管片选型与管片安装技术PPT课件下载推荐.ppt

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管片楔形量楔形角与路线的关系假定在半径为R的圆曲线上管片的中心弧长L外弧L0内弧Li圆心角曲线偏转角a，由m环标准环个n环楔形环组成，其比例u=m：

n，楔形环的楔形量为楔形角为盾构外径D标准环宽度Sk楔形环宽度Smax=Sk+/2,Smin=Sk-/2由简单几何关系知L0=n*Sk+m*SmaxL=（m+n）*SkLi=m*Sk+n*Smin=L/R=L0/（R+D/2）=Li/（R-D/2）整理得：

以大连地铁201标为例R=300m，u=1:

1，D=6m，Sk=1.2则=48mm，则=/D=0.46=二、管片选型的技术原则：

原则：

确保管片的走向符合线路走向，且拼装后的管片满足盾尾间隙确保管片的走向符合线路走向，且拼装后的管片满足盾尾间隙的最低要求。

的最低要求。

依据：

1、线路参数、线路参数2、盾构机的姿态与油缸行程、盾构机的姿态与油缸行程3、盾尾间隙、盾尾间隙盾构管片选型盾构管片选型线路轴线是已知的，确保管片走向符合线路走向，即使得管片线路轴线是已知的，确保管片走向符合线路走向，即使得管片轴线与线路轴线最大限度的拟合。

轴线与线路轴线最大限度的拟合。

如何计算管片轴线方向，需要：

1、盾构机的轴线方向（由盾构机自动测量系统换算得来）、盾构机的轴线方向（由盾构机自动测量系统换算得来）2、油缸行程差。

、油缸行程差。

由盾构机自动测量系统数由盾构机自动测量系统数据计算出盾构机的轴线：

据计算出盾构机的轴线：

盾构机设定有两个虚拟参考点：

前点、后点前点、后点。

前点在盾构机切口环。

前点在盾构机切口环处、后点在盾构机中盾与尾盾的连处、后点在盾构机中盾与尾盾的连接处。

盾构自动测量系统会通过测接处。

盾构自动测量系统会通过测量计算出盾构前点和后点量计算出盾构前点和后点水平和垂水平和垂直的偏差直的偏差。

通过偏差我们可以计算。

通过偏差我们可以计算出盾构机轴线的出盾构机轴线的方向方向。

即为盾构机。

即为盾构机姿态。

姿态。

前点前点O1坐标坐标:

X1,Y1,Z1其中其中X1是水平偏差、是水平偏差、Y1是垂直偏差、是垂直偏差、Z1是是里程里程后点后点O2坐标坐标:

X2,Y2,Z2其中其中X2是水平偏差、是水平偏差、Y2是垂直偏差、是垂直偏差、Z2是是里程里程上述两坐标均由盾构机测量系统自动测量得出。

上述两坐标均由盾构机测量系统自动测量得出。

水平趋向、垂直趋向水平趋向、垂直趋向是角度值，数值以弧度来表示。

是角度值，数值以弧度来表示。

水平趋向水平趋向1=（X1-X2）/LL为前后点的距离，约为为前后点的距离，约为4米。

米。

垂直趋向垂直趋向1=（Y1-Y2）/LL为前后点的距离，约为为前后点的距离，约为4米。

盾构机轴线为Z轴，管片轴向也分解为水平方向X竖直方向Y，假设4个行程传感器油缸的长度为L1、L2、L3、L4则:

水平夹角=（L3-L1）/Lp1p3;

竖直夹角=（L4-L2）/Lp4p2知道盾构机与设计轴线的夹角、管片与盾构机的夹角，则可计算出知道盾构机与设计轴线的夹角、管片与盾构机的夹角，则可计算出管片与设计轴线夹角。

管片与设计轴线夹角。

管片与设计轴线水平夹角管片与设计轴线水平夹角2=1+管片与设计轴线垂直夹角管片与设计轴线垂直夹角2=1+管片选型就是要通过选择管片的型号和点位来使管片与设计轴线水管片选型就是要通过选择管片的型号和点位来使管片与设计轴线水平夹角平夹角2、管片与设计轴线垂直夹角、管片与设计轴线垂直夹角2向零靠近。

向零靠近。

盾尾间隙盾尾间隙在盾构管片中所起到的作用：

在盾构管片中所起到的作用：

盾尾间隙即指管片外壁与盾尾内壁之间的空隙，中铁盾尾间隙即指管片外壁与盾尾内壁之间的空隙，中铁15号盾尾号盾尾间隙理论最佳值为间隙理论最佳值为95mm。

中铁中铁15号盾构机在盾尾上有一处加强环，高度超过盾尾号盾构机在盾尾上有一处加强环，高度超过盾尾50mm，加强环的主要作用是确保盾尾的环向刚度，使盾尾不易变形，其，加强环的主要作用是确保盾尾的环向刚度，使盾尾不易变形，其次是保护尾刷。

次是保护尾刷。

如果盾尾间隙如果过小，会导致管片受加强环的挤压而造成破如果盾尾间隙如果过小，会导致管片受加强环的挤压而造成破碎。

所以在盾构管片选型过程中盾尾间隙要作为考虑的对象。

一般碎。

一般只有当盾尾间隙很小的情况下，盾尾间隙才作为选型的最重要的因只有当盾尾间隙很小的情况下，盾尾间隙才作为选型的最重要的因素考虑。

素考虑。

我工点在施工过程中一般以我工点在施工过程中一般以63mm为临界参数，当盾尾间隙低为临界参数，当盾尾间隙低于该值时，必须以盾尾间隙为要因进行选型。

于该值时，必须以盾尾间隙为要因进行选型。

63mm74mm为中间为中间参数，管片选型时，两者重要性各占参数，管片选型时，两者重要性各占50%，可综合两重因素考虑。

，可综合两重因素考虑。

当盾尾间隙大于当盾尾间隙大于74mm时，选型以管片轴线作为最重要因素考虑，时，选型以管片轴线作为最重要因素考虑，可不考虑盾尾间隙。

可不考虑盾尾间隙。

举例举例：

盾尾间隙：

上部：

70下部：

下部：

85左部：

左部：

95右部：

右部：

100盾尾间隙状态良好优先按照隧道盾尾间隙状态良好优先按照隧道轴线选择管片。

轴线选择管片。

VMT系统显示盾构机姿态：

系统显示盾构机姿态：

前点前点:

