盾构隧道设计
地铁盾构隧道设计ppt课件
抗浮安全系数： 不考虑侧摩阻力时，大于等于1.1
三.地铁盾构结构设计
——设计原则
单管大洞方案 内径10米，外径11米； 双管小洞方案 内径5.4米，外径6.0米；
三.地铁盾构结构设计
——断面方案
管片类型 钢管片 钢筋混凝土管片
——衬砌内力分析
计算结果示意
三.地铁盾构结构设计
——衬砌内力分析
土压力计算 土柱理论（H<2D） 压力拱理论（太沙基，普氏）（H>=2D）
三.地铁盾构结构设计
——变形分析
地面变形阶段 分五个阶段
三.地铁盾构结构设计
——变形分析
地面变形机理
阶段
沉降类型
主要原因
一
地铁8号线穿越竹叶山高架立交桥桩
地铁8号线下穿友谊大道通道
地铁8号线下——变形分析
变形控制 盾构施工控制 严格控制开挖面的出土量 提高施工的速度和连续性 及时同步注浆,缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间 地层改良 高压旋喷桩、搅拌桩、灌浆 隔离桩
四.隧道附属结构设计
二.盾构机选型
盾构机的选型及设计 工程在前期准备时最重要的工作 盾构机选型考虑因素 地层土质条件 断面大小 线路周边环境 排土方式 地铁盾构常用的机型 泥水平衡盾构 土压平衡盾构
二.盾构机选型
泥水平衡式盾构
土压平衡式盾构
二.盾构机选型
——泥水平衡式盾构
二.盾构机选型
——土压平衡式盾构
二.盾构机选型
泥水平衡式盾构
土压平衡式盾构
比较项目
二.盾构机选型
——土层地质
粉细砂
盾构隧道设计指导书
盾构隧道设计指导书1000字
盾构隧道是一种常见的地下隧道建设方式，尤其适用于城市环境下的地下道路建设。
隧道设计的好坏直接影响着盾构隧道的施工效果和使用效益。
下面就盾构隧道设计的一些指导原则进行简要介绍。
一、隧道选择
在地质条件较为复杂的区域，需要进行详细的地质调查，评估地质环境的复杂程度。
同时，需要从经济性、社会性等方面进行全面评估，确定隧道的最佳位置。
二、隧道断面设计
盾构隧道的断面设计既要满足对交通工具的要求，也要确保路面的舒适性和通风效果。
一般来说，隧道断面的高度应根据交通工具的高度和通风需求进行设计，宽度应考虑车辆车身宽度和路面宽度等要素。
三、隧道长度和弯曲半径 design
隧道长度和弯曲半径的设计取决于道路的使用规模和具体位置。
在设计时还需结合地质情况和使用条件，确定最合适的长度和弯曲半径。
四、地质条件评估
地质环境复杂的区域，需要进行详细的地质调查，评估地下环境的复杂程度、土层的稳定性等因素。
同时这也是盾构隧道施工过程中需要关注的问题之一，需要制定合理的施工方案以避免地下水位、软弱土层、城市建筑物等对施工的影响。
以上就是盾构隧道设计的一些指导原则，需要根据实际情况进行具体细化，确保设计的科学合理性和实用性。
盾构隧道防水设计要点
盾构隧道防水设计要点引言盾构隧道是一种常见的地下工程建设形式，广泛应用于城市轨道交通、水利工程等领域。
由于处于地下水位以下，盾构隧道面临着严重的防水问题。
因此，本文将围绕盾构隧道防水设计要点展开讨论，旨在为相关工程提供参考和借鉴。
防水设计的重要性盾构隧道防水设计的重要性不言而喻，主要表现在以下几个方面：1、保障运营安全：防水设计不良可能导致隧道内积水，影响列车运行安全，甚至引发事故。
2、保护结构安全：水渗透会对隧道结构造成损害，影响其使用寿命和安全性。
3、维护城市环境：防水设计不当可能引发地下水污染，影响城市环境。
4、提高工程效益：合理的防水设计可减少维护成本，提高工程的综合效益。
