水下盾构法隧道管片设计、制作与拼装讲述.pptx

水下盾构法隧道管片设计制作与拼装 张 迪 (371017401@QQ.com) 中铁第四勘察设计院集团有限公司 第八届管片年会交流汇报材料 绪论 开通及在建地铁的城市多达30多个，地铁区间隧道大部分都采用了盾构法施工。同时越来越多的城市核心区隧道及穿江越海隧道采用了盾构法隧道，随着21世纪地下空间开发时代的发展，盾构法隧道已得到越来越广泛的应用。 目 录 一、水下盾构法隧道及其管片的特点 二、水下盾构法隧道管片设计 三、水下盾构法隧道管片制作 四、管片拼装与缺陷修补 五、结束语 一、水下盾构法隧道及其管片的特点 水下盾构法隧道相对地铁等陆上隧道来说，通常具有以下特点： 1、埋深大 2、水压高 3、道路盾构法隧道断面大（建成的15m外径，在建的17m外径） 4、河底对沉降的要求不高 一、水下盾构法隧道及其管片的特点 水下盾构法隧道管片对应具有以下特点： 1、管片承载力要求强（用到C60砼） 2、抗渗性要求高（0.65MPa或更高水压，抗渗性要求高P12） 3、单块重量大（建成的15m外径，重达16T，在建的17m外径） 4、一般不再设置二次注浆孔 一、水下盾构法隧道及其管片的特点 从材质来说：有铸铁的、钢的、钢筋混凝土的、钢纤维混凝土的， 从结构形式来说：有箱型、平板型… 从曲线拟合来说： 有通用楔形、左右楔形、标准+左右楔形 目前国内用得比较多的是平板型钢筋混凝土管片，特殊地段加钢纤维，大直径盾构隧道大多采用通用楔形环，联络通道局部会用到钢管片。 目 录 一、水下盾构法隧道及其管片的特点 二、水下盾构法隧道管片设计 三、水下盾构法隧道管片制作 四、水下盾构法隧道管片拼装 五、管片缺陷修补与加强 六、结束语 二、水下盾构法隧道管片设计 目前水下盾构法隧道，国内大多为单圆隧道，直径从3m至15m左右不等，香港屯门隧道外径达到了17m。管片厚度从25cm到70cm不等。 二、水下盾构法隧道管片设计 1、总体步骤： 确定内净空 衬砌厚度、环宽及楔形量 分块方案 连接方式 接缝构造 连接构造 2、确定内净空 （1）建筑限界 ：铁路、城际、地铁、道路隧道 （2）内净空与限界之间的富裕量（软土径向一般预留15cm，硬土卵石层等可预留小些） 1）施工误差 2）隧道衬砌变形 3）后期变形（沉降或隆起） 通常直径6m以下称为小盾构，6m-10m为中盾构，10-14m为大盾构，14m以上则为超大直径盾构，目前建成的最大直径盾构为上海长江隧道与钱江隧道，外径15m，大陆在建最大的为武汉三阳路隧道，15.2m,公铁两用；世界最大为17m的香港屯门隧道。 二、水下盾构法隧道管片设计 3、衬砌型式及厚度 （1）单层衬砌和双层衬砌的选择 一般地铁隧道、过江隧道均为单层 管片衬砌，但对于铁路通行货车的水底隧道（钱塘江越江隧道）、高地震烈度的水底隧道（如日本东京湾水底隧道）、对内表面光滑度要求或防水要求高的水底隧道（穿黄河输水隧道）则考虑为双层衬砌，内衬现浇钢筋混凝土。 二、水下盾构法隧道管片设计 3、衬砌型式及厚度 （2）衬砌厚度选择 1）衬砌管片厚度取值4～6%D，地铁区间隧道一般为4.5～5.6%D;大直径隧道相对厚度较小，一般为4～5%D。 也有个别隧道达到7%D（青草沙水源地输水隧道，外径6.4m） 2）二次衬砌厚度150mm～350mm。 衬砌厚度的选择与地质条件、荷载条件密切相关，但更多情况下是经验取值，经计算确定。 二、水下盾构法隧道管片设计 二、水下盾构法隧道管片设计 4、管片环宽及楔形量 （1）管片环宽主要与隧道直径、最小曲线半径相关，对于直径6 ～ 10m的隧道，原来环宽取值多为1.0～1.6m,随着盾构技术的发展，环宽有增大趋势。目前直径6m隧道环宽1.2m、1.5m，直径10m及以上隧道环宽多为1.5～2.0m。 （2）管片楔形量与隧道外径、环宽、最小曲线半径直接相关： Δ=BD/R 最小半径R的确定需要考虑管片模具的再利用、掘进纠偏的需要。 二、水下盾构法隧道管片设计 5、管片分块 分块太多——接缝多、防水材料消耗多、施工速度慢 分块太少——管片制作、运输、拼装难度大，受力条件差 一般做法： 直径6-8m隧道，分块6～7块； 直径9-13m隧道，分块8～9； 直径