1、管片的選型和拼裝一、管片的選型原則1、管片選型符合隧道設計線路;2、管片選型要適合盾構機的姿態;3、管片選型盡量采用 ABA 的拼裝型式;說明:1、管片選型如何符合隧道設計線路根據隧道中線的平曲線和豎曲線的走向,管片分為標準環、左轉彎、右轉 彎三類。直線上選標準環,左轉曲線上選左轉環,右轉曲線上選右轉環。 其中轉彎環數量的計算公式如下:=2=2*arctg(/D式中:轉彎環的偏轉角轉彎環的最大楔型量的一半D 管片直徑每條曲線上的轉彎環個數為N=(0+ /式中:0曲線上切線的轉角 緩和曲線偏角經計算本標段所需左轉彎環 131環,右轉彎環 131環。根據圓心角的計算公式=180L/(R 式中:L

2、段線路中心線的長度R 曲線半徑而 =,將之代入的到 L=6.33m,所以在圓曲線上每隔 6.33m 一個 轉彎環(N=6.33/1.5=4.2環,即平均 4.2環一個轉彎環 。經過實際計算, 在緩和曲線上,也近似于 6m 一個轉彎環。2、管片選型要符合盾構機的姿態管片是在盾尾內拼裝,所以不可避免的受到盾構機姿態的約制。管片 平面盡量垂直于盾構機軸線,讓盾構機的推進油缸能垂直地推在管片上, 這樣使管片受力均勻,掘進時不會產生管片破損。同時也要兼顧管片與盾 尾之間的間隙,避免盾構機與管片發生碰撞而破損管片。當因地質不均、 推力不均等原因,使盾構機偏離線路設計軸線時,管片的選型要適宜盾構 機的姿態,

3、尤其在曲線段掘進時更要注意。3、根據現有的管模數量和類型,及生產能力現有管模四套, 兩套標準環管模, 一套左轉環管模, 一套右轉環管模, 每套管模每天能生產兩環管片。 為了滿足每天掘進 89環的進度要求, 用 轉彎環代替標準環,例如用一套左轉環和一套右轉環來代替兩個標準環。 二、影響管片選型的因素1、盾構機的盾尾間隙的影響盾尾與管片之間的間隙叫盾尾間隙。盾尾間隙是管片選型的一個重要的一個重要依據。如果盾尾間隙過小,則盾構機在掘進過程中盾尾將會與管片發生摩擦,增加盾構機向前的 阻力和造成管片壓壞引起隧道滲漏水 , 同時使盾尾密封效果減弱造成盾尾 漏漿。2、推力油缸行程和鉸接油缸行程差對管片的選型

4、的影響。盾構機是依靠推力油缸頂推在管片上產生的反力向前掘進的, 推力油 缸按上、下、左、右四個方向分成四組,每一個掘進循環這四組油缸的行 程的差值反應了盾構機與管片的平面位置之間的空間關系, 可以看出下一 個掘進循環盾尾間隙的變化趨勢。 當管片平面不垂直于盾構機軸線時各組 推進油缸的行程就會有差異,當這個差值過大時,推進油缸的推力就會在 管片環的徑向產生較大的分力, 從而影響已拼裝好的隧道管片以及掘進姿 態。通常我們以各組油缸行程的差值的大小來判斷是否應該拼裝轉彎環, 在兩個相反的方向上的行程差值超過 40mm 時, 就應該拼裝轉彎環來進行 糾偏。通過轉彎環的調整左右與上下的油缸行程差值就控制

5、在 20mm 以 內,有利于盾構掘進及保護管片不受破壞。鉸接油缸可以被動收放, 有利于曲線段的掘進及盾構機的糾偏。同樣 鉸接油缸的行程差也影響管片的選型。 這時應將上下或左右的推進油缸行 程差值減去上下或左右的鉸接油缸行程差值, 最后的結果作為管片選型的 依據。三、管片拼裝的點位和拼裝順序轉彎環在實際拼裝過程中, 可以根據不同的拼裝點位來控制不同方向 上的偏移量。由于采取錯縫拼裝,所以相鄰兩塊管片的點位見下表。 A02 A04 A07 A09 A11A01 A03 A05 A08 A10 A02 A04 A07 A09 A11 A01 A03 A05 A08 A10 A02 A04 A07 A

