文档介绍：5 盾构法(TBM法)隧道管片式衬砌结构
盾构是在钢壳体保护下掘进隧道的一种设备。
由刀盘、***旋转切割地层,采用螺旋输送机或泥水管道运送碴土,在壳体内拼装预制管片,依靠液压千斤顶推进。
盾构
由盾构机掘进施工而成的隧道称为盾构法隧道
盾构法隧道
盾构法隧道的支护结构主要是预制的管片衬砌。
管片衬砌结构主要由管片、连接螺栓和防水充填材料等部分组成。
组成
衬砌结构在施工阶段保护开挖面以防止土体变形、坍塌及泥水渗入,并提供盾构推进反力;
在隧道竣工后作为永久性支撑结构,承载衬砌周围的水、土压力以及使用阶段某些特殊荷载
作用
本章主要内容
衬砌型式和构造
衬砌内力计算
衬砌结构设计
衬砌防水结构
盾构法隧道衬砌设计案例
衬砌型式和构造
衬砌的断面型式与选型
盾构隧道横断面一般有圆形、矩形、半圆型、马蹄形、椭圆形等多种型式,最常用的为圆型。
衬砌的分类及其比较

1)箱形管片一般用于较大直径的隧道。单块管片重量较轻,管片本身强度不如平板形管片,特别在盾构顶力作用下易开裂。

2)平板形管片用于较小直径的隧道,单块管片重量较重,对盾构千斤顶顶力具有较大的抵抗能力,正常运营时对隧道通风阻力较小。
衬砌型式和构造

国外在饱和含水不稳定地层中修建隧道时较多采用铸铁管片。
管片较轻,耐蚀性好,机械加工后管片精度高,能有效地防渗抗漏。
缺点是金属消耗量大,机械加工量也大,价格昂贵。
由于铸铁管片具有脆性破坏的特性,不宜用作承受冲击荷重的隧道衬砌结构。
衬砌的分类及其比较

优点是重量轻、强度高。
缺点是刚度小,耐锈蚀性差,需进行机械加工以满足防水要求。成本昂贵,金属消耗量大,国外在使用钢管片的同时,再在其内浇注混凝土或钢筋混凝土内衬。

外壳采用钢板制成,在钢壳内浇注钢筋混凝土,组成一复合结构,其重量比钢筋混凝土管片轻,刚度比钢管片大,金属消耗量比钢管片小。
缺点是钢板耐蚀性差,加工复杂冗繁。
衬砌的分类及其比较
平板形钢筋混凝土管片
环宽
分块
封顶块形式
拼装方式