盾构隧道结构分析盾构隧道主要由盾构机挖掘的岩石或土壤圆形断面构成。
由于盾构机在推进过程中，前方会形成一定的超挖，因此隧道断面呈椭圆形。
在防水设计中，应注意隧道结构的稳定性、可靠性以及变形控制等方面。
防水材料选择在盾构隧道防水设计中，防水材料的选择至关重要。
目前，常见的防水材料包括高分子材料、防水卷材、防水涂料等。
具体选择哪种防水材料，应根据工程的实际情况和要求进行综合考虑。
防水设计要点盾构隧道防水设计要点包括以下几个方面：1、结构自防水：通过优化隧道结构设计，提高其自身防水能力。
例如，在隧道衬砌混凝土中添加适量外加剂以增强其抗渗性能。
2、附加防水层：在隧道衬砌表面设置一层附加防水层，以增强整体防水效果。
常用的附加防水层包括防水卷材、防水涂料等。
3、排水系统设计：合理设计隧道内部的排水系统，确保积水能够及时排出，避免积水对隧道结构造成损害。
4、接口防水：针对盾构机挖掘和装配过程中形成的接口，应采取有效的防水措施。
例如，在接口部位增设止水带或密封胶等。
5、监控与维护：在防水施工过程中及运营期间，应对隧道防水状况进行实时监控，及时发现并处理渗漏问题，确保隧道防水系统的稳定运行。
注意事项在盾构隧道防水设计过程中，以下事项需引起设计人员的注意：1、充分考虑当地地下水文条件、地质条件以及工程要求，选用适合的防水材料和设计方案。
盾构隧道管片设计方法
盾构隧道管片设计方法随着城市化进程的加快以及城市交通需求不断增加，盾构隧道作为一种高效、安全的地下交通建设方式，越来越受到人们的关注和重视。
盾构隧道的管片设计是盾构隧道施工中非常重要的一环，直接关系到隧道的质量和使用寿命。
下面将介绍盾构隧道管片设计的方法。
1.正确选择材料：在盾构隧道管片的设计中，首先需要正确选择材料。
一般而言，盾构隧道管片的主要材料有混凝土、钢筋和预应力钢筋等。
要选择合适的混凝土强度等级和钢筋型号，以满足设计要求。
2.优化管片结构：在盾构隧道管片的设计中，要根据隧道的特点和施工要求，优化管片的结构。
可以通过在管片的底部增加横隔板和撑筋来提高管片的整体强度和稳定性，同时减小管片的变形。
3.合理布置钢筋：管片的钢筋布置是盾构隧道管片设计中的关键步骤。
合理的钢筋布置可以提高管片的抗弯承载力和抗剪承载力，增加其整体稳定性。
在设计中需要考虑弯剪效应，确定合适的钢筋配筋率。
4.考虑盾构机施工因素：在盾构隧道管片的设计过程中，还需要考虑盾构机施工因素。
盾构机的旋转、推进和撑靠等施工措施会受到管片的约束，因此需要在管片设计中合理设置槽口和固定装置，以便实现盾构机的正常施工。
5.进行力学分析：盾构隧道管片的设计还需要进行力学分析。
通过有限元分析等方法，可以计算管片在施工和使用过程中的受力情况，进一步优化管片的结构和布置方式。
6.进行可靠性分析：除了力学分析外，盾构隧道管片的设计中还需要进行可靠性分析。
通过对管片进行静力、疲劳和耐久性等方面的分析，可以评估管片的安全可靠性，并提出相应的改进方案。
7.进行模拟试验：为了验证设计方案的合理性和可行性，盾构隧道管片的设计还需要进行模拟试验。
通过模拟试验可以获取管片在加载过程中的力学性能数据，进一步改进设计方案。
总结：盾构隧道管片设计是盾构隧道施工中非常关键的一环。
通过正确选择材料、优化管片结构、合理布置钢筋、考虑盾构机施工因素、进行力学分析、进行可靠性分析以及进行模拟试验等方法，可以设计出高质量、安全可靠的盾构隧道管片。
盾构隧道课程设计计算书
