超深盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)

南水北調(diào)中線盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)概述:如何沿隧道的設(shè)計軸線駕駛盾構(gòu)機是任何隧道項目施工中的主要目標(biāo)。然而當(dāng)需要在隧道中安裝預(yù)制管片襯砌時，則如何決定TBM的走向,TBM盾尾中管片在安裝時的最佳有效間隙，及最適宜管環(huán)的趨向是至關(guān)重要的。楔形管片最適合在地質(zhì)條件差的情況下進行曲線掘進或直線掘進，因為在地質(zhì)條件差的情況下，利用墊片來糾正錯位拼裝的管片是不可取的。如何最佳拼裝管環(huán)是在隧道施工中至關(guān)重要的一部分。在施工的過程中避免管片受損，避免機器不能轉(zhuǎn)彎及保證盾尾密封的完整性總是處于重要的地位。1.管片拼裝方式南水北調(diào)穿黃工程隧洞使用的是直螺栓緊固管片。管片的形式分為：K、B1、B2、A1、A2、A3、A4七種，A4與B2連接處楔形量最大，A1與B1連接處楔形量最小，依靠管片楔形量來實現(xiàn)隧道的轉(zhuǎn)向、管片的平整度和盾尾間隙的調(diào)整等。拼裝的順序如下：管環(huán)順序計算要考慮以下幾點因素：(1)盾構(gòu)機當(dāng)前位置，水平和垂直的位置，當(dāng)前掘進的趨勢，偏差及方位角。(2)盾尾幾何尺寸。(3)盾尾間隙，測盾尾間隙至少為4個點，比如上下左右。(4)防止通縫的出現(xiàn)。(5)根據(jù)實際的方位角、姿態(tài)、管片的平整度、盾尾間隙等設(shè)計一條合理的糾偏曲線來調(diào)整到設(shè)計軸線上。2.拼裝點位的確定在盾構(gòu)機掘進的過程中，管片拼裝點位的位置極其重要，對拼裝后的管片質(zhì)量有很大的影響，對盾構(gòu)機掘進過程中姿態(tài)控制很有效。當(dāng)管片與千斤頂接觸面不平行時，在盾構(gòu)機開始掘進千斤頂產(chǎn)生力時，管片很容易碎裂產(chǎn)生裂縫從而導(dǎo)致漏水，并且根據(jù)中砂層掘進800米的經(jīng)驗得知此時的姿態(tài)不好控制，難以遵循設(shè)計軸線前進。施工時盾構(gòu)機總推力約為28352KN（中砂層800米掘進過程中），即2835.2T。穿黃盾構(gòu)機有十四組千斤頂，每組千斤頂?shù)耐屏?02.5T，由于管片與千斤頂接觸面有夾角，產(chǎn)生分力，管片混凝土標(biāo)號為C50，抗壓強度大約為50Kg／mm2，而千斤頂產(chǎn)生壓力遠遠超過了該值，因此判定千斤頂與管片接觸面不重合是導(dǎo)致管片碎裂的一個因素。同時由于管片與千斤頂接觸面有夾角，使得盾構(gòu)機各組千斤頂不同步，導(dǎo)致方向不好控制。所以應(yīng)使管片與千斤頂接觸面盡量重合，可以利用管片楔形量選擇點位來實現(xiàn)。大的來講管片拼裝點位確定主要的兩大因素是管片平整度（管片走向趨勢）和盾尾間隙。管片平整度主要是與油缸伸長度有關(guān)?，F(xiàn)簡單做一下管片位置，如下：由圖可知管片走向趨勢，水平走向趨勢=pz-py,垂直走向趨勢=ps-px,ps=ys、px=yx、pz=yz、py=yy(本泥水盾構(gòu)機沒有鉸接油缸)。利用管片的楔形量使水平趨勢和垂直趨勢為零，這樣管片與千斤頂接觸面吻合，此時受力最好，對管片的拼裝以及盾構(gòu)機姿態(tài)控制都好。但是我們實際掘進過程中很難實現(xiàn)水平和垂直趨勢為零，根據(jù)工程地質(zhì)、盾構(gòu)機性能等實際情況盡量往理想方向去做，使管片平整度更好，便于施工，減少不必要的管片碎裂。庸3犁.梳盾尾間隙對管關(guān)片位置選擇影騎響寶不同點位的選釋擇可以控制盾其尾間隙。偷盾尾間隙大致辦指盾殼內(nèi)側(cè)到鍛管片外弧面的肚建筑空隙，但儀是我們都知道拘盾殼加了一圈鳥加強環(huán)，可以勝保證盾殼的圓玉度，另外還可揭以作為一道止謊水環(huán)潮。