盾構(gòu)姿態(tài)控制與管片拼裝技術(shù)(1)-文庫吧
2025-07-30 11:21 本頁面
【正文】 接縫剛度分布趨于均勻、圓環(huán)整體剛度高、接縫及整體結(jié)構(gòu)變形小等優(yōu)點(diǎn)。采用通用楔形管片通過管片的精確定位，提高了管片的拼裝質(zhì)量，且管片型號單一，便于管片的儲存、運(yùn)輸及施工管理。盾構(gòu)隧道管片外徑11000mm，內(nèi)徑10000mm，管片環(huán)寬2000mm，采用雙面楔形的通用楔型管片，楔形量為55mm，采用9塊等分“大楔型封頂”分塊形式。每環(huán)管片由一環(huán)封頂塊F(小封頂塊1/3縱向插入)、兩塊鄰接塊L和6塊標(biāo)準(zhǔn)塊B構(gòu)成。環(huán)寬2m，厚度500mm，楔形管片的楔形量為2＝50mm。環(huán)與環(huán)間以38根M30的縱向斜螺栓相連，塊與塊間以30根M36的環(huán)向斜螺栓相連。 管片選型 程序選形影響管片選型的主要影響因素包括：隧道線形、盾構(gòu)姿態(tài)（偏離中線的位置及其趨勢）、盾尾間隙、油缸行程、交接油缸行程（如果有）、封頂塊的位置。在進(jìn)行管片選型時需檢查其正確性。l 推進(jìn)油缸（Push Rams）通常這些數(shù)值將從TBM的PLC中自動傳輸，也可采用人工輸入。如果不直接在那兒測量，這些數(shù)值將轉(zhuǎn)換到標(biāo)識位置：12，3，6和9點(diǎn)。上，右，下，左 主油缸（推進(jìn)油缸）的行程l 盾尾間隙上，右，下，左 盾尾間隙測量值。當(dāng)測量盾尾間隙的SLUM系統(tǒng)PLC中自動傳輸不，也可人工測量管片的盾尾間隙，并將之人工輸入。l 參考點(diǎn)(Reference Point)此點(diǎn)與當(dāng)前TBM位置的ppsT顯示前端參考點(diǎn)相同。Chainage(里程) 位置：參考點(diǎn)位置Offset(偏移)H 偏移：水平參考點(diǎn)偏移Offset V 偏移：豎直參考點(diǎn)偏移Tend.（趨勢）H 趨勢：盾構(gòu)機(jī)水平趨勢Tend. V 趨勢：盾構(gòu)機(jī)豎直趨勢l 參考管片類型通常，這些數(shù)值是不被改變的，因?yàn)閺臄?shù)據(jù)庫讀取一個數(shù)值后，其它數(shù)值僅在工作狀態(tài)改變時才需要更改。必須毫無錯誤地輸入或確定它。如不正確則當(dāng)前計算的管片序列無效。l 前后參考管片數(shù)量從以前計算的管片序列中讀取的管片編號，因其已由當(dāng)前工作（傳輸、卸載等）預(yù)先確定。l 權(quán)重 設(shè)定上述影響管片選型的各因素的全重。如最佳下一環(huán)計算中油缸伸長差距的相關(guān)權(quán)重（重要性比）、最佳下一環(huán)計算中盾尾間隙差距的相關(guān)權(quán)重（重要性比）、盾構(gòu)偏移中線的權(quán)重、封頂塊的位置等。本工程采用通用楔形管片作為隧道襯砌。其不同的旋轉(zhuǎn)位置，將產(chǎn)生不同的上、下、左、右超前量，通過不同位置管片的拼裝，實(shí)現(xiàn)對隧道軸線的擬合。因此拼裝前管片的選型至關(guān)重要。選擇正確的管片旋轉(zhuǎn)角度，能保證拼裝工作的順利進(jìn)行提高拼裝質(zhì)量，保證構(gòu)筑隧道符合設(shè)計軸線。另外，盾構(gòu)推進(jìn)施工中，成環(huán)管片作為盾構(gòu)推進(jìn)后座，對盾構(gòu)推進(jìn)起到一種導(dǎo)向作用。為此，在盾構(gòu)推進(jìn)尤其是曲線推進(jìn)時，應(yīng)通過嚴(yán)格的計算和量測來確定管片的超前量。同時應(yīng)用盾構(gòu)本身PPS系統(tǒng)結(jié)合盾構(gòu)姿態(tài)，合理選取管片旋轉(zhuǎn)位置，以達(dá)到管片相應(yīng)的超前量，使管片環(huán)面始終垂直于設(shè)計軸線。 超前量計算管片安裝點(diǎn)位及超前量如表3。表3 管片旋轉(zhuǎn)型號及超前量點(diǎn)位編號k塊的位置超前量（mm）下左右上110230350470590256110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350 不同管片拼裝組合管片超前量及中心偏移量根據(jù)不同管片拼裝組合計算管片超前量及中心偏移量。計算結(jié)果見表2 。該計算表假設(shè)第一環(huán)管片軸線與隧道設(shè)計軸線平行。實(shí)際施工過程中，管片軸線與隧道設(shè)計軸線的關(guān)系變化。管片端面與隧道設(shè)計軸線的空間關(guān)系，通過油缸行程差（確定管片端面相對于盾構(gòu)的位置）、盾尾間隙（確定盾構(gòu)與管片軸線的相對關(guān)系）及盾構(gòu)姿態(tài)確定。根據(jù)盾構(gòu)姿態(tài)控制與管片拼裝的基本原則，盾構(gòu)沿著線形走，管片適應(yīng)盾構(gòu)姿態(tài)，為了簡化分析，管片根據(jù)盾構(gòu)相對位置進(jìn)行調(diào)整。管片軸線向盾構(gòu)軸線調(diào)整，假設(shè)管片軸線與盾構(gòu)夾角為θ。計算見圖7。圖7 管片與盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整圖由于管片采用的是通用楔形管片，如果下一環(huán)管片軸線與盾構(gòu)軸線重合，由圖可知：管片選型時應(yīng)滿足下式要求：（（L1－L2）/2－ （Sz1－Sz2））/D=θ△L/2△S=Dθ（△Lθ＝△H(△V)表2不同管片拼裝組合管片超前量及中心偏移量點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右110點(diǎn)位編號第二環(huán)管片k塊的位置超前量水平偏差（mm）豎向偏差（mm）下左右上左偏為正上偏為正1102303504705906110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右230點(diǎn)位編號第二環(huán)管片k塊的位置超前量水的偏差（mm）豎向偏差（mm）下左右上左偏為正上偏為正1102303504705906110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右350點(diǎn)位編號第二環(huán)管片k塊的位置超前量水平偏差（mm）豎向偏差（mm）下左右上左偏為正上偏為正1102303504705906110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右470點(diǎn)位編號第二環(huán)管片k塊的位置超前量水平偏差（mm）豎向偏差（mm）下左右上左偏為正上偏為正1102303504705906110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右590點(diǎn)位編號第二環(huán)管片k塊的位置超前量水平偏差（mm）豎向偏差（mm）下左右上左偏為正上偏為正1102303504705906110713081509170101901121012230132501427015290163101733018350點(diǎn)位編號第一環(huán)管片k塊的位置超前量第一環(huán)偏差量下左右上上下左右6110
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