盾构隧道课程设计计算书一、课程目标知识目标：1. 让学生理解盾构隧道的概念、分类及构造，掌握其基本工作原理；2. 使学生掌握盾构隧道设计的基本流程、参数计算及施工技术；3. 引导学生了解盾构隧道工程中的常见问题及解决方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行盾构隧道设计计算的能力；2. 提高学生分析盾构隧道工程问题、提出解决方案的能力；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对盾构隧道工程的兴趣，激发学生探究精神；2. 引导学生关注盾构隧道工程的社会价值，增强学生的社会责任感；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
课程性质：本课程为工程专业课程，以盾构隧道设计计算为核心内容，强调理论与实践相结合。
学生特点：学生已具备一定的基础理论知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论，提高实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 盾构隧道概述：介绍盾构隧道的定义、发展历程、分类及适用范围；教材章节：第一章第一节2. 盾构隧道构造与工作原理：分析盾构隧道的构造、工作原理及主要性能参数；教材章节：第一章第二节3. 盾构隧道设计计算：讲解盾构隧道设计的基本流程、参数计算及设计要点；教材章节：第二章4. 盾构隧道施工技术：介绍盾构隧道施工工艺、施工组织与管理；教材章节：第三章5. 盾构隧道工程案例分析：分析典型盾构隧道工程案例，总结经验教训；教材章节：第四章6. 盾构隧道工程问题及解决方法：探讨盾构隧道工程中常见问题及解决策略；教材章节：第五章7. 实践教学环节：组织学生进行盾构隧道设计计算练习，提高实际操作能力；教材章节：第六章教学内容安排与进度：本课程共计16学时，教学内容按以上七个部分进行安排，每个部分分配2学时，理论与实践相结合，确保学生充分掌握盾构隧道的设计计算和施工技术。
十个地铁盾构隧道管片设计案例汇总
4
广州市轨道交通三号线（天河客运站~五山站区间以及五山站~华师站区间）
350m
1500mm
主要由两条圆形盾构隧道为主组成，双线长6259.615m。隧道标称内径为5400mm；埋深为11~28m；平面最小曲线半径为350m；最小竖曲线半径为3000m；最大坡度为19‰；最小坡度为3‰。
管片规格为Φ6000×5400×300×1500mm，模具采用德国进口和上海隧道生产的钢模，管片成型方式分整体气振成型和人工振捣成型两种，混凝土全部采用C50、P12的高强商品混凝土。
5
南京地铁二号线一期工程
350m
1200mm
南京地铁二号线一期工程是一条连接主城中心和城市副中心的东西向骨干线，西起河西新城汪家村站，东止紫金山麓马群站，线路全长25.145公里，共设车站19座，其中地下站16座、地面站2座、高架站1座、主变电站2座、车辆段1座、停车场1座，控制中心设在珠江路（已建成），元通站、新街口站为南京地铁一、二号线换乘站，本工程设1、2号线联络线一条。
为了确保计划目标的实现，北京城建总承包二部全体人员克积极创造条件，保证了在8月1日场地交接后用最短的时间完成了各种临设的布置、场地硬化、交通导改、管线改移、端头土体加固、龙门吊的安装、盾构机安装和调试、浆液站安装、洞门凿除和密封等工作，从而实现了盾构机的顺利始发。
7
南京地铁一号线南延线
350m
?
