管片选型及拼装作业指导书.doc
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管片选型及拼装作业指导书
1.目的及范围
编制管片的选型及拼装施工技术措施,对施工做以指导,保证管片的拼装质量,达到施工及验收要求。
目前国内常见的管片形式为通用环和标准环加左、右转弯环管片。因此,主
要介绍这两类型管片的施工技术。
2.编制依据
管片设计要求;
适应隧道设计线路;
适应盾构机的姿态。
3.职责
管片拼装职责表
序号部门人员人数职责备注
审核管片选型及拼装的方案及技术
1 项目总工总工程师 1 人交底、安全交底,对区间隧道的管片
拼装做总体筹划,并负责管片选型拼装的配合协调工作。
负责管片选型及拼装的方案制定,下
2 施工技术部技术主管 1 人发管片选型及拼装施工技术交底及
安全交底。
队长 1 人监管管片选型及拼装过程。
具体实施盾构机姿态的检查及盾尾
3 盾构队土建工程师 1 人/ 班间隙,选择出最佳的管片选型,并指
导管片拼装手实施。
管片拼装手 1 人/ 班
按照土建工程师所选择出的管片选
型进行管片拼装
4.施工工艺、方法及主要技术措施施工工艺及流程
管片止水条及衬垫粘贴
管片选型、下井和运输组织
盾构掘进
管片吊装卸车、管片短驳
掘进 1.2m
盾尾的清理缩回安装位置油缸
管片螺栓的连接管片就位
推进缸顶紧就位管片
整圆器就位
管片环脱离盾尾后的二次紧固
图管片安装工艺流程图
施工方法
管片的形式为平板型单层管片衬砌,衬砌环纵、环缝均采用弯螺栓连接,
通过合理的管片选型使管片错缝拼装。
4.2.1管片的拼装点位
4.2.1.1通用性管片
管片为双面楔形通用管片,衬砌环纵采用12 根弯螺栓连接,环缝采用 16 根弯螺栓连接。
根据管片环向 16 个螺栓孔,将管片按照钟表的方向平均分为16 个点位,通过管片的选型,以达到错缝拼装的要求。
表 4.2.1-1管片拼装点位表
12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 ×—√×—√××√××√—×√—
13 —×—√×—√××√××√—×√
14 √—×—√×—√××√××√—×
15 ×√—×—√×—√××√××√—
16 —×√—×—√×—√××√××√
1 √—×√—×—√×—√××√××
2 ×√—×√—×—√×—√××√×
3 ××√—×√—×—√×—√××√
4 √××√—×√—×—√×—√××
5 ×√××√—×√—×—√×—√×
6 × × √ × × √ —× √ —× —√ × —√
7 √××√××√—×√—×—√×—
8 —√××√××√—×√—×—√×
9× —√ × × √ × × √ —× √ —× —√
10 √×—√××√ × × √ —× √ —× —
11 —√×—√×× √ × × √ —× √ —×
(竖列表示拼装好的管片,横向:√- 表示可选后续的管片;× - 表示不可选后续的管片)
4.2.1.2 标准环加左、右转弯环管片
管片为双面楔形通用管片,衬砌环纵采用 12 根弯螺栓连接,环缝采用 10 根弯螺栓连接。
根据管片环向 10 个螺栓孔,将管片按照钟表的方向平均分为 10 个点位,通过管片的选型,以达到错缝拼装的要求。管片的点位可划分为两类,一类为 1 点、
3点、 5 点、8 点、 10 点;二类为 11 点、 2 点、 4 点、 7 点、9 点,同一类管片
不能相连。
表4.2.1.2-1管片拼装点位表
点 1 点 2 点 3 点 4 点 5 点 7 点 8 点 9 点10 11
1 点×√×√×√×√×√
2 点√×√×√×√×√×
3 点×√×√×√×√×√
4 点√×√×√×√×√×
5 点×√×√×√×√×√
7 点√×√×√×√×√×
8 点×√×√×√×√×√
9 点√×√×√×√×√×
10 ×√×√×√×√×√
11 √×√×√×√×√×
4.2.2隧道管片排序
鉴于管片拼装的规律性,所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序,并根据设计,模拟出联络通道和泵房位置,管片拼到联络通道处时,点位要正好和设计点位符合,否则联络通道位置会被改变。
管片排序时,要优化洞门的长度,在武汉洞门长度要求在400mm~800mm,一环管片的长度是1500mm,在条件允许的条件下,通过调整始发负环的位置,
把每节隧道两端的洞门长度之和控制在1500mm以内,当隧道长度除以管片长度的余数大于两倍最小洞门宽度800mm(各地洞门的最小宽度要求不同)时,就取余数的一半为洞门长度。
4.2.3管片的选型
管片选型的原则有两个: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。
4.2.3.1管片选型要适合隧道设计线路
根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向,分为左转弯、右转弯、直行三类。
通过管片的旋转及选型,使管片符合设计线路要求。
4.2.3.2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约束。管片要尽
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,管片的选型要适应盾构机的姿态。
以海瑞克盾构机为例,根据盾构机姿态选管片的计算方法如下:
假定push rams( 推进油缸) 行程:上:1850 mm 下: 1830 mm
左: 1820 mm 右: 1840 mm Articulation ramas (铰接油缸)行程上:80 mm 下: 70 mm
左: 62 mm 右: 75 mm 盾尾间隙:上: 65 mm 下: 80 mm左:60 mm右:90 mm
因推进油缸、铰接油缸安装在中盾上,反力支座在同意不部位,所以推进油
缸的行程差减去铰接油缸的行程差是管片要校正的偏移量。
上下(上减下):(1850-1830) - ( 80-70 )=+10mm
右左(右减左):(1840-1820) - ( 75-62 )=+7mm
盾构机油缸的行程差大于5mm时,下一环所选楔型环管片的最大楔形量应处于右上方,管片走向应左向下。
如果盾尾和管片都处于真圆状态,上下盾尾间隙之和、及左右盾尾间隙之和
分别等于 150mm。所选管走向应使盾尾间隙趋于均等。
盾尾间隙差:上下(上减下): 65-80=-15mm
右左(右减左): 90-60=+30mm
通过盾尾间隙判断,下一环管片走向应该是右下方。
在进行管片选型的时候,只有盾尾间隙接近警戒植(60mm)时,才根据盾尾