加強環(huán)的高爸度為音40肉mm選，實際掘進線資路也不可能與袖設(shè)計軸線一樣攏，也就是說在慚掘進過程中盾莫尾間隙必須大委于渾40議mm茫，否則盾尾刷舅與管片外弧面戶嚴(yán)重擠壓，加榴強環(huán)與管片外斥弧面擠壓，由膠于擠壓必然導(dǎo)也致管片的碎裂歐，盾構(gòu)機的方角向不好控制，盈給施工帶來不獸利，更嚴(yán)重的揉是管片掉下來及，整個工程?？埂Ｓ捎诠芷i類型的不同，鋒對盾尾間隙有鞭一定的調(diào)解作桌用，駱現(xiàn)將盾構(gòu)機州分饞1多4五個點位，如下剝：胃將米A問4噴塊拼癢在堡1校4匪點位置時，管吵環(huán)的趨勢向下套走，即隧道的附走向往下，此名時抗1臭4姿點位置的盾尾邁間隙叢增大，矩而吳8也點的位置盾尾軍間隙變小。盾燭尾間隙好有利做于保護盾尾刷船，盾尾刷是管邁片與盾尾密封秘防水裝置，根街據(jù)設(shè)計健管片與盾尾刷打關(guān)系，如下圖舟：工當(dāng)盾尾間隙小內(nèi)于侮25磁mm脾時，盾尾拖動度，管片與盾尾竹刷相互干擾，侮因此在拼下一持環(huán)時注意盾尾爐間隙，發(fā)現(xiàn)小臣于嚷25渴mm勤時，要利用管怎片楔形量及時愚調(diào)整，保護好寺盾尾刷及管片午的完好。圍如果盾尾間隙時處理不好的情縫況下，根據(jù)穿莖黃工程的經(jīng)驗齡會出現(xiàn)管片的撿碎裂，鋼環(huán)與侮管片外弧面擠慎壓，如圖鼻因此要處理好嗚盾尾間隙與管涉片選擇的關(guān)系態(tài)管片外弧面碎錘裂旬4.洞盾尾間隙與油宣缸行程的關(guān)系棒在管片選型時勾，既要考慮油跌缸的行程也要滔考慮盾尾間隙黎。而推進油缸令行程差值更能梅反映管片與盾朽構(gòu)機的關(guān)系，怒一般情況下在隊點位的選擇主遮要考慮油缸的玩行程，但是如沈果盾尾間隙小濤于班25mm斃時，這時要考逗慮盾尾間隙，現(xiàn)保護好盾尾刷趨和管片的完好恨。泳5.印管片拼裝施工朱技術(shù)和質(zhì)量控手制班(單1呀)憲在拼裝過程中鴿要清除盾尾處茄拼裝部位的垃增圾和雜物，同須時必須注意管懸片定位的正確煌，尤其是第一支塊管片的定位蘋會影響整環(huán)管灣片成環(huán)后的質(zhì)卡量及與盾構(gòu)的獲相對位置良好旦度。鑄(輩2妥)柏每環(huán)管片拼裝志要精心，盡量州做到管片接縫歲密貼，環(huán)面平謊整。劇(腫3頁)寄拼裝時，要確卸保說“懶T仍”翠字接頭平整。廟(浮4視)佳環(huán)面超前量控巖制：施工中經(jīng)產(chǎn)常測量管片圓風(fēng)環(huán)環(huán)面與隧道果設(shè)計軸線的垂中直度，當(dāng)管片泛超前量超過控蝴制量時，及時牌調(diào)整管片旋轉(zhuǎn)缸角度，從而保尸證管片環(huán)面與胖隧道設(shè)計軸線障的垂直度。滴(卡5朋)旋每一塊管片拼準(zhǔn)裝結(jié)束后，伸文出千斤頂并控撞制到所需的頂篩力，再進行下密一塊管片的拼赤裝，這樣逐塊非進行完成一環(huán)介的拼裝。對于沈不平整環(huán)面的醬管片，在拼裝角下一環(huán)管片用暫千斤頂壓實時筐，應(yīng)先醉頂暖“懂凸微”不位置的千斤頂鋼。捏(趙6造)扮在拼裝時應(yīng)注半意調(diào)整管片的興橢圓度，盡量漠使管片呈豎橢諷圓狀態(tài)。視(足7彩)干拼裝后及時調(diào)肉整千斤頂?shù)捻斉Ψ乐苟軜?gòu)姿艙態(tài)發(fā)生突變。盾(浸8養(yǎng))義在隧道施工的蒸過程中，工人份們需要事先知仁道掉管片告拼裝的點位來炸確定管片下放盞的順序區(qū),壩提高作業(yè)的績階效袋。由于楔形量諸的存在者,曾按照所選定旋次轉(zhuǎn)位置的不同顧,騙管環(huán)就產(chǎn)生不掠同程度地向盾節(jié)尾梳軸線或盾尾本付身的趨向。管波環(huán)的拼裝必須乞盡可能地好，遭以避免對隧道椒管片揀外宗弧面垂造成破壞，從詞而造成盾尾密夾封的掠危險。因此必時須特別注意選談?chuàng)褚囱b的每鍛一環(huán)封頂塊的攻最佳位置。卻下邊圖是我們副嚴(yán)格控制管片題拼裝質(zhì)量所成遺型的隧道。顆南水北調(diào)穿黃熟隧道總結(jié)陡點位選擇好壞絮將直接影響已遣經(jīng)拼裝好管饑環(huán)質(zhì)量