盾构小半径圆曲线始发衬砌环拟合技术

1、盾构小半径圆曲线始发村砌环拟合技术摘要：近年来，我国的城市轨道交通事业蓬勃发展，施工中也开始出现各种复杂环境, 给地铁设计和施工带来很多的难题。文章以苏州轨道交通4号线某区间盾构在400m小半径 圆曲线始发施工为研究基础，总结以往施工经验，提炼出盾构的软上地层小半径圆曲线始发 衬砌环拟合技术的控制要点。关键词：小半径；圆曲线；盾构始发；盾构出洞；排版：拟合1工程概况苏州轨道交通4号线文溪路站天鹅荡路站区间工程场地位于吴中区，线路自文溪路站 出站后穿越绕城高速沿用上港东侧往南到达天鹅荡路站，区间长度1171. 442m （右线），线间 距1314. 3m,含400m、800m两种半径平曲线。区间

2、纵断面采用“V”字节能坡布置，线路 出文溪路站后先后以25%。、4%。两段纵坡下至最低点，而后再以3. 5%。、22. 54%。两段纵坡上 升至天鹅荡路站。盾构出洞端头井加固采用三轴搅拌桩+高压旋喷桩的方式，加固区长度为 9m,根据设计要求，加固体28d无侧限抗压强度不低于IMpa。本区间采用小松TM634PMX-49 较接式上压平衡盾构进行施工，衬砌环管片外径为6200mm,管片环宽1200mm,转弯环管片的 楔形量为37. 2mm,始发洞门预埋钢圆环内径6700mm.根据总体盾构工筹，本区间盾构在文溪路站南端始发，区间隧道与文溪路站相接处为 400m半径（平而曲线）圆曲线，造成本区间盾构需

3、在圆曲线始发，成为本工程的重难点，而 隧道衬砌管片与隧道线性的拟合是盾构在圆曲线顺利始发的关键。2施工技术简介由于盾构始发位置处在设计缓和曲线呢，盾构在始发基座上无法安装成缓和曲线的线型, 负环管片也无法按缓和曲线的线型进行安装，只能按直线进行安装。因此要保证盾构始发之 后盾构姿态在设计允许范围内，就必须将盾构始发托架与设计隧道中心线按一定的角度进行 安装。合理的安装好盾构始发托架后，10环负环管片和正环管片的排版就成了盾构顺利始发 的关键，而盾构始发过程中施工参数的控制以及管片纠偏的动态调整，是盾构按在设计允许 的偏差范围内始发的保障。3施工控制要点3.1 施工线路重新拟合。由于400m半径

4、圆曲线与缓和曲线的交点在车站内衬增位置， 缓和曲线位于车站端头井内，而盾构在9. 3m长的始发基座上无法实现缓和曲线的线型，在盾 尾离开加固区与地下连续墙交界而前，盾构只能保持直线推进。而按常规做法，将盾构中心 线与+1环管片的中心线重合进行布置始发托架时，当盾尾离开加固区与地墙交界而时，盾构 头部偏差已达+253. 6mm,严重超出地铁设计界限，因此需重新设计施工线路，并合理的进行 管片排版使之与施工线路相契合，才能在设计允许的偏差范围内完成盾构始发施工。3.2 发射架定位。盾构始发托架需与洞门形成一定的夹角进行安装,如果夹角过小的话， 不能满足转弯提前量的要求，如果夹角过大的话，将使盾构与

5、洞门钢圆环距离过近，或者不能顺利通过洞口钢圆环。由于盾构出洞洞门钢圆环安装时，只能按垂直地墙进行安装，这样 将造成洞门钢圆环与隧道形成一定的夹角，使得盾构在出洞过程中的可利用间隙变小33mme3.3 管片排版的计算和确定。依照曲线的圆心角与转弯环产生的偏转角的关系，计算 400m半径圆曲线转弯环与直接环的排版比例。转弯环偏转角的计算公式：0 =2y =2arctg 6/D式中：。一转弯环的偏转角；6一转弯环的最大楔形量的一半；D一管片直径。将拼装1点或11点位楔形量数据§ =37. 2/2=18. 6mm代入得出0 =0. 345K根据圆心角的计算公式：X=180L/n R式中：L一

6、段线路中心线的长度：R一曲线半径，取400m。而X=。，将之代入，得出L=2.408nu上式表明，在4001n的圆曲线上，每隔2. 408m要用一环转弯环，由于转弯环长度为1.2 米，因此所有转弯环管片在拼装最大楔形量点位的前提下，400米圆曲线理论排版为转弯环 数量：直线环数量=1： 1。3.4 施工过程中的调整。完成线路的重新拟合和管片的排版后，在施工过程中还需进行 动态的纠偏调整，确保盾构按重新拟合的线路进行掘进施工。（1）每环测量管片的法面与设 计轴线进行对比，使用石棉纸贴片进行动态纠偏，每环贴片的最大厚度不得超过8mm,并且 每环加贴遇水膨张止水条，预防管片渗漏水情况发生。（2）根据

7、盾构掘进情况和千斤顶左右 行程差的变化趋势，拟在钦接位置通过洞门处小导轨后小角度开启盾构较接，在盾构本体全 部离开洞门后，缓慢加大盾构较接至0.8度，并按1： 1的比例安装转弯环和直线环管片。（3）根据盾尾间隙、千斤顶左右行程差、较接开度以及管片法而情况，合理调整管片的型号， 必要时连续安装2环转弯环管片，以达到管片姿态、盾构姿态和施工线路三者相契合，实现 快速造盾构转弯趋势的目的，过渡到圆曲线的姿态。4施工机械设备及材料4.1机械设备。主要施工机械见下表4. 1-1：5结语随着城市轨道交通线路设计的复杂化，带给施工的困难也越来越大，小半径圆曲线盾构 始发施工是由于线路设诃原因导致的较大的施工难题，本工程在施工前进行了超前筹划，合理的调整了施工线路与设计线路相拟合，准确计算出管片的排版和盾构始发施工过程中的各 项技术参数，精确的安装了盾构始发托架和反力支架，并且始发过程中进行了动态纠偏，确 保了成型隧道的施工质量满足设计和规范要求，从施工的角度用实践验证了盾构在小半径圆 曲线始发施工的可行性,为今后城市轨道交通的线路设计和