盾构隧道管片详细设计研究

21世纪将迎来地下空间开发利用的高潮，盾构法已在城市隧道（如地铁隧道，污水排放隧道，引水、供水隧道，江河湖海底隧道，电力、电讯、供气及共同沟工程等隧道）建造中确立了绝对的统治地位，将成为城市地下暗挖施工法主流之一。 盾构隧道施工，通过衬砌管片组合拼装来满足线路要求。衬砌管片拼装形式多样，计算复杂，特别是对于结构和防水均有优势的错缝拼装，即需要满足错缝拼装的几何结构约束，又要最大限度地减小拼装后与线路的误差，计算难度大。盾构排版程序，可根据线路资料，选择各种拼装形式，自动计算衬砌管片的拼装排列，并最大限度地拟合线路。 1.1 两种管片类型的排版计算 按直线段隧道和曲线段隧道的需要，管片可分为直线段管片和曲线段管片，曲线段管片又分为左曲管片和右曲管片。另外，还有既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片，通过对通用管片的有序旋转，可完成直线段和不同半径的曲线段以及空间曲线段的拼装。盾构隧道工法在城市隧道施工中普遍使用,而通用管片以其较低的工程造价、方便施工等诸多优点,逐渐成为盾构施工中使用的主流管片形式。 本程序支持两种管片类型的排版计算： （1）通用楔形环排版计算  一种管片模板  通过旋转楔形环来拟合缓和曲线、圆曲线段、竖曲线  通常采用错缝拼装，也可以在特殊区段（如联络横通道处）采用通缝拼装 （2）标准环+左右转弯环排版计算  三种管片模板：即标准环（直线环）、左转弯环、右转弯环  三种管片分块形式可以相同，也可以不同  标准环+旋转后的标准块用于直线段排版  标准环+楔形环用于缓和曲线、曲线段的排版  通常采用错缝拼装，即隧道整体结构缝不贯通

本资料为：盾构法隧道施工管片拼装技术精讲，内容详实，可供参考。

软件功能： 路线平纵参数转换（设计线->结构中心） 通用楔形环与直线环+转弯环拼装模拟 施工过程中的纠偏拼装模拟 拼装误差分析与3D可视化 逐桩坐标及高程计算CAD输出 软件特点： 考虑单面楔形、双面楔形两种通用楔形环 可插入任意多个用于连接横通道的特殊环 开展任意分位数（保证率）的拼装偏差 灵活定义拼装规则 良好的三维可视化效果，真实展示每一环 管片的空间位置及转角

目前国内城市地铁建设开始高速发展，而在城市内进行地铁施工，对文明施工、地面沉降控制、建筑物保护等要求都比较高，因此明挖法和传统的矿山法隧道施工已逐渐被造价低、机械化程度高、施工安全系数高的盾构法隧道施工所取代。而管片衬砌的质量最终决定了盾构隧道的施工质量，通过采用风动振捣和蒸气养护工艺，决了管片外侧浮浆较厚、容易出现大面积气泡、脱模过程中崩角、掉块等一系列难题，在总结这些施工经验的基础上形成本工法。

2、工程概况 xx盾构区间为两条平行的分离式的单线圆形隧道，共设3个联络通道、1个泵房、1个中间风井及左右线扩大段矿山法隧道、8个接口洞门。主要工程内容见表2-1。

盾构隧道施工，通过衬砌管片组合拼装来满足线路要求。衬砌管片拼装形式多样，计算复杂，特别是对于结构和防水均有优势的错缝拼装，即需要满足错缝拼装的几何结构约束，又要最大限度地减小拼装后与线路的误差，计算难度大。盾构排版程序，可根据线路资料，选择各种拼装形式，自动计算衬砌管片的拼装排列，并最大限度地拟合线路。

水下隧道盾构法施工总工期主要包括明挖段施工、盾构段施工、机电设备安装及调试、建筑装修、全线联调及试运营等。其中，盾构段的主要施工进度指标如下：盾构机进场及组装调试（5个月）、盾构掘进（300m/月）、盾构机拆解及回运（6个月）以及盾构机拆解吊出（2个月）。

本工程衬砌采用6块管片拼装而成的圆形衬砌，制作管片所用的钢模具精度要求非常高，其精确度为0.25mm，密封性高。而且管片为贴防水材料止水条特别设置了深约15mm的凹槽，相对应管片模具就设置出了高15mm的凸起部位。如图1所示。由于管片模具凸起部位的阻挡混凝土在振捣时所排出的空气及水分不易排出，从而在管片的侧面形成水气泡。

某地区地铁区间盾构管片通用图纸。构圆环，三种管片的配筋，大样，结构图，及接头详图，基本包含了盾构隧道设计的全部图纸

资料为盾构施工管片后注浆工法及其应用，共55页。 盾构机设计制造时，应根据地层情况，选择不同的盾尾注浆方式，在条件允许的情况下，尽可能采用通过安装在盾尾的注浆管进行同步注浆的方式，注浆工艺应既可选择单液浆，也可选择双液浆，注浆过程应设计为自动控制，而将通过管片注浆孔注浆作为备选注浆方案或补充应急方案。

本图为盾构隧道半径为6.2m的管片浅埋配筋设计图，含管片的细部设计图及配筋图。

北京城区位于永定河冲洪积扇脊部，地下直径线则是斜穿这个扇形的一部分，地表自西向东平缓倾斜，由海拔49.8m，降至海拔43.0m。

合肥市轨道交通2号线土建TJ11标段包含2站2区间：石莲北路站、创新大道站、石莲北路站～创新大道站区间、创新大道站～振兴路站区间。石莲北路站、创新大道站与其附属基坑采用明挖顺作法施工；石莲北路站～创新大道站区间、创新大道站～振兴路站区间均采用盾构法进行施工。