南京地铁一号线南延线由一期工程安德门站向南延伸至江宁区城东路，线路自安德门站沿宁丹路南下，至纬九路路口左拐进入纬九路北侧规划20m绿带，沿绿带向东过机场高速路至玉兰路路口南拐，过绕城公路后进入规划南京火车南站，沿规划新城路由北向南通过南京南站南广场后左拐，沿宏运大道北规划路向东至宁溧路后南拐进入宁溧路并顺其南下，过秦淮河、胜太路和百家湖后，于晨光国际集团办公楼前左拐进入天元路北侧向东，过庄排路后线路由地下转入地上，以高架线形式于秦淮河大桥北侧跨越秦淮河进入天元路路中，沿天元路向东，过竹山路、天印大道后，于城东路西侧至本次工程的终点。全长17.995km，其中地下线12.327km，占全长68.5%；高架线5.668km（含路堑和路堤段长度），占全长31.5%。
盾构隧道断面设计及优化分析
盾构隧道断面设计及优化分析隧道工程作为现代城市基础设施建设的重要组成部分，广泛应用于地铁、交通、水电、矿山以及城市发展等领域。
盾构隧道作为一种常见的隧道建设技术，具有施工速度快、风险低、环境影响小等优点。
而盾构隧道的断面设计及优化分析，是确保工程质量与安全的重要环节。
1. 盾构隧道断面设计的基本原则在进行盾构隧道断面设计时，需考虑以下几个基本原则：（1）合理利用地下空间：隧道断面设计应尽可能满足工程实际需求，合理利用地下空间资源，确保通行能力与安全性。
（2）满足施工要求：隧道断面设计应考虑盾构机的施工要求，如机器尺寸、转运通道、照明设备等，以确保施工的顺利进行。
（3）充分考虑地质条件：隧道断面设计需结合地质条件进行优化，如软土地区采用较大断面；岩石地层采用适宜的支护措施等。
（4）应急通道设置：隧道断面应考虑设置应急通道，以保证遇到突发情况时的疏散和救援能力。
（5）考虑未来扩建可能性：根据城市规划和未来交通发展需求，隧道断面设计时应考虑未来扩展和改造的可能性，避免单纯追求短期利益。
2. 盾构隧道断面设计的关键参数（1）净宽：根据交通工具的通行需求、人员疏散需求，结合交通流量预测等因素，确定隧道断面的净宽。
（2）净高：根据交通工具的高度、通风需求、供电线路等因素，确定隧道断面的净高。
（3）基础设计：根据地质条件、土壤承载力等因素，确定隧道断面的基础设计，包括基础底板厚度、侧壁支护措施等要素。
（4）辅助设施：根据施工要求和功能需求，确定隧道断面的辅助设施，如排水系统、照明设备、通风系统等。
（5）应急通道：根据安全要求和应急情况考虑，确定隧道断面的应急通道设置方案。
3. 盾构隧道断面设计的优化分析（1）多因素综合考虑：在进行盾构隧道断面设计时，要考虑多个因素的影响，如地质条件、交通需求、施工要求等，进行多因素综合考虑，提出合理的断面设计方案。
（2）模拟分析与计算：利用计算机辅助设计软件，进行盾构隧道断面的模拟分析与计算，考虑不同断面方案下的沉降、变形、稳定性等问题，选择最优方案。
盾构隧道的设计
水圧荷重
慣用的水圧
与実際相一致的水圧
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定 構造解析・断面力算出
構造解析結果的例子
弯矩図
盾構隧道設計 構造模型的設定 荷重的設定 構造解析・断面力算出
断面算定（鉄筋量、鋼材量）
鋼筋混凝土管片配筋例
螺釘螺帽部配筋 一般部配筋
螺釘螺帽金属物
鉄筋
盾構隧道設計 常時設計完了 地震時的設計 日本国兵庫県南部沖地震
構造変化部
二次覆工（内襯）の設計 内襯所起的作用
・管片的防食、保護 ・蛇行修正 在内襯自重所 ・内面平滑（上水、下水） 作用的円管断面 上進行設計 ・防音、防振（道路、鉄 道） 不能当作 主体構造物 来期待
結束語
管片、螺釘螺帽的種類有多種多様。 為了適当地応用它們就必須採用更加実際、 更加現実的設計手法。為此、我認為我們技 術工作者的日常鑽研是非常重要的。
盾尾部 複雑施工時的荷重状態 灌漿注入圧 千斤頂推力 等
・土水圧荷重与衬砌自重
・因変形引起的被働土圧 （地盤弾簧反力） 当作理想的 土水圧荷重 常時荷重設定
土水圧荷重
水圧 鉛直土圧
自重
為使上下荷重 保持均衡 所作用的力 底部反力
土水圧荷重
水圧 水平土圧
静止土圧与主働 土圧的中間程度
為使水平荷重保持均衡而作用的力
管片
螺釘螺帽等
管片連結
山岳隧道 根据地山的変形情況使其形成 拱型効果 盾構隧道 抑制応力集中、変形的発生 以衬砌来抵抗水土圧
盾構隧道組装的示意图
管片
盾構機械
掘進的同時 進行管片組装
车站的盾构组装图
組装時荷重 履歴等複雑
盾尾部的状態
複雑的荷重 状態
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盾构隧道设计
发表时间：2018-10-25T09:59:07.767Z 来源：《知识-力量》2018年11月上作者：李帅远周鹏方保江
[导读] 盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道
（郑州大学机械工程学院，河南郑州 450001）
摘要：盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道设计提供参考。
关键词：隧道；结构设计
ABSTRACT: Shield machine is now a common underground tunnel excavation equipment, widely used in the tunnel construction of our country, this article to shantou Sue Mr Channel, according to the geological conditions, to Ming dig top-down construction method the construction, shield tunnel design to provide the corresponding solutions, and provide a reference for other design of shield tunnel.
