内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:32:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
目 录
1 地铁盾构发展的概况 ................................................................................................................................. 3 2 管片的设计..................................................................................................................................................... 5
2.1管片的分类 ............................................................................................................................................ 5
2.1.1 按照材料分类 ........................................................................................................................................ 5 2.1.2 按照结构形式分类 ................................................................................................................................ 5 2.2 管片分块 ............................................................................................................................................... 6 2.3 管片接头形式与比较 ........................................................................................................................... 7 2.3.1榫槽接头 ................................................................................................................................................. 7 2.3.2无螺栓阴阳接头 ..................................................................................................................................... 7 2.3.3单弯螺栓接头 ......................................................................................................................................... 8 2.3.4长直螺栓接头 ......................................................................................................................................... 8 2.3.5短直双头螺栓接头 ................................................................................................................................. 9 2.3.6双直螺栓接头 ......................................................................................................................................... 9 2.3.7组合螺栓接头 ....................................................................................................................................... 10 2.3.8斜螺栓接头 ........................................................................................................................................... 10 2.3.9短直单头螺栓接头 ............................................................................................................................... 11 2.3.10可弯折柔性接头 ................................................................................................................................. 11 2.3.11插入式接头之锁扣接头 ...................................................................................................................... 12 2.3.12插入式接头之摩擦接头 ..................................................................................................................... 13 2.3.13插销式接头 ......................................................................................................................................... 14 2.3.14钢管插入式接头 ................................................................................................................................. 15 2.3.15尼龙锁定暗销接头 ............................................................................................................................. 16 2.3.16 TA－SRING接头 ................................................................................................................................. 17 2.3.17 接头特性的比较 ................................................................................................................................ 17 2.4 管片的几何尺寸 ................................................................................................................................. 19 2.4.1隧道内径的确定 ................................................................................................................................... 19 2.4.2 管片宽度 .............................................................................................................................................. 19 2.4.3 管片厚度 .............................................................................................................................................. 20 2.5 管片接触面构造 ................................................................................................................................. 21 2.5.1榫槽的设置 ........................................................................................................................................... 21 2.5.2缓冲垫的设置 ....................................................................................................................................... 22 2.6 管片连接方式 ..................................................................................................................................... 22 2.7 管片拼装方式 ..................................................................................................................................... 23 2.8 衬砌环组合形式 ................................................................................................................................. 23 2.9 管片结构分析 ..................................................................................................................................... 24
3 管片的生产 ................................................................................................................................................. 26
