前量，達(dá)到對(duì)管片軸線的調(diào)整。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt352.5、盾尾間隙 盾構(gòu)施工中管片的安裝是在盾尾殼體的保護(hù)下在主機(jī)內(nèi)部進(jìn)行的，每環(huán)管片安裝完成后被推出盾尾（實(shí)際上是主機(jī)在已安裝的管片提供的反力作用下向前推進(jìn)），這就要求盾

19、殼和管片外徑之間有一定的空隙，這個(gè)空隙稱為“盾尾間隙”。 盾尾間隙的大小是盾構(gòu)設(shè)計(jì)和管片設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要內(nèi)容：如果盾尾間隙過(guò)大，注漿量也很大，對(duì)盾尾密封的要求也高；如果盾尾間隙過(guò)小，則主機(jī)與管片相對(duì)姿態(tài)調(diào)整的余地就會(huì)很小，對(duì)掘進(jìn)時(shí)方向的控制和管片選型的要求也會(huì)很高。 盾尾間隙能夠直觀的反映管片與盾尾相對(duì)位置的關(guān)系，同時(shí)對(duì)管片成型質(zhì)量有著直接的影響。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt36 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt37 盾尾為一直徑6430mm，厚度為40mm的鋼筒，在末端安裝由薄鋼板和鋼絲組成的三道盾尾密封，盾尾密封有很強(qiáng)的彈性和很大的壓縮性，它的的作用有兩個(gè)，一是保護(hù)

20、已安裝的管片，使管片在密封的彈力握裹作用下保持穩(wěn)定和形狀；二是在注漿時(shí)防止?jié){液通過(guò)盾尾間隙進(jìn)入主機(jī)內(nèi)部。 密封刷結(jié)構(gòu)的最小厚度為45mm。管片的外直徑為6200mm。如果管片的中心軸和主機(jī)的中心軸完全重合時(shí)，則盾尾間隙的值為30mm。當(dāng)管片的中心軸和主機(jī)的中心軸不重合時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)它們的姿態(tài)不一致時(shí)，盾尾間隙就會(huì)變化。如果盾尾間隙變得非常的小，就會(huì)在主機(jī)與管片間產(chǎn)生非常大的應(yīng)力，造成管片錯(cuò)臺(tái)，管片破裂，甚至盾尾密封損等嚴(yán)重后果，因此施工中我們要時(shí)刻關(guān)注盾尾間隙的大小，以確保管片和盾尾結(jié)構(gòu)的安全。實(shí)際施工中要準(zhǔn)確的測(cè)量盾尾間隙是困難的，推進(jìn)油缸零平面到盾尾密封位置的距離為2.2米，而施工中安裝管

21、片需要的油缸行程一般只為1.92.0米，也就是說(shuō)盾尾密封結(jié)構(gòu)被管片遮住了，我們所能測(cè)量的為管片和盾殼的間隙值，理想情況下的盾尾間隙測(cè)量值為30mm+45mm=75mm 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt38(a）（b) 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt39 用楔形管片進(jìn)行盾尾間隙調(diào)整的變化規(guī)律是與管片楔形量變化規(guī)律是統(tǒng)一的。增大楔形量大處的間隙，楔形量越大的地方間隙調(diào)整越大.理論計(jì)算公式：H=（管片寬度1.5m/管片外徑6.2m）*楔形量，可由式（式（1 1）算出。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt402.6、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)1.盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)指的是盾構(gòu)機(jī)與設(shè)計(jì)軸線的偏差，是通過(guò)隧道導(dǎo)向

22、系統(tǒng)測(cè)量和計(jì)算所得。2.目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用較多的測(cè)量系統(tǒng)為德國(guó)的VMT系統(tǒng)（海瑞克），日本的ENZAN演算工坊（小松、石川島等日系機(jī)）系統(tǒng)，上海力信系統(tǒng)（中鐵裝備、鐵建重工）。3.盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)是盾構(gòu)掘進(jìn)控制的核心要素之一。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt41本區(qū)間采用的是VMT最新的導(dǎo)向系統(tǒng)，工作原理是通過(guò)全站儀發(fā)射的導(dǎo)向激光和激光標(biāo)靶單位的角度關(guān)系計(jì)算出掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)方向，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的坐標(biāo)換算出隧道掘進(jìn)機(jī)同設(shè)計(jì)軸線的偏差。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt42 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt43盾構(gòu)機(jī)趨勢(shì) 盾構(gòu)機(jī)設(shè)定有兩個(gè)虛擬參考點(diǎn)：前點(diǎn)、后點(diǎn)。前點(diǎn)在盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)處、后點(diǎn)在

