超深盾构管片拼装技术

南水北调中线盾构管片拼装技术概述:如何沿隧道的设计轴线驾驶盾构机是任何隧道项目施工中的主要目标。然而当需要在隧道中安装预制管片衬砌时，则如何决定TBM的走向,TBM盾尾中管片在安装时的最佳有效间隙，及最适宜管环的趋向是至关重要的。楔形管片最适合在地质条件差的情况下进行曲线掘进或直线掘进，因为在地质条件差的情况下，利用垫片来纠正错位拼装的管片是不可取的。如何最佳拼装管环是在隧道施工中至关重要的一部分。在施工的过程中避免管片受损，避免机器不能转弯及保证盾尾密封的完整性总是处于重要的地位。1.管片拼装方式南水北调穿黄工程隧洞使用的是直螺栓紧固管片。管片的形式分为：K、B1、B2、A1、A2、A3、A4七种，A4与B2连接处楔形量最大，A1与B1连接处楔形量最小，依靠管片楔形量来实现隧道的转向、管片的平整度和盾尾间隙的调整等。拼装的顺序如下：管环顺序计算要考虑以下几点因素：(1)盾构机当前位置，水平和垂直的位置，当前掘进的趋势，偏差及方位角。(2)盾尾几何尺寸。(3)盾尾间隙，测盾尾间隙至少为4个点，比如上下左右。(4)防止通缝的出现。(5)根据实际的方位角、姿态、管片的平整度、盾尾间隙等设计一条合理的纠偏曲线来调整到设计轴线上。2.拼装点位的确定在盾构机掘进的过程中，管片拼装点位的位置极其重要，对拼装后的管片质量有很大的影响，对盾构机掘进过程中姿态控制很有效。当管片与千斤顶接触面不平行时，在盾构机开始掘进千斤顶产生力时，管片很容易碎裂产生裂缝从而导致漏水，并且根据中砂层掘进800米的经验得知此时的姿态不好控制，难以遵循设计轴线前进。施工时盾构机总推力约为28352KN（中砂层800米掘进过程中），即2835.2T。穿黄盾构机有十四组千斤顶，每组千斤顶的推力为202.5T，由于管片与千斤顶接触面有夹角，产生分力，管片混凝土标号为C50，抗压强度大约为50Kg／mm2，而千斤顶产生压力远远超过了该值，因此判定千斤顶与管片接触面不重合是导致管片碎裂的一个因素。同时由于管片与千斤顶接触面有夹角，使得盾构机各组千斤顶不同步，导致方向不好控制。所以应使管片与千斤顶接触面尽量重合，可以利用管片楔形量选择点位来实现。大的来讲管片拼装点位确定主要的两大因素是管片平整度（管片走向趋势）和盾尾间隙。管片平整度主要是与油缸伸长度有关。现简单做一下管片位置，如下：由图可知管片走向趋势，水平走向趋势=pz-py,垂直走向趋势=ps-px,ps=ys、px=yx、pz=yz、py=yy(本泥水盾构机没有铰接油缸)。利用管片的楔形量使水平趋势和垂直趋势为零，这样管片与千斤顶接触面吻合，此时受力最好，对管片的拼装以及盾构机姿态控制都好。但是我们实际掘进过程中很难实现水平和垂直趋势为零，根据工程地质、盾构机性能等实际情况尽量往理想方向去做，使管片平整度更好，便于施工，减少不必要的管片碎裂。庸3犁.梳盾尾间隙对管关片位置选择影骑响宝不同点位的选释择可以控制盾其尾间隙。偷盾尾间隙大致办指盾壳内侧到锻管片外弧面的肚建筑空隙，但仪是我们都知道拘盾壳加了一圈鸟加强环，可以胜保证盾壳的圆玉度，另外还可揭以作为一道止谎水环潮。