Keywords:tunnel, structure desig
引言
本文以汕头苏埃通道为研究路线全长6680m，其中北岸路基长250m，南岸路基长360m，南岸互通立交长770m，隧道长5300m。
工程跨越三个不同的地貌单元。
南部为丘陵区，基岩埋藏浅，地形高低起伏，建筑物少。
北部为滨海三角洲平原区，基岩埋深大，地势低平，为居民区，其间高楼林立，巷道纵横。
中部为海区。
本文重点对结构进行设计，为工程施工进行参考。
1 盾构隧道设计方案
图0-1 盾构隧道路线图
盾构接收井采取明挖逆作法施工，第一道环框梁(3500mm×1800mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工，设置一道中隔墙，厚1200mm。
底板为1500mm，侧墙为1200mm，中板为400mm，顶板为800mm。
风塔底板为1000mm，侧墙为1200mm，顶板为800mm。
见图1-1北岸盾构接收井结构形式。
图1-1 北岸盾构接收井结构形式
1.2盾构始发井的设计
南岸盾构始发井位于围堰内，盾构始发井尺寸为25m(长)×49.9m(宽)×26m(深)。
基坑围护结构采用1200mm厚地连墙，竖向设置六道斜砼支撑，中间设置临时中立柱(采用460mm×460mm格构柱)，柱下采用Φ1200mm的钻孔桩基础。
盾构始发井采取明挖逆作法施工。
第一道环框梁(1000mm×1200mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工。
设置两道厚1000mm中隔墙，底板厚度为2000mm，侧墙厚
度为1200mm，中板厚度为400mm，顶板厚度为800mm。
结构形式见图5。
图1-2 南岸接收井结构形式
2隧道设计
盾构段设计为两条单洞隧道，隧道内径为13.3m，外径为14.5m，内设安全通道、应急通道、电缆管廊、管沟及烟道。
1)盾构管片设计
本盾构隧道工程采用的管片内径13.3m，外径14.5m，环宽2m，厚600mm，通用双面楔形环，楔形量48mm，采用“7+2+1”分块模式，错缝拼装。
管片结构采用C60高性能耐腐蚀混凝土，抗渗等级P12。
2)内部结构设计
①烟道板
隧道顶部烟道采用预制混凝土板与现浇牛腿结合的方式施作，预制板幅宽1.2m，厚200mm。
②车道板下结构
盾构隧道车道板将隧道内部分为上下两层，上层为行车空间，下层为逃生及管线空间。
盾构段横断面结构见图2-3所示。
图2-3 盾构段横断面结构图
3 结语
为解决城市地面交通拥挤情况，城市地下交通迅猛发展。
在这期间盾构隧道设计的技术得到了迅猛成长。
本文通过对汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，并给出了接收井、始发井和隧道设计方案，并以此为例为其他盾构隧道设计提供参考。
参考文献
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[4]盾构法修建水下隧道的关键技术问题[J]. 孙谋,谭忠盛.中国工程科学.2009(07)
[5]盾构隧道施工中刀盘泥饼的形成机理和防治措施[J]. 严辉.现代隧道技术.2007(04)。