超深盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)

南水北調(diào)中線盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)概述:如何沿隧道的設(shè)計(jì)軸線駕駛盾構(gòu)機(jī)是任何隧道項(xiàng)目施工中的主要目標(biāo)。然而當(dāng)需要在隧道中安裝預(yù)制管片襯砌時(shí)，則如何決定TBM的走向,TBM盾尾中管片在安裝時(shí)的最佳有效間隙，及最適宜管環(huán)的趨向是至關(guān)重要的。楔形管片最適合在地質(zhì)條件差的情況下進(jìn)行曲線掘進(jìn)或直線掘進(jìn)，因?yàn)樵诘刭|(zhì)條件差的情況下，利用墊片來糾正錯(cuò)位拼裝的管片是不可取的。如何最佳拼裝管環(huán)是在隧道施工中至關(guān)重要的一部分。在施工的過程中避免管片受損，避免機(jī)器不能轉(zhuǎn)彎及保證盾尾密封的完整性總是處于重要的地位。1.管片拼裝方式南水北調(diào)穿黃工程隧洞使用的是直螺栓緊固管片。管片的形式分為：K、B1、B2、A1、A2、A3、A4七種，A4與B2連接處楔形量最大，A1與B1連接處楔形量最小，依靠管片楔形量來實(shí)現(xiàn)隧道的轉(zhuǎn)向、管片的平整度和盾尾間隙的調(diào)整等。拼裝的順序如下：管環(huán)順序計(jì)算要考慮以下幾點(diǎn)因素：(1)盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置，水平和垂直的位置，當(dāng)前掘進(jìn)的趨勢(shì)，偏差及方位角。(2)盾尾幾何尺寸。(3)盾尾間隙，測(cè)盾尾間隙至少為4個(gè)點(diǎn)，比如上下左右。(4)防止通縫的出現(xiàn)。(5)根據(jù)實(shí)際的方位角、姿態(tài)、管片的平整度、盾尾間隙等設(shè)計(jì)一條合理的糾偏曲線來調(diào)整到設(shè)計(jì)軸線上。2.拼裝點(diǎn)位的確定在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的過程中，管片拼裝點(diǎn)位的位置極其重要，對(duì)拼裝后的管片質(zhì)量有很大的影響，對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中姿態(tài)控制很有效。當(dāng)管片與千斤頂接觸面不平行時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)開始掘進(jìn)千斤頂產(chǎn)生力時(shí)，管片很容易碎裂產(chǎn)生裂縫從而導(dǎo)致漏水，并且根據(jù)中砂層掘進(jìn)800米的經(jīng)驗(yàn)得知此時(shí)的姿態(tài)不好控制，難以遵循設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)。施工時(shí)盾構(gòu)機(jī)總推力約為28352KN（中砂層800米掘進(jìn)過程中），即2835.2T。穿黃盾構(gòu)機(jī)有十四組千斤頂，每組千斤頂?shù)耐屏?02.5T，由于管片與千斤頂接觸面有夾角，產(chǎn)生分力，管片混凝土標(biāo)號(hào)為C50，抗壓強(qiáng)度大約為50Kg／mm2，而千斤頂產(chǎn)生壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了該值，因此判定千斤頂與管片接觸面不重合是導(dǎo)致管片碎裂的一個(gè)因素。同時(shí)由于管片與千斤頂接觸面有夾角，使得盾構(gòu)機(jī)各組千斤頂不同步，導(dǎo)致方向不好控制。所以應(yīng)使管片與千斤頂接觸面盡量重合，可以利用管片楔形量選擇點(diǎn)位來實(shí)現(xiàn)。大的來講管片拼裝點(diǎn)位確定主要的兩大因素是管片平整度（管片走向趨勢(shì)）和盾尾間隙。管片平整度主要是與油缸伸長度有關(guān)?，F(xiàn)簡(jiǎn)單做一下管片位置，如下：由圖可知管片走向趨勢(shì)，水平走向趨勢(shì)=pz-py,垂直走向趨勢(shì)=ps-px,ps=ys、px=yx、pz=yz、py=yy(本泥水盾構(gòu)機(jī)沒有鉸接油缸)。利用管片的楔形量使水平趨勢(shì)和垂直趨勢(shì)為零，這樣管片與千斤頂接觸面吻合，此時(shí)受力最好，對(duì)管片的拼裝以及盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制都好。但是我們實(shí)際掘進(jìn)過程中很難實(shí)現(xiàn)水平和垂直趨勢(shì)為零，根據(jù)工程地質(zhì)、盾構(gòu)機(jī)性能等實(shí)際情況盡量往理想方向去做，使管片平整度更好，便于施工，減少不必要的管片碎裂。庸3犁.梳盾尾間隙對(duì)管關(guān)片位置選擇影騎響寶不同點(diǎn)位的選釋擇可以控制盾其尾間隙。