yAAA盾构法隧道施工培训教材管片拼装技术

1、1 1、盾构法隧道施工发展史、盾构法隧道施工发展史2 2、隧道轴线控制技术、隧道轴线控制技术3 3、管片拼装技术、管片拼装技术4 4、同步注浆技术、同步注浆技术5 5、隧道防水技术、隧道防水技术6 6、主要配套设备操作及用电、主要配套设备操作及用电7 7、隧道施工安全生产、隧道施工安全生产8 8、隧道测量技术、隧道测量技术9 9、隧道施工总体筹划、隧道施工总体筹划1010、盾构法施工对地层的影响和防治、盾构法施工对地层的影响和防治1111、盾构法隧道施工技术及工程实例分析、盾构法隧道施工技术及工程实例分析1212、盾构法隧道施工质量通病及防治、盾构法隧道施工质量通病及防治 一、管片进场验收一、

2、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补管片进场必须对其进行验收，保证管片质量，对管片的生产日期和养护期进行校对。管片吊卸必须小心轻放，防止管片被撞坏，影响管片的质量。管片堆放时，管片与管片之间必须防止枕木，防止管片受力不均，使管片产生裂缝。管片的堆放高度不得高于3块管片的高度。1-1 1-1 管片进场验收管片进场验收管片堆放

3、时，底下放置管片托架。在其旁边放置遮雨油布防止橡胶止水带遇水膨胀。管片架子上粘贴4块橡胶皮，保护管片，防止管片受力不均影响管片质量。1-2 1-2 管片堆放受力架管片堆放受力架管片堆场放置移动遮雨棚。可以在雨天中用来遮雨，并在雨天中可进行管片涂料工作。移动遮雨棚移动遮雨棚1-3 1-3 管片防雨设施管片防雨设施在下雨天中，用油布遮盖管片，对管片的止水带起保护作用。橡胶膨胀止水带遇水膨胀，失去止水效果。1-4 1-4 管片遮盖防雨油布管片遮盖防雨油布 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水

4、平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补管片宽度为 1m 或 1.2m，厚度为350mm。隧道拼装形式一般分为以下三种：1、通缝拼装；2、错缝拼装；3、通用管片拼装。管片类型：球墨铸铁管片钢管片复合管片钢筋混凝土管片 2-1 2-1 管片分类管片分类2-2 2-2 技术名词解释技术名词解释纵向隧道的轴线方向；径向隧道圆环的直径方向；环向隧道圆环的圆周方向；纵缝同环管片块与块之间的缝；环缝管片环与环之间的缝；通缝拼装时后一环管片纵缝与前一环管片纵缝对齐

5、；错缝拼装时前后环纵缝错开；环面管片圆环的环向面；内弧面圆环的环向内面；外弧面圆环的环向外面； 管片端头每块管片的二个纵向端面；张角两块管片端面接头缝在径向向外张开称外张角，反之称内张角；喇叭两块管片端面接头缝在纵向向推进方向张开叫前喇叭，反之称后喇叭；踏步前后两环管片内弧面的不平整度；纵向螺栓环与环之间的连接螺栓；环向螺栓同一环管片块与块之间的连接螺栓；端肋管片中每块管片两端头的肋板；环肋管片环向的肋板；纵肋管片在纵向的加劲肋；椭圆度圆环垂直、水平两直径之差值；超前指圆环环面与推进设计轴线垂直度的误差，有上、下超前和左、右超前之分。2-2 2-2 技术名词解释技术名词解释 隧道管片成环后，其

6、管片外径为 6200mm，内径为5500mm；（指单圆隧道，盾构直径为6340mm）管片内径(5500)盾壳(外径6340)管片外径(6200) (内径6260)2-3 2-3 管片成环后的尺寸管片成环后的尺寸 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补分为：1、丁腈软木橡胶传力衬垫；2、橡胶膨胀止水带；3、