水平偏差水平偏差25垂直偏差垂直偏差-21后点后点:

水平偏差水平偏差11垂直偏差垂直偏差-39油缸行程：

油缸行程：

P1行程传感器：

行程传感器：

1778mmP2行程传感器：

1851mmP3行程传感器：

1766mmP4行程传感器：

1749mm盾构机轴向：

盾构机轴向：

水平趋向：

1=（25-11）/4=3.5垂直趋向：

垂直趋向：

1=（-21+39）/4=4.25管片轴向与盾构轴向偏差：

管片轴向与盾构轴向偏差：

水平夹角：

=（P3-P1）/5.7=（1766-1778）/5.7=-2垂直夹角：

垂直夹角：

=（P4-P2）/5.7=（1749-1851）/5.7=-18管片轴向与设计轴线水平夹角：

管片轴向与设计轴线水平夹角：

2=1+=1.5管片管片轴轴向与向与设计轴线设计轴线垂直垂直夹夹角角2=1+=-13.75右转环左转环点位纠偏量（mm）点位纠偏量（mm）水平竖直水平竖直036-120-3612124-241-2424212-362-123630-4830484-12-36412365-24-24524246-36-12636127-48074808-3612836-129-2424924-2410-12361012-3611048110-4812123612-12-3613242413-24-2414361214-36-121548015-480当拼装左转当拼装左转1点管片后，原点管片后，原管环轴线与新管环轴线水平夹管环轴线与新管环轴线水平夹角角=L/6=-4mm/m当拼装左转当拼装左转1点管片后，原点管片后，原管环轴线与新管环轴线垂直夹管环轴线与新管环轴线垂直夹角角=L/6=4mm/m根据上述计算管片轴向，则表明管片水平轴向与设计轴线基根据上述计算管片轴向，则表明管片水平轴向与设计轴线基本相近，下一环的调节重点是减小管片轴向与设计轴线的垂直夹本相近，下一环的调节重点是减小管片轴向与设计轴线的垂直夹角。

角。

右转环左转环点位纠偏量（mm）点位纠偏量（mm）水平竖直水平竖直036-120-3612124-241-2424212-362-123630-4830484-12-36412365-24-24524246-36-12636127-48074808-3612836-129-2424924-2410-12361012-3611048110-4812123612-12-3613242413-24-2414361214-36-121548015-480管片轴向与设计轴线水平夹角：

2=1+=1.5管片轴向与设计轴线垂直夹角管片轴向与设计轴线垂直夹角2=1+=-13.75所以，我们选择右转所以，我们选择右转11点位或左点位或左转转3点位的管片，能最好的调节点位的管片，能最好的调节管片轴向，但是管片轴向，但是11点不是常用的点不是常用的点位，且不好拼装所以选择左转点位，且不好拼装所以选择左转3点。

点。

原管环轴线与新管环轴线原管环轴线与新管环轴线水平夹角水平夹角=L/6=0mm/m原管环轴线与新管环轴线原管环轴线与新管环轴线垂直夹角垂直夹角=L/6=8mm/m拼装管片后：

拼装管片后：

新管环轴线与设计线路轴线新管环轴线与设计线路轴线水平夹角水平夹角=1.5+0=1.5新管环轴线与设计线路轴线新管环轴线与设计线路轴线垂直夹角垂直夹角=-13.75+8=-5.75右转环左转环点位纠偏量（mm）点位纠偏量（mm）水平竖直水平竖直036-120-3612124-241-2424212-362-123630-4830484-12-36412365-24-24524246-36-12636127-48074808-3612836-129-2424924-2410-12361012-3611048110-4812123612-12-3613242413-24-2414361214-36-121548015-480曲线段管片选型的方法：

曲线段管片选型的方法：

以以R=300m的右转曲线为例的右转曲线为例取取1.2m小段，外圈边长小段，外圈边长L1，内圈边长内圈边长L2，L1-L2=6000*1.2/300=24mm。

由于管片错缝拼装，无法保由于管片错缝拼装，无法保证每环管片的纠偏量均为证每环管片的纠偏量均为24mm，则需将线路分为小，则需将线路分为小段，以小段为单位（不超过段，以小段为单位（不超过5环），通过管片的不同点位环），通过管片的不同点位组合，保证平均纠偏量为组合，保证平均纠偏量为24mm每环即可。

每环即可。

以以R=300m的左转曲线为例的左转曲线为例取取1.2m小段，外圈边长小段，外圈边长L1，内圈边长，内圈边长L2，L1-L2=6000*1.2/300=24mm。

由于管片错缝拼装，无法保证每环管片由于管片错缝拼装，无法保证每环管片的纠偏量均为的纠偏量均为24mm，则需将线路分为小，则需将线路分为小段，以小段为单位（不超过段，以小段为单位（不超过5环），通过环），通过管片的不同点位组合，保证平均纠偏量为管片的不同点位组合，保证平均纠偏量为24mm每环即可。

选取选取R15、P1管片组合，可消除垂直方向管片组合，可消除垂直方向的纠偏，同时可