浅谈盾构管片排版技术

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1、浅谈盾构管片排版技术【摘要】盾构法施工管模采购计划、管片预生产计划及管片进场计划结合南京地铁二号线茶亭站〜莫愁湖站区间工程现场实践，提出的盾构法施丁管片排版技术。【关键词】盾构管片排版屮图分类号：U455文献标识码：A、八―1—一、刖吕随着国家加大基础设施建设以來，各个省市为了缓解公共交通日趋紧张的局面，都相应开始在城市轨道交通方面加大投入，地铁盾构施工是城市轨道交通施工的一个重要组成部分，而管片排版也是盾构施工前期确定管片生产量和管模釆购计划以及管片预生产计划的依据，以下将地铁盾构施工管片排版简要说明。二、排版总体思路隧道中

2、心线是由不同参数的平面线形和纵断面线形组合而成，而平面线路由不同参数的平曲线和夹直线所组合而成，纵断面线路线形由不同参数的竖曲线和不同坡度的直线组合而成。盾构施工所使用的管片耍通过排版完成对其不同参数的平面、纵断面线形拟合，故管片根据拟合曲线的需求，在设计时长度不同，通过楔形量來完成管片不同位置处的长度变化，管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。通过排版来确定各类管片组合后的线形最接近隧道平面、纵断面线路中心线线形。三、平面线形排版计算平曲线是由圆曲线和缓和曲线组成，通过转弯坏和标准环的组合来拟合平曲线，在组合时可按转弯环拼装的

3、点位为平面楔形量最大点来考虑。先用一段曲线来考虑，转弯环数量的计算公式如下：9=2Xarctg(8/D)式中：9——转弯环的偏转角5——转弯环的最大楔型量的一半D——管片直径每条平曲线上的转弯环个数为N二(a0+B)/0式中:a0——平曲线中圆曲线偏角B——平曲线中缓和曲线总偏角平曲线中圆曲线的圆心角为aO=A—B式屮：A——平曲线的总转角B——平曲线中缓和曲线总偏角平曲线中缓和曲线总偏角为BB1+02式中：B1、32——分别为ZH〜HY、Y『HZ两段缓和曲线偏角平曲线中缓和曲线偏角为Bn=式屮：10——为到ZH或HZ点的距离

4、根据圆心角的计算公式a=180L/(JiR)式中：L——段线路中心线的长度R——曲线半径当0二ci时，求出的L为釆用1环转弯环和若干标准环组合后的曲线弧长，也就是组合后平曲线线路长度。直线上采用标准环來组合完成夹直线的拟合。四、纵断面线形排版计算纵断面线形是由带纵坡的直线和大半径的曲线组成，地铁设计直线的纵坡坡度一般在30%。以内、曲线的半径在3000m以上，因曲线半径较大，在拟合纵断面线形时仅需考虑对纵坡拟合。在组合时可按转弯环拼装的点位为立面楔形量最大点來考虑。在纵断面线形与平面线形组合时，一般纵断面线形一个坡度参数可能包

5、含平面一段曲线和一段夹直线或两段曲线等平面各类线形的可能，纵断面调整坡度时，进行本段坡度整体调整，对转弯环数量坡长平均分配。先用一段带坡度的纵断面线形来考虑，转弯环的数量如下：每环管片可调整的坡度：B=tg00——转弯环的偏转角整个坡度需要的转弯环的数量：S=V/BV——坡度五、总结整个线形排版组合主要以平面线形各类管片数量为主，纵断面线形一般数量较少，有时可能不予考虑。进行各类管片数量统计时，主要统计平面线形组合所需类管片数量，统计纵断面线形组合转弯环时，所需转弯环的数量代替平面线路组合标准环进行统计。盾构机在进、出土体加固

6、区掘进时，一般使用纯标准环组合来完成加固区的线形模拟，加固区掘进完成后再使用转弯环进行线形调整。六、工程实例南京地铁二号线茶亭站〜莫愁湖站区间工程为两条分离式单圆隧道，左右线总长度为2147.592米。管片外径6200mm,内径5500mm,宽度1200mm,最大楔形量37.2mm,分左转、右转、标准三类。区间右线JD19的曲线要素为：A-15o26'04〃00R-40011-6012-65Tsl-84.494Ts2-86.513Ls-170.253ZH：K9+963.365HY：K10+023.365YH：K10+068.6

7、18HZ：K10+133.618区间右线此曲线范围内的纵断面坡度为25%0,坡度总长230m,曲线范围内坡长为133.618m。转弯环偏角计算0=2Xarctg(8/D)=2Xarctg(18.6/6200)=0.3437736458o缓和曲线偏角Bn=B1==4.297183463oB2==4.655282085o圆曲线偏如a0=A-(01+02)=15.43444444o-(4.297183463o+4.655282085o)=6.481978896o式屮：A——平曲线的总转角缓和曲线中转弯环的数量Nl=31/0+P2/0

8、=4.297183463o/0.3437736458o+4.655282085o/0.3437736458o=26.04环~26环缓和曲线屮标准环的数量Ml=(11+12)/1.202-N1=(60+65)/1.202-26=77.99〜78环岡曲线中转弯环的数量N2=a0/