7、包角腻子；4、胶水；以上管片涂料的材料进场和使用必须拥有质保书，并对每一项进行相应的材料复试，其复试报告必须合格后，方可使用。3-1 3-1 管片涂料制作的材料管片涂料制作的材料对管片涂料制作分为以下几步：1、用胶水粘贴防水橡胶膨胀止水带；2、在管片两头粘贴丁腈软木橡胶传力衬垫，一般粘贴于管片的左侧；3、管片的包角腻子一般以管片的对角进行粘贴，保护管片的角部，防止拼装时碎裂。3-2 3-2 管片防水涂料的制作管片防水涂料的制作止水带制作止水带制作包角腻子包角腻子3-3 3-3 防水橡胶膨胀止水带的制作防水橡胶膨胀止水带的制作 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片

8、涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补管片连接件防水垫圈4-1 4-1 管片连接件管片连接件名 称 型 号 单 环 数 量环向螺栓 m3012套纵向螺栓m3017套环向止水垫圈24只纵向止水垫圈34只压浆闷头6只 4-2 4-2 衬砌连接件表（衬砌连接件表（1 1环）环） 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管

9、片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补管片依靠32t行车的吊运进行垂直运输，吊运至井下。使管片平稳地堆放在电机车托运的平板车上。5-1 5-1 管片的垂直运输管片的垂直运输管片水平运输靠电机车进行水平运输；运输至车架内，井下施工人员使用车架内的单、双轨梁对管片进行吊运、安放。管片运输车双轨梁运输管片5-2 5-2 管片的水平运输管片的水平运输 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类

10、三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补盾构机在推进时，必须压注同步注浆浆液，控制地面的沉降；管片与盾构间的建筑间隙，由单液浆对其进行有效的填充，减小盾构推进时对地面管线、建筑物的影响。并进行浆液稠度测试，测试值为911cm。单液浆的材料：1、黄砂2、水泥3、粉煤灰4、膨润土5、水稠度仪稠度仪拌浆间拌浆间6-1 6-1 同步注浆拌浆作业同步注浆拌浆作业同步注浆可以对

11、管片的环与环之间的高差进行有效的控制，以免管片推出盾尾后管片下沉或上浮量过大，引起管片碎裂。如图所示盾壳管片建筑间隙6-2 6-2 同步注浆的作用同步注浆的作用盾构注浆孔一般分为6个注浆点，可以随时根据管片姿态与盾构姿态对盾构的注浆点进行更换。如图所示#6-3 6-3 同步注浆孔位置示意图同步注浆孔位置示意图注浆材料水泥膨润土粉煤灰水黄砂数 量50kg50kg726kg适量550kg6-4 6-4 同步注浆浆液配比（同步注浆浆液配比（1m1m3 3） 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、

12、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补一般分为三种：1、为通缝拼装；2、错缝拼装；3、通用楔形管片拼装。通缝拼装隧道错缝拼装隧道7-1 7-1 管片拼装形式管片拼装形式通缝拼装：各环管片的纵缝对齐的拼装方法，这种拼装方法在拼装时定位容易，纵向螺栓容易穿进，拼装施工应力小，但容易产生环面不平，并有较大累计误差，导致环向螺栓很难穿进，环缝压密量不够。错缝拼装：错缝拼装即前后环管片的纵缝错开拼装，一般错开1/21/3块管片弧长，用此法建造的隧道整体性好

13、，拼装施工应力大，纵向穿螺栓困难，纵缝压密差。但环面较平正，穿环向螺栓比较容易。通用楔形管片拼装：利用左右环宽不等的特点，管片任意旋转角度进行拼装，这种拼装方法工艺要求高，在管片拼装前需要对隧道轴线进行计算预测，及时调整管片旋转的角度。7-2 7-2 管片拼装的特点管片拼装的特点成环管片外径为6200mm；成环管片的内径为5500mm。管片拼装成环一共由6块管片组成：1块落底块d块、2块标准块b1、b2块、2块邻接块l1、l2块、1块封顶块f块。如右图所示红色为外径；蓝色为内径。管片内径管片外径7-3 7-3 成环隧道的直径成环隧道的直径管片拼装顺序一般为：先下后上的拼装顺序；第一步：拼装落底