偷盾尾間隙大致辦指盾殼內(nèi)側(cè)到鍛管片外弧面的肚建筑空隙，但儀是我們都知道拘盾殼加了一圈鳥加強(qiáng)環(huán)，可以勝保證盾殼的圓玉度，另外還可揭以作為一道止謊水環(huán)潮。加強(qiáng)環(huán)的高爸度為音40肉mm選，實(shí)際掘進(jìn)線資路也不可能與袖設(shè)計(jì)軸線一樣攏，也就是說在慚掘進(jìn)過程中盾莫尾間隙必須大委于渾40議mm茫，否則盾尾刷舅與管片外弧面戶嚴(yán)重?cái)D壓，加榴強(qiáng)環(huán)與管片外斥弧面擠壓，由膠于擠壓必然導(dǎo)也致管片的碎裂歐，盾構(gòu)機(jī)的方角向不好控制，盈給施工帶來不獸利，更嚴(yán)重的揉是管片掉下來及，整個(gè)工程?？埂Ｓ捎诠芷i類型的不同，鋒對(duì)盾尾間隙有鞭一定的調(diào)解作桌用，駱現(xiàn)將盾構(gòu)機(jī)州分饞1多4五個(gè)點(diǎn)位，如下剝：胃將米A問4噴塊拼癢在堡1校4匪點(diǎn)位置時(shí)，管吵環(huán)的趨勢(shì)向下套走，即隧道的附走向往下，此名時(shí)抗1臭4姿點(diǎn)位置的盾尾邁間隙叢增大，矩而吳8也點(diǎn)的位置盾尾軍間隙變小。盾燭尾間隙好有利做于保護(hù)盾尾刷船，盾尾刷是管邁片與盾尾密封秘防水裝置，根街據(jù)設(shè)計(jì)健管片與盾尾刷打關(guān)系，如下圖舟：工當(dāng)盾尾間隙小內(nèi)于侮25磁mm脾時(shí)，盾尾拖動(dòng)度，管片與盾尾竹刷相互干擾，侮因此在拼下一持環(huán)時(shí)注意盾尾爐間隙，發(fā)現(xiàn)小臣于嚷25渴mm勤時(shí)，要利用管怎片楔形量及時(shí)愚調(diào)整，保護(hù)好寺盾尾刷及管片午的完好。圍如果盾尾間隙時(shí)處理不好的情縫況下，根據(jù)穿莖黃工程的經(jīng)驗(yàn)齡會(huì)出現(xiàn)管片的撿碎裂，鋼環(huán)與侮管片外弧面擠慎壓，如圖鼻因此要處理好嗚盾尾間隙與管涉片選擇的關(guān)系態(tài)管片外弧面碎錘裂旬4.洞盾尾間隙與油宣缸行程的關(guān)系棒在管片選型時(shí)勾，既要考慮油跌缸的行程也要滔考慮盾尾間隙黎。而推進(jìn)油缸令行程差值更能梅反映管片與盾朽構(gòu)機(jī)的關(guān)系，怒一般情況下在隊(duì)點(diǎn)位的選擇主遮要考慮油缸的玩行程，但是如沈果盾尾間隙小濤于班25mm斃時(shí)，這時(shí)要考逗慮盾尾間隙，現(xiàn)保護(hù)好盾尾刷趨和管片的完好恨。泳5.印管片拼裝施工朱技術(shù)和質(zhì)量控手制班(單1呀)憲在拼裝過程中鴿要清除盾尾處茄拼裝部位的垃增圾和雜物，同須時(shí)必須注意管懸片定位的正確煌，尤其是第一支塊管片的定位蘋會(huì)影響整環(huán)管灣片成環(huán)后的質(zhì)卡量及與盾構(gòu)的獲相對(duì)位置良好旦度。鑄(輩2妥)柏每環(huán)管片拼裝志要精心，盡量州做到管片接縫歲密貼，環(huán)面平謊整。劇(腫3頁)寄拼裝時(shí)，要確卸保說“懶T仍”翠字接頭平整。廟(浮4視)佳環(huán)面超前量控巖制：施工中經(jīng)產(chǎn)常測(cè)量管片圓風(fēng)環(huán)環(huán)面與隧道果設(shè)計(jì)軸線的垂中直度，當(dāng)管片泛超前量超過控蝴制量時(shí)，及時(shí)牌調(diào)整管片旋轉(zhuǎn)缸角度，從而保尸證管片環(huán)面與胖隧道設(shè)計(jì)軸線障的垂直度。滴(卡5朋)旋每一塊管片拼準(zhǔn)裝結(jié)束后，伸文出千斤頂并控撞制到所需的頂篩力，再進(jìn)行下密一塊管片的拼赤裝，這樣逐塊非進(jìn)行完成一環(huán)介的拼裝。對(duì)于沈不平整環(huán)面的醬管片，在拼裝角下一環(huán)管片用暫千斤頂壓實(shí)時(shí)筐，應(yīng)先醉頂暖“懂凸微”不位置的千斤頂鋼。捏(趙6造)扮在拼裝時(shí)應(yīng)注半意調(diào)整管片的興橢圓度，盡量漠使管片呈豎橢諷圓狀態(tài)。視(足7彩)干拼裝后及時(shí)調(diào)肉整千斤頂?shù)捻斉Ψ乐苟軜?gòu)姿艙態(tài)發(fā)生突變。盾(浸8養(yǎng))義在隧道施工的蒸過程中，工人份們需要事先知仁道掉管片告拼裝的點(diǎn)位來炸確定管片下放盞的順序區(qū),壩提高作業(yè)的績(jī)階效袋。由于楔形量諸的存在者,曾按照所選定旋次轉(zhuǎn)位置的不同顧,騙管環(huán)就產(chǎn)生不掠同程度地向盾節(jié)尾梳軸線或盾尾本付身的趨向。管波環(huán)的拼裝必須乞盡可能地好，遭以避免對(duì)隧道椒管片揀外宗弧面垂造成破壞，從詞而造成盾尾密夾封的掠危險(xiǎn)。因此必時(shí)須特別注意選談?chuàng)褚囱b的每鍛一環(huán)封頂塊的攻最佳位置。卻下邊圖是我們副嚴(yán)格控制管片題拼裝質(zhì)量所成遺型的隧道。顆南水北調(diào)穿黃熟隧道總結(jié)陡點(diǎn)位選擇好壞絮將直接影響已遣經(jīng)拼裝好管饑環(huán)質(zhì)量