3.1管片制作工艺流程 .............................................................................................................................. 26 3.2 管片制作主要施工方法 ..................................................................................................................... 26 2.2.1 原材料及混凝土拌制 .......................................................................................................................... 26
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3.2.2 施工准备 .............................................................................................................................................. 27 3.2.3 管片混凝土浇捣 .................................................................................................................................. 27 3.2.4 管片养护 .............................................................................................................................................. 28 3.2.5 脱模 ...................................................................................................................................................... 28
3.3 管片模板 ............................................................................................................................................ 29 3.3.1 钢模的现状 .......................................................................................................................................... 29 3.3.2 钢模的精度要求 .................................................................................................................................. 30
4 工程实例 ...................................................................................................................................................... 31
4.1广州地铁二号线 .................................................................................................................................. 31 4.2上海地铁二号线某段 .......................................................................................................................... 31 4.3深圳地铁一期工程25标段 ................................................................................................................ 31 4.4 北京地铁5号线 ................................................................................................................................. 31 4.5天津地铁3号线盾构隧道概况 .......................................................................................................... 32
5 西安地铁概况及管片 .............................................................................................................................. 33 6 总结 .................................................................................................................................................................. 37
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盾构管片预制与模板的调研报告
1 地铁盾构发展的概况
法国布鲁诺尔工程师通过对小蛀虫在船板钻孔行为的启示下，最早提出了用盾构法修建隧道的思想，1820年布鲁诺尔在英国泰晤士河下首次用高6.8m，宽11.4m的矩形盾构开始修建一条隧道，施工期间两次被淹，后用气压辅助施工，终于在1843年完成了世界上第一条盾构法隧道。二十世纪初，盾构法隧道在美、英、德、苏、法、等国推广二十世纪三、四十年代在这些国家己成功地使用盾构建成了多条地下铁道及水底隧道。二十世纪六十年代，盾构法在日本得到迅速的发展，用途越来越广。
随着历史地发展，越来越多的盾构施工方法，盾构机型被投入工程应用，从正面挖土形式来分，盾构己从手掘式发展成机械式，手掘式盾构已基本退出历史舞台。从维持开挖面稳定方法来看，目前已发展了气压盾构、挤压式盾构、网格盾构、泥水加压盾构、局部气压盾构、土压平衡盾构等多种盾构形式，国内地铁隧道常用土压平衡盾构，而大断面盾构隧道，则常采用造价高昂但施工相对安全扰动少的泥水平衡盾构。同时为了适应多种需求，盾构的断面形式有矩形、马蹄形、椭圆形、圆形、双圆形、三圆形等多种形式。国内目前常用的是单圆盾构，2003～2004年上海市在M8线地铁区间隧道首次采用双圆盾构施工。
盾构法在我国起步较晚，但近年来发展很快。在我国的第一个五年计划期间，东北阜新煤矿就采用了直径为2. 6m的盾构以及小型混凝土预制块修建疏水巷道。1957年，在北京的水道工程中也曾用过2. 6m的盾构。1963年后，在上海第四纪软弱含水层中，先后用了外径为4.2m、5.8m、10m、3.6m、4.3m、3m等不同直径的八台盾构修建包括江河排水、取水、水地公路等多种形式的隧道。近年来，黄浦江越江隧道、合流污水工程，尤其是地铁隧道的建设，使盾构法技术在上海得到了飞快的发展。
跨入新千年后国内地铁建设项目越来越多，据不完全统计，截至2005年6月我国己建成地铁的城市有北京、上海、广州、深圳、武汉、天津、南京、重庆、长春、大连十个。中国已建成通车的轨道交通线路总长420公里，在建线路总长则超过340公里。二十多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目，初步统计，近期规划建设55条线路，约1500公里长，总投资达到5000多亿元人民币。
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这是一个地铁作为一个大城市现代化的标志，成为一个城市等级的象征的年代。 首都北京，于1971年建成通车第一条地铁，是我国最早开通的地铁城市。迄今为止运营的线路包括1号、2号、13号线和八通线。
上海，目前主要轨道交通线路已经有五条，运营里程达65km。按照规划到2010年建成11条线运营网络400公里。到2012年建成13条线运营网络510公里。
广州，根据规划，广州市轨道交通近期实施目标是：到2010年，建成200公里左右的轨道交通线网。目前，轨道交通一、二号线己有36公里线路建成营运，三号线及四号线大学城专线己经全面动工建设。今年广州市有5条地铁线同时在建，分别是三号线、四号线大学城专线、五号线、为了与大学城专线相接的二号线延长段以及广佛线。
天津，20世纪80年代，天津地铁一号线借鉴北京地铁模式建成通车，全长7.4km。新建的天津地铁一号线，全长26.188km，扩建新线18.8km，设22座车站(其中地下站13座、地面站1座、高架站8座)，预计于2005年12月建成通车。除了地铁1号线，天津还计划用30年的时间建设另外8条地铁线路，规划地铁线全长234.7km。
深圳，深圳地铁一期工程由1号线和4号线组成，全场21.866km。于2004年底正式运营。另外，1号线续建工程、2号线和四号线续建工程等多条线路也在同时建设中。
香港，香港地铁现有线路全长87.7公里。
南京，到2050年，南京市规划建设由10条地铁线、3条轻轨线组成的共计433公里的轨道网。其中，1号线一期工程线路全长21.72公里，其中地下线14.33公里。目前己建成处于试运营阶段。线路全长21.63公里的二号线一期工程也已开工。
杭州，到2050年，杭州城市快速轨道规划建成总长度为278公里的10条线路。其中，近期至2010年，杭州将建成快速轨道运营线路82.5公里，基本形成轨道交通网络骨架。成都，成都市规划建设总长度为183.5公里的轨道交通，其中包括规划长度为128公里的5条地铁线。
哈尔滨，哈尔滨规划在在未来10年建设1号线和3号线环线，总长45.53沈阳公里。 沈阳，沈阳市地铁交通线网规划结构为环形加放射形，由东西2条线、南北2条线、1条环线和2条支线组成。规划线网总长182.5公里。
西安地铁试验段已开工减少、青岛、重庆、沈阳、成都、武汉也都开始了地铁项目的运作。 究其原因，主要有：环境保护的要求、盾构法技术的发展、国内施工单位技术水平的提高、盾构施工造价的降低等。可以预计，在未来的地铁工程中，盾构法将成为暗挖
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区间隧道的主要施工方法之一。
盾构区间隧道一般采用管片衬砌作为永久支护结构，管片的设计生产也是工程质量控制中的重要环节，管片的生产占地铁建设总投资很大的份额，因此，地铁建设中应该选用经济合理的地铁管片。
2 管片的设计 2.1管片的分类
2.1.1 按照材料分类
RC管片：刚度大，抗压缩性好，在土压力、千斤顶推力等作用下很少发生压屈现象，而且富于耐久性。只要注意其施工，也能保证具有良好的水密性。其不利的一面是重量大，抗拉强度小，管端部易损坏，故注意脱模、搬运和施工时的装卸作业。
钢制管片：材料均匀，强度也有保证。具有良好的可焊接性和水密性，重量较轻，施工性较好，现场加工和修理容易。可是，与RC管片相比容易产生变形，当千斤顶推力和壁后注浆压力过大时，有出现压屈的可能。另外，不进行二次衬砌施工时，需要进行妥善的防腐蚀措施。
铸铁管片：延展性好，强度高，制品的尺寸精度比其它种类的管片高，但价格较贵。 2.1.2 按照结构形式分类
钢筋混凝土管片结构型式有两种：箱型管片和平板型管片。
箱型管片主要用于大直径隧道，手孔较大利于螺栓的穿人和拧紧，同时节省了大量的混凝土材料，减轻了结构自重，但在千斤顶的作用下容易开裂。国内应用很少，在上海穿越黄浦江的两条公路隧道—打浦路隧道和延安东路隧道中都采用了直径约11m的箱型管片。现在国内外很多大直径隧道也采用平板型管片，例如，国外著名的14m直径的易北河公路隧道，以及在国内现正修建的穿越黄浦江的大连路越江公路隧道。
对于中小直径的盾构隧道，国内外普遍采用平板型管片，因其手孔小对管片截面削弱相对较少，对千斤顶推力有较大的抵抗能力，正常运营时对隧道通风阻力也较小。
根据目前国内外的实践经验，地铁区间隧道一般皆选用平板型管片。管片因使用材料、断面形状及接头方式的不同而异，分类状况如下表2.1所示。
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