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1盾构机简介 1.1刀盘： 刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分，在支撑掌子面土压的同时进行开挖。为了适应不同地质的开挖要求，在刀盘上可以安装滚刀、切刀、刮刀和齿刀。 1．2盾壳本体包括三个主要组件：前体（切口环）、中体（支撑环）和盾尾。 1.2.1前体 前体又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。压力隔板将前体的土仓和主舱分离开来。隔板上面的门可以让人进入土仓进行保养和检查工作。此外，隔板有几个开口，可以作为碴土改良材料的入口以及作为修理时输电线的接线盒接头。水、膨润土或泡沫被输送至土仓，通过安装的隔板上的四个搅拌器使土仓内的碴土充分搅拌。在保养和修理时，螺旋输送机的套筒回收后，通过前体上液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的进碴口。 在前体的隔板上安装有土压传感器用以监测土仓内的土压，以便在土压平衡模式下及时对土仓内的土压进行反馈和调节。

摘　要:本文以广州地铁三号线赤岗塔～客村站盾构区间盾构吊出井为例,介绍了盾构井内盾构管片拼装的设计、施工、拼装过程中出现的问题及处理方法。关键词:吊出井;盾构管片;拼装;设计与施工

本资料为隧道施工工法的选择及盾构机的分类，共27页。 埋深较浅对土体进行冻结、注浆、深层搅拌桩加固地基，棚管法加固，浅埋车站，如北京、哈尔滨等城市地铁。

在国内各大城市地铁隧道工程中，目前已越来越多地开始使用盾构来掘进区间隧道，用预制钢筋混凝土管片[1]作为永久衬砌。成型管片的质量直接关系到隧道的质量，而隧道的成型质量直接受到管片选型好坏的影响。

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这是某地区-地铁区间盾构管片通用图纸。包括：钢筋混凝土衬砌结构设计总说明、衬砌圆环[P]构造图、封顶块（F）模板图、邻接块（L1）模板图、邻接块（L2）模板图、标准块（B1）模板图、标准块（B2）模板图、标准块（B3）模板图、环向螺栓（纵向螺栓）、环向螺栓螺母（纵向螺栓螺母）、预埋件。 补充说明：该工程结构安全等级按一级考虑。结构按7°抗震设防。结构设计按6级人防抗力标准验算。设计使用年限：100年。钢筋混凝土结构允许裂缝开展，但裂缝宽度≤0.2mm。结构运营阶段抗浮安全系数≥1.1。

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§1 工程概况 　　成都地铁一号线一期工程是成都地铁建设规划中试验段，也是四川省十五期间的重点建设项目。该工程起点为红花堰（YCK/ZCK2+300），向南下穿火车北站，而后沿人民北路、人民中路、人民南路、南都西路至会展中心终点（YCK/ZCK20+920），正线全长18.62km。 　

离心模型中的同结时间是原型同结时间的1／以2，能够在较短的时间内模拟软土地基的长期沉降。以上海地铁号线修复段双线盾构隧道为研究对象，利用离心模型试验研究了隧道的纵向长期沉降及稳定性特性，预测了15～20a之后完好段、连接段和修复段隧道纵向沉降量和沉降分布。

广州市轨道交通三号线[天~华]区间盾构工程分为两个区间（天河客运站~五山站区间以及五山站~华师站区间），主要由两条圆形盾构隧道为主组成，双线长6259.615m

本工程盾构隧道总长3532.442单线米，其中东线长为1765.478m，西线长1766.924m。管片外径11.3m，管片内径10.3m，管片厚度50cm，环宽2m。通用契型环，分块采用“6+2+1”形式，错缝拼装，纵环向采用高强螺栓连接。盾构隧道采用两台Φ11.68m的泥水平衡盾构机掘进，盾构主机长度为11.71m。两台盾构机均从江南（萧山侧）盾构工作井始发掘进至江北（杭州侧），隧道到达段东线纵坡为3.25%，西线纵坡为3.1%，在线路平面上西线隧道为直线段，东线隧道处于R=1500m圆曲线上，到达段洞门直径为12.1m。盾构到达段隧道沿杭州市庆春东路向江北工作井方向掘进，隧道上方地面主要为庆春东路路面及沿线绿化带。

本工程线路左线起点里程为DK12+868.550到DK12+359.690，短链37.25m，全程471.61m；右线起点里程为DK12+868.550到DK12+359.690,短链25.212m，全长483.648。

1.概述 2.设计计算方法的进步 3.隧道结构与防水新技术 4.性能化设计的加强 5.施工组织设计技术创新 6.结语

盾构隧道管片为钢筋混凝土结构其开裂主要为受力不均或受力过大所造成。在施工过程中，管片的受力状态与设计所考虑的不完全一致盾构机掘进过程中管片承受着千斤顶顶力盾尾密封刷的作用力和衬砌背后注浆的浆液压力等在这些荷载的相互作用下使盾构管片出现了不同的受力特征。

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城市轨道、地铁施工盾构法施工中管片拼装注意事项和拼装步骤。

土压平衡盾构推进及管片拼装技术99页内容详实，可供参考

国际隧道协会发布的关于盾构隧道衬砌设计内容，包含设计方法及设计实例

重庆6号线二期盾构工法研究重庆6号线二期盾构工法研究,仅供参考