23、盾構(gòu)機(jī)中盾與尾盾的連接處。盾構(gòu)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)會(huì)通過(guò)測(cè)量計(jì)算出盾構(gòu)前點(diǎn)和后點(diǎn)水平和垂直的偏差。通過(guò)偏差我們可以計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)軸線的方向。即為盾構(gòu)機(jī)趨勢(shì)。前點(diǎn)O1坐標(biāo):X1,Y1其中X1是水平偏差、Y1是垂直偏差后點(diǎn)O2坐標(biāo):X2,Y2其中X2是水平偏差、Y2是垂直偏差上述兩坐標(biāo)均由盾構(gòu)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量得出。水平趨向、垂直趨向是角度值，數(shù)值以弧度來(lái)表示。水平趨向=（X1-X2）/LL為前后點(diǎn)的距離，約為4.78米。垂直趨向=（Y1-Y2）/LL為前后點(diǎn)的距離，約為4.78米。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt442.6、千斤頂行程 盾構(gòu)機(jī)是依靠推進(jìn)油缸頂推在管片上所產(chǎn)生的反力向前掘進(jìn)的,推進(jìn)油

24、缸分布在主機(jī)殼體內(nèi)部周圍，掘進(jìn)過(guò)程中調(diào)節(jié)不同位置推薦油缸中液壓油的壓力可以控制油缸的伸出深度，從而控制盾構(gòu)機(jī)主機(jī)的掘進(jìn)方向和掘進(jìn)速度，這就是掘進(jìn)中姿態(tài)控制的基本原理。 推進(jìn)油缸一般分成上下左右四個(gè)分區(qū)，通過(guò)控制這四組個(gè)分區(qū)的油壓大小，可使不同區(qū)的推力大小不同，從而控制它們的推進(jìn)速度，或使主機(jī)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)按操作者意愿向前掘進(jìn)，在掘進(jìn)完成后每個(gè)千斤頂均能單獨(dú)控制完成管片拼裝。每一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)這四組油缸的行程的差值反應(yīng)了盾構(gòu)機(jī)與管片平面之間的空間關(guān)系。 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt45 二、管片選型相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)編輯編輯ppt46由上圖可以看出: 當(dāng)管片平面不垂直于盾構(gòu)機(jī)軸線時(shí)，各組推進(jìn)油缸的行程

25、就會(huì)有差異，當(dāng)這個(gè)差值過(guò)大時(shí)，盾構(gòu)機(jī)給管片的反力產(chǎn)生了一定的側(cè)向分力，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)不好控制，拼裝好的管片也容易破裂。因此我們?cè)诰蜻M(jìn)和選擇管片時(shí)要兼顧到推進(jìn)油缸的行程，一般行程差超過(guò)50mm后要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，糾偏或曲線段可以放寬至60mm。三、管片選型方法編輯編輯ppt47施工最理想的狀態(tài)是隧道設(shè)計(jì)中線隧道設(shè)計(jì)中線與盾構(gòu)軸線盾構(gòu)軸線、管片中線管片中線重合。我們管片選型的目的就是在保證管片質(zhì)量的前提下盡量達(dá)到施工的最理想狀態(tài)。因此管片選型的原則可以歸納為：（1）管片軸線擬合設(shè)計(jì)軸線（2）盾尾間隙滿足保證管片質(zhì)量的要求具體就是圍繞盾構(gòu)機(jī)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、千斤頂行程差和盾尾間隙來(lái)判斷如何選擇點(diǎn)位。三、管片

