文档介绍：第5章管片的形状和尺寸
第46条管片的形状和尺寸
管片的形状和尺寸,应考虑使用目的,便于施工和经济等条件来确定。
【解释】决定管片形状、尺寸的主要因素和决定这些因素的一般方法如下:
(1)管片环的外径
(2)管片高度(厚度)
(3)管片宽度
(4)管片环的分割
(1)管片环的外径:管片环的外径尺寸,如第9条所述,应根据隧道净空和衬砌厚度(管片高度、二次衬砌厚度等)确定。
管片环的外径尺寸,是隧道设计的最基本因素,在土木学会。在《盾构标准管片》(1990年版)中,将外径的规格化作为标准化的基准。
(2)管片高度:管片高度与隧道断面大小的比,主要决定于围岩条件、埋深等,主要是决定于荷载条件,但有时隧道的使用目的和管片施工条件也起支配作用。
根据施工经验,管片高度一般为管片环外径的4%左右,但对于大断面隧道,尤其是中字形管片,%左右。
(3)管片宽度:为了便于运搬和组装以及在隧道曲线段上的施工,并根据盾尾长度等条件,希望管片宽度小些好。但是,从降低每延长米隧道管片的制造成本,减少易成为漏水等弱点的接头的个数和螺栓孔、提高施工速度等方面考虑,则又希望此宽度大些好。管片宽度,应根据施工实践并考虑隧道的断面、经济性、施工性等条件决定。
根据日本迄今为止的经验,管片宽度,视隧道断面大小,一般在300mm~1500mm的范围内,采用钢管片时,为750mm~1200 mm,采用混凝上管片时,为900mm~1200mm。
(4)管片环的分割:管片环的组成,一般由几块A型管片和2块B型管片和一块最后组装的K型管片构成。
其中K型管片有从隧道内侧插入的(径向插入型)和从隧道轴向插入的(轴向插入型)也有两者并用的(第22条,图2·3)。
从隧道内侧插入的K型管片的长度比A,B型管片应该小一些(参照第47条)。
依过去的经验及实践,铁路隧道一般分为6~11块,其中分为6~8块的较多。上下
水道和电力通信等隧道,一般均分成5~7块。
在“盾构标准管片”中规定,管片的形状尺寸可按解释表2·14、2·15标准化。
解释表2·14钢管片的形状尺寸(单位:mm)
管片外径
宽度
高度
管片分割数
1800~2000
750
75
100
6
2150~2550
900
1000
100
125
6
2750~3350
900
1000
100
125
150
6
3550~4050
900
1000
125
150
175
7
4300~4800
900
1000
150
175
7
5100~5700
900
1000
175
200
225
7
6000
900
1000
200
225
7
(6300~6900)
900
1000
250
275
7
(7250~8300)
900
1000
300
325
350
8
注:()表示参考标准管片
解释表2·15混凝土平板形管片的形状尺寸(单位:mm)
管片外径
宽度
高度
分割数
1800~2000
900
1000
100
125
5
2150~3350
900
1000
100(200)
125
150(225)
5
3550~4800
900
1000
125(225)
150
175(250)
200(275)
6
5100~6000
900
1000
175
200
225
250
275
300
6
(6300~6900)
900
1000
250
275
300
7
(7250~8300)
900
1000
275
300
325
350
8
注:()内表示参考标准管片
铸铁管片的形状尺寸以钢管片为准。
第47条接头角度及插入角度
K型管片的接头角度及插入角度应考虑断面力的传递、组装的作业性、施工条件及管片的制造性决定。
【解释】径向插入型管片的接头角度(αr),依下式计算()。
αr=θk/2+ω
ω是插入管片所需富裕的角度,一般采用2~5度。但是,在不妨碍作业的条件下,小一些好。在《盾构标准管片》中规定约为3度左右。
解释图2·9径向插入型管片
如果加大接头角度,则在接头处易产生滑动,从而难以保证传递管片中的轴力和剪力。
为此,应尽力减小K型管片的中心角。尤其在小直径隧道中,由于采用的接头角度都比较
大,故需严加注意。
轴向插入型管片,一般不要接头角度,但考虑包括盾构长度在内的施工条件及管片接头的干扰,有时也需要设定接头角度()。管片的插入角度应根据施工