14、块d块；第二步：拼装标准块b1、b2，左右交叉；第三步：拼装邻接块l1、l2左右交叉；第四步：拼装封顶块f，纵向插入。成环后管片位置7-4 7-4 管片拼装顺序管片拼装顺序拼装落底块拼装邻接块拼装标准块拼装封顶块第一步第二步第四步第三步7-5 7-5 管片拼装示意图管片拼装示意图管片拼装前，盾尾夹仓必须清理干净，里面不能有管片碎裂或小石块，以免使落底块拼装时，无法使其与上一环管片环面相平；管片拼装时，检查管片的止水带有无脱落的现象，以免在管片拼装时翻到槽外，使与前一环的环面不密贴，引起管片的渗漏水现象；检查管片的环面是否平整，如果不平整，应用及时采用黏贴楔子，对其进行管片的纠偏；一般楔子的厚度

15、分为种：1mm、2mm、3mm；楔子的黏贴量一般最厚为6mm，并且在黏贴时在膨胀止水带上多黏贴一条红色止水条，楔子的黏贴一般以阶梯式进行黏贴，楔子的黏贴不易过厚，以免使管片产生裂缝，影响隧道质量。7-6 7-6 拼装前的准备拼装前的准备管片拼装前由测量人员对上一环管片的左右高差进行测量，使用水准尺摆放于落底块的正中央；如果测量出来左面高，那么下一环落底块在拼装时相应的向右面旋转，最终使落底块居中并且两端几乎高低一样；每拼装一环，测量人员都必须对落底块的环高差进行测量。水平尺7-7-1 7-7-1 落底块落底块d d块的定位块的定位拼装拱底块dd块纵向螺栓拧紧，螺帽佩戴均匀7-7-1 7-7-1

16、 落底块落底块d d块的定位块的定位拼装标准块b1、b2块；此为左右交叉拼装；拼装时注意拼装块必须与上一环的相应管片的纵缝在同一水平面上，不能过低或过高，使在拼装时纵、环向螺栓穿进困难。拼装b2块拼装b1块7-7-2 7-7-2 拼装标准块拼装标准块b1b1、b2b2块块拼装邻接块l1、l2块此为左右交叉拼装；拼装时注意两块间的开口大小，开口不易过小，如果f块在插入时过紧，引起邻接块两个角部碎裂，影响管片的拼装质量。 拼装l2块拼装l1块7-7-3 7-7-3 拼装邻接块拼装邻接块l1l1、l2l2块块拼装封顶块f块，为纵向插入式；保证封顶块拼装的“开口率”，在其左右两侧涂刷润滑剂（水性），使

17、在插入时不会过紧，使止水带向外逃出，影响下一环管片的拼装；止水带外逃直接影响下一环管片在拼装时管片邻接块l1、l2两角部容易碎裂，并引起管片渗漏水；尤其要注意的是“封顶块是拼进去的，而不是插进去的”。7-7-4 7-7-4 封顶块封顶块f f块的拼装块的拼装7-7-5 7-7-5 管片成环后管片成环后盾构司机按照地面沉降报表、盾构姿态、成环后的管片报表、管片四周的间隙，制定出下一环盾构推进的数据；盾构姿态直接影响着隧道的质量问题，盾构姿态应该控制在50mm范围内推进，严禁盾构姿态起伏过大，影响管片的姿态，增加管片拼装时的难度；盾构应与管片为同心圆，管片拼装时应保证与盾壳四周的间隙均匀。 盾构姿