26、選型方法編輯編輯ppt48通常情況下，盾尾間隙的變化與管片軸線和盾構(gòu)機(jī)軸線偏差變化保持一致。如圖中所示，千斤頂上長(zhǎng)下短，管片端面上短下長(zhǎng)，管片軸線向上偏，會(huì)使上部間隙逐步變小，下部間隙變大如果下一環(huán)選擇將楔形量最大的部位拼在上部，這時(shí)上下千斤頂行程差變小，同時(shí)對(duì)間隙的調(diào)整也是使增大上部間隙。管片的軸線也和盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)軸線的夾角變小。三、管片選型方法編輯編輯ppt49 在這個(gè)擺動(dòng)過(guò)程，會(huì)出現(xiàn)一側(cè)行程長(zhǎng)，但是間隙大的情況。此時(shí)應(yīng)當(dāng)以盾尾間隙為主選擇管片點(diǎn)位，使盾尾間隙大于最小值，以此來(lái)保證管片的成型質(zhì)量。即將楔形量大的地方拼在盾尾間隙小的地方。但是當(dāng)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)處于糾偏時(shí)，姿態(tài)的變化過(guò)程為：第一階段

27、，前點(diǎn)向糾偏方向擺動(dòng)，后點(diǎn)反方向擺動(dòng)；第二階段，前后點(diǎn)一起向糾偏方向擺動(dòng)；第三階段，控制前點(diǎn)，讓趨勢(shì)放緩，后點(diǎn)逐漸靠近前點(diǎn)。三、管片選型方法編輯編輯ppt50 由于地層及盾構(gòu)機(jī)自身因素等，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)常常需要糾偏，所以我們通常在選擇管片點(diǎn)位的時(shí)候主要以保證盾尾間隙在一個(gè)安全的范圍內(nèi)保證拼裝質(zhì)量為主，結(jié)合掘進(jìn)線路選擇管片。通常選擇流程：1、確定掘進(jìn)思路，即在此設(shè)計(jì)線路上準(zhǔn)備對(duì)姿態(tài)做如何調(diào)整；2、分析盾尾間隙是否滿足保證管片質(zhì)量的要求，如不滿足以調(diào)整間隙選擇管片。3、分析千斤頂?shù)男谐滩钍欠襁^(guò)大，過(guò)大時(shí)進(jìn)行調(diào)整，如與間隙沖突應(yīng)以間隙為主。四、管片拼裝編輯編輯ppt51 4.1、管片拼裝前的準(zhǔn)備工作、管

28、片拼裝前的準(zhǔn)備工作(1)確認(rèn)管片拼裝機(jī)和推進(jìn)千斤頂、管片吊機(jī)及相關(guān)的電器、液壓系統(tǒng)是否能正常工作，如有故障，通知現(xiàn)場(chǎng)電器工程師、機(jī)械工程師進(jìn)行維修。(2)拼裝前對(duì)管片進(jìn)行檢查，首先查看管片的選型是否正確，其次查看管片是否有損傷，如缺邊少角、裂紋等，止水膠條粘貼是否牢固，最后檢查螺栓及墊片、防水膠圈是否配套齊全、數(shù)量是否充足。(3)拼裝前檢查盾尾是否清理干凈以及管片表面泥污清理干凈，防止影響拼裝質(zhì)量。(4) 推進(jìn)油缸行程是否到位，滿足下一環(huán)拼裝所需要求（一般要求大于1900mm)。四、管片拼裝編輯編輯ppt52四、管片拼裝編輯編輯ppt53四、管片拼裝編輯編輯ppt544.2、管片拼裝流程：、管片拼裝流程：1.按照先下后上，左右加叉在最后塞入封頂塊的順序選擇管片拼裝的順序；2.收回待拼裝管片對(duì)應(yīng)位置的千斤頂，每次回收的千斤頂?shù)膫€(gè)數(shù)不能超過(guò)千斤頂總數(shù)的一半，即每次收回的千斤頂個(gè)數(shù)不超過(guò)7個(gè)；3.用管片吊機(jī)安全搬運(yùn)管片至拼裝的部位，管片拼裝手操作管片拼裝機(jī)