6、09 A11 A01 A03 A05 A08 A10 A02 A04 A07 A09 A11 A01 A03 A05 A08 A10 A02 A04 A07 A09 A11 進行給所有的可能的后續管片評估打分, 其中不利因素得分最少的一種類 型勝出。這就是程序建議的可拼裝的最好的一環后續管片。此時程序會沿 已經計算好的糾偏曲線進行一次模擬掘進, 預測當前掘進路徑最可能的后 續掘進路徑。 接著程序對上面提到的各種影響因素可能出現的改變進行預 測,然后把預測的上一管環作為參考管環,進行下一管環順序的計算:先 前預測到的第一環被作為預測下一環的理論參考管環, 第二管環的選擇過 程同第一環的選擇過程。

7、以下為 VMT 系統程序管片選擇步驟:在一環掘進快要結束時,當主千斤頂的行程大約為 1700mm 時, 在現場值班的土建工程師對上一環管環的盾尾間隙進行手動測量。 當掘進結束且推進油缸仍在上一環管片時， 則可通過選擇 “Survey Off”,可使 VMT 系統進入管片拼裝模式，此時屏幕右側的模式框中的模式 從“Advance” 轉為“Ring Erection” 。 利用 “Next”或 “F10” 轉換功能鍵菜單， ， 找到功能鍵 “F4” “Ring 即 Builing”，出現管片拼裝的主屏幕，在此處選擇“Initial Values”(初始值， 在屏幕左下角輸入盾尾間隙的值。 接著操作

8、人員應當檢查“Reference ring”的類型（上一環管環）是 否正確。如果其前面的操作無誤，則此類管環應當是正確的。現在選擇按 鍵“Acceptance”及“OK”鍵，返回到管片拼裝主模式下。 此時在屏幕的中央就會顯示上一環管環的信息。 按下“Calculate”則從當前位置開始計算一個新的糾偏曲線，計算 完畢后，計算的結果顯示在屏幕的中央。如果對建議的管環滿意，則可選 擇按鍵“Build”，進行管片拼裝。 如果對建議的管環類型不滿意，或現有管片的類型限制，則可對 其進行更換。首先選擇屏幕中央要被替換的管環，接著從右欄中選定希望 用的管片類型。利用屏幕上的箭頭執行替換操作。 如果一個管環

9、是通過這種方式手動改變的，則管環類型號碼的兩 邊就會有“*”標識。此時就會對糾偏曲線進行重新計算。 如果管片類型選擇錯誤，后續管片就呈現紅色警告。 當系統返回到“Advance”模式下的時候（拼裝完畢，將要掘進下 一環時） ，可看到屏幕右上角的管環號碼已經增加一環。 4.2、人工計算選擇管片 假定 push rams (推進油缸上：1850mm 左：1820mm Articulation rams(鉸接油缸 上：80mm 左：62mm 盾尾間隙：上：65mm 下：80mm 下：1830mm 右 ：1840mm 下： 70mm 右：75mm 左：60mm 右：90mm 上下：(1850-1830

10、-(80-70=10mm 左右： （1820-1840）-（62-75）=-7mm 盾尾間隙：上：75-65=10mm，下：70-80=-10mm 左：75-60=15mm，右：70-90=-20mm 查表需要右轉向下所以選擇 R2； 在進行管片選型的時候，既考慮盾尾間隙影響時，只有盾尾間隙接近警戒 值（60mm）時，才根據盾尾間隙進行管片選型。 五、管片的運輸和拼裝的組織 管片的選擇和運輸關系到整個循環的時間， 如何合理組織管片的選擇 和運輸，對盾構掘進的效率可以得到很大的提高。 六、管片的選型和拼裝的注意事項 6.1、管片的止水條的粘貼注意事項： 管片在防水處理前必須對管片進行清理，然后再進行密封的粘貼。 安裝過程中徹底清除盾殼安裝部位的垃圾和積水，同時必須注意管片 的定位精確，尤其第一環要做到居中安放。 用管片拼裝機將管片吊起，沿吊機梁移動到盾尾位置。 安裝時千斤頂交替收回，即安裝那段管片收回那段相對應的千