加强环的高爸度为音40肉mm选，实际掘进线资路也不可能与袖设计轴线一样拢，也就是说在惭掘进过程中盾莫尾间隙必须大委于浑40议mm茫，否则盾尾刷舅与管片外弧面户严重挤压，加榴强环与管片外斥弧面挤压，由胶于挤压必然导也致管片的碎裂欧，盾构机的方角向不好控制，盈给施工带来不兽利，更严重的揉是管片掉下来及，整个工程停葵止。由于管片颈类型的不同，锋对盾尾间隙有鞭一定的调解作桌用，骆现将盾构机州分馋1多4五个点位，如下剥：胃将米A问4喷块拼痒在堡1校4匪点位置时，管吵环的趋势向下套走，即隧道的附走向往下，此名时抗1臭4姿点位置的盾尾迈间隙丛增大，矩而吴8也点的位置盾尾军间隙变小。盾烛尾间隙好有利做于保护盾尾刷船，盾尾刷是管迈片与盾尾密封秘防水装置，根街据设计健管片与盾尾刷打关系，如下图舟：工当盾尾间隙小内于侮25磁mm脾时，盾尾拖动度，管片与盾尾竹刷相互干扰，侮因此在拼下一持环时注意盾尾炉间隙，发现小臣于嚷25渴mm勤时，要利用管怎片楔形量及时愚调整，保护好寺盾尾刷及管片午的完好。围如果盾尾间隙时处理不好的情缝况下，根据穿茎黄工程的经验龄会出现管片的捡碎裂，钢环与侮管片外弧面挤慎压，如图鼻因此要处理好呜盾尾间隙与管涉片选择的关系态管片外弧面碎锤裂旬4.洞盾尾间隙与油宣缸行程的关系棒在管片选型时勾，既要考虑油跌缸的行程也要滔考虑盾尾间隙黎。而推进油缸令行程差值更能梅反映管片与盾朽构机的关系，怒一般情况下在队点位的选择主遮要考虑油缸的玩行程，但是如沈果盾尾间隙小涛于班25mm毙时，这时要考逗虑盾尾间隙，现保护好盾尾刷趋和管片的完好恨。泳5.印管片拼装施工朱技术和质量控手制班(单1呀)宪在拼装过程中鸽要清除盾尾处茄拼装部位的垃增圾和杂物，同须时必须注意管悬片定位的正确煌，尤其是第一支块管片的定位苹会影响整环管湾片成环后的质卡量及与盾构的获相对位置良好旦度。铸(辈2妥)柏每环管片拼装志要精心，尽量州做到管片接缝岁密贴，环面平谎整。剧(肿3页)寄拼装时，要确卸保说“懒T仍”翠字接头平整。庙(浮4视)佳环面超前量控岩制：施工中经产常测量管片圆风环环面与隧道果设计轴线的垂中直度，当管片泛超前量超过控蝴制量时，及时牌调整管片旋转缸角度，从而保尸证管片环面与胖隧道设计轴线障的垂直度。滴(卡5朋)旋每一块管片拼准装结束后，伸文出千斤顶并控撞制到所需的顶筛力，再进行下密一块管片的拼赤装，这样逐块非进行完成一环介的拼装。对于沈不平整环面的酱管片，在拼装角下一环管片用暂千斤顶压实时筐，应先醉顶暖“懂凸微”不位置的千斤顶钢。捏(赵6造)扮在拼装时应注半意调整管片的兴椭圆度，尽量漠使管片呈竖椭讽圆状态。视(足7彩)干拼装后及时调肉整千斤顶的顶披力防止盾构姿舱态发生突变。盾(浸8养)义在隧道施工的蒸过程中，工人份们需要事先知仁道掉管片告拼装的点位来炸确定管片下放盏的顺序区,坝提高作业的绩阶效袋。由于楔形量诸的存在者,曾按照所选定旋次转位置的不同顾,骗管环就产生不掠同程度地向盾节尾梳轴线或盾尾本付身的趋向。管波环的拼装必须乞尽可能地好，遭以避免对隧道椒管片拣外宗弧面垂造成破坏，从词而造成盾尾密夹封的掠危险。因此必时须特别注意选谈择要拼装的每锻一环封顶块的攻最佳位置。却下边图是我们副严格控制管片题拼装质量所成遗型的隧道。颗南水北调穿黄熟隧道总结陡点位选择好坏絮将直接影响已遣经拼装好管饥环质量