18、态管片姿态盾 构操作室7-8 7-8 盾构推进盾构推进 一、管片进场验收一、管片进场验收 二、管片分类二、管片分类 三、管片涂料制作三、管片涂料制作 四、管片连接件四、管片连接件 五、管片的垂直运输、水平运输五、管片的垂直运输、水平运输 六、盾构推进同步注浆作业六、盾构推进同步注浆作业 七、管片拼装成环七、管片拼装成环 八、管片超前量的制作八、管片超前量的制作 九、管片修补九、管片修补 管片的超前量直接控制着整条隧道的质量，管片的超前量一般由井下测量人员使用垂线对其进行垂吊，并计算出管片的超前量; 施工队按照管片的实际超前量与设计超前量并与盾构机现在的盾构姿态，对管片的超前量做出相应的调整；如

19、果实际管片的超前量比设计超前量过多，并且落底块已经与盾壳相碰，那么此时应对管片做下超，相反为上超，如果管片标准块b1与盾壳相碰或间隙过小，那么管片应做右超，相反为左超。 如果管片的楔子不及时跟上，会引起在盾构推进时管片外弧面被盾壳拉坏，引起管片的渗漏水。8-1 8-1 管片超前量的制作管片超前量的制作施工队根据隧道的设计轴线、管片的设计超前量、盾构目前的盾构姿态与井下实测管片的超前量相比较，制定出下一步管片楔子的粘贴量。并由管片涂料人员按照施工队的要求，并按照楔子粘贴示意图进行粘贴楔子。下超前下超前向下踏步 (右)向上踏步 (左)上超前上超前纵向错缝纵向错缝环向错缝环向错缝纵、环向错缝纵、环向

20、错缝8-1 8-1 管片超前量的制作管片超前量的制作管片的超前量是非常重要的，它控制着整条隧道的质量；管片超前量由井下测量人员对其进行测量计算；使用4.5m的锤球对管片的超前量进行垂吊，垂吊位置在拼装平台左右两侧，l1、l2的2/3处。垂球垂吊位置量测位置8-2 8-2 管片超前量的测量管片超前量的测量1、当隧道管片高程处于超标时，隧道管片就利用楔子对管片高程进行相应的调整；2、管片的高程、平面标准为50mm，超出50mm为超标；3、楔子的粘贴制作以阶梯式进行粘贴，使管片拼装后，在推进时，所受到的顶力均匀，不宜出现裂缝或渗漏水现象。 8-3 8-3 管片超前量示意图管片超前量示意图上超6mm下

21、超6mm 8-3-1 8-3-1 管片的超前量示意图管片的超前量示意图右超6mm左超6mm8-3-2 8-3-2 管片超前量示意图管片超前量示意图对于管片十字缝错位，将采用楔子对其进行环面纠偏；楔子的厚度一般为3mm、2mm、1mm；十字缝错缝8-4 8-4 管片环面错位纠偏管片环面错位纠偏 8-5 8-5 管片环面的状态管片环面的状态 下超前（右超前下超前（右超前）向下踏步 (右)上超前（左超前上超前（左超前）向上踏步 (左)纵向错缝纵向错缝环向错缝环向错缝纵、环向错缝纵、环向错缝环面不平或纵缝前后喇叭环面不平或纵缝前后喇叭前喇叭后喇叭推进方向千斤顶封顶块前突封顶块前突管片十字缝错位纠偏应把

22、楔子粘贴于管片的侧面，根据十字缝错位的大小，进行调整楔子的粘贴量和粘贴部位；防止管片拼装成环后出现喇叭口。楔子粘贴后楔子未粘贴8-6 8-6 楔子粘贴楔子粘贴一般楔子的厚度分为种：1mm、2mm、3mm；楔子的粘贴量一般最厚为6mm，并且在粘贴时在膨胀止水带上多粘贴一条红色止水条，楔子的粘贴一般以阶梯式进行制作，楔子的粘贴不易过厚，以免使管片受力后，因受力不均匀而产生裂缝，影响隧道质量。胶粘剂楔 子8-7 8-7 楔子的特性楔子的特性8-8 8-8 楔子粘贴示意图楔子粘贴示意图成环管片出盾构车架后，井下管片螺栓复紧人员利用移动台车对出车架后的成环管片进行螺栓复紧；对管片表面的垃圾或粘贴物进行清理，保持管片表面的的清洁。移动台车8-9 8-9