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· 隧道/地下工程·
盾构隧道管片结构设计研究
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裴利华
(中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉 430063)
摘要:近年来,我国开始了大规模的公路过江隧道及城市地总结国内外盾构隧道工程实例,城市地铁等小直
铁隧道的建设工作,由于盾构隧道对地层适应性强、施工便利、径盾构隧道均采用单层衬砌,公路及铁路过江等大直
能最大限度地减少对城市其他设施的影响所以得到广泛应
, 径盾构隧道采用单、双层衬砌结构的均有,国内以单层
用。介绍盾构隧道管片结构设计方法包括结构形式、分块方
, 衬砌结构居多。
案、拼装方式、连接形式、接缝设计、手孔设计等内容。
(2)管片结构形式
关键词:盾构隧道; 手孔; 接缝防水; 楔形量; 管片结构
管片的结构形式包括管片的材料和管片的形状。
中图分类号: U459 5; U459 3 文献标识码: A
文章编号: 1004 2954 (2009) 12 0086 06 按材料分类:目前制作管片的材料有混凝土、铸
铁、钢材、复合材料等。自 1818年提出运用盾构法修
建隧道以来,盾构的施工技术取得了巨大的发展。混
1 概述
凝土管片由于具有一定的强度,加工制作比较容易、耐
近年来,我国开始了大规模的公路过江隧道及城腐蚀、造价低,从 20世纪 60年代以来,盾构隧道衬砌
市地铁隧道的建设工作。由于盾构隧道施工技术可以结构逐渐发展为拼装式钢筋混凝土管片为主。
最大限度地减少对城市其他设施的影响,所以正逐渐从工程投资、管片加工、结构耐久性以及运营维护
成为地铁隧道施工的主流技术。在我国,上海是较早出发,混凝土管片具有较大的优越性。一般公路过江
使用盾构隧道施工技术的城市,最近北京、广州、南京、隧道及城市地铁隧道均采用混凝土管片。
深圳、武汉等地都在地铁施工中开始使用盾构技术,盾按形状分类:大致将管片分为平板形、箱形、特殊
构技术是一项正在兴起的新技术。对于这一新技术的的异形结构等多种形式。在相等厚度的条件下,箱形
应用,存在着机械、设计、施工等多方面的问题,而本文管片具有质量轻、材料省的优点,但其抗弯刚度及抗压
主要是针对设计上的问题进行了一些分析研究。条件均不及平板形管片,在盾构千斤顶顶力作用下容
管片设计是盾构隧道结构设计中比较关键的一易开裂。平板形管片具有较大的抗弯、抗压刚度,尤其
环,管片设计的成败直接关系到工程的安全、造价及使在大直径水底盾构隧道工程中,高水压条件下,采用平
用,关于盾构隧道管片设计方法,由于国内尚无统一的板形管片,其抗浮、结构刚度均具有较大的优越性,根
设计规范,很多设计、施工单位根据机械制造商板形管片状况良好。
厂商)所提供的方法进行设计,有的情况下是凭借上目前,国内、外盾构隧道衬砌管片形式较多采用钢
海等地铁盾构隧道实例进行模仿设计。筋混凝土平板形管片。
(3)衬砌环类型
2 管片结构主要参数设计
盾构隧道的线路是由直线及曲线所组成,为了满
2 1 管片结构形式足盾构隧道在曲线上偏转及纠偏的需要,应设计楔形
(1)单、双层衬砌选用衬砌环,目前采用较多的类型有 3种。
①楔形衬砌环与直线衬砌环的组合。
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