盾构姿态控制与管片拼装技术
盾构姿态控制与管片拼装相互影响,相互制约的两个过程。盾构姿态控制与管片拼装应以隧道设计轴线控制为目标,同时两者相互协调,保证管片拼装质量,避免管片产生破损。
盾构的姿态控制是盾构施工中的一个重要环节。盾构姿态控制的基本原则:以隧道设计轴线为目标,偏差控制在设计范围内,同时在掘进过程进行盾构姿态调整确保不破坏管片。
盾构推进过程中,依靠千斤顶不断向前推进,为便于轴线控制,将千斤顶设置分成不同区域。在切口水压正确设定的前提下,应严格控制各区域油压,同时控制千斤顶的行程,合理纠偏,做到勤纠,减小单次纠偏量,实现盾构沿设计轴线方向推进。
设计轴线控制范围:平面控制:100mm,高程控制:100mm。本工程采用通用楔形管片作为隧道衬砌。其不同的旋转位置,将产生不同的上、下、左、右超前量,通过不同位置管片的拼装,实现对隧道轴线的拟合。因此拼装前管片的选型至关重要。选择正确的管片旋转角度,能保证拼装工作的顺利进行提高拼装质量,保证构筑隧道符合设计轴线。另外,盾构推进施工中,成环管片作为盾构推进后座,对盾构推进起到一种导向作用。为此,在盾构推进尤其是曲线推进时,应通过严格的计算和量测来确定管片的超前量。同时应用盾构本身PPS系统综合系统,合理选取管片旋转位置,以达到管片相应的超前量,使管片环面始终垂直于设计轴线。
1盾构姿态控制与管片拼装的基本原则
11直线段施工直线段施工最理想的状态是隧道设计中线与盾构轴线管片中线重合。但实际施工情况,三条线之间存在偏差。下面分几种基本情况进行讨论:(1)三条线基本重合:理论上,管片拼装时K块可以交替放在圆心对称的位置。但是,为了保证拼装精度,应避免K出现隧道下部。最好K块交替放°与270°位置。K块在右侧,左右油缸行程差25mm,K块在左侧,左右油缸行程差-25mm。(2)盾构轴线与隧道轴线重合假设管片端面与隧道设计轴线的垂直面存在夹角θ,最不利的情况是两平面在水平面上的投影夹角为θ顺时针为正。此时管片一侧超前Dθ,为保持盾构姿态不变,油缸行程差为D0θ。通过下环管片拼装,纠正管片轴线,并尽量与盾
f构轴线一致。因此,应经常测量管片端面情况。(3)管片轴线与隧道设计轴线重合这种情况不好判断1)假设管片拼装后,盾构机轴线与隧道设计轴线存在夹角为θ,这时在盾
尾间隙允许的情况下,一般应保证管片与设计轴线一致,同样通过调整油缸行程调整盾构姿态。
(4管片中r