管片楔形量計算

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1、管片楔形量一、管片楔形量計算護盾式TBM（含盾構）在曲線段施工和蛇行修正時，需要使用楔形管片環(huán)，楔形管片環(huán)分為左轉環(huán)及右轉環(huán)。蛇行修正用楔形管片環(huán)的數量，會因工程區(qū)域內所包含的緩曲線和急曲線區(qū)段的比例、有無S形曲線等的隧道線路、影響TBM（含盾構）操作穩(wěn)定性的周圍圍巖的情況而不同。通常，蛇行修正用楔形管片環(huán)數量大概是直線區(qū)間所需管片環(huán)數的3%～5%，可通過線形計算。楔形量除了根據管片種類、管片寬度、管片環(huán)外徑、曲線外徑、曲線間楔形管片環(huán)使用比例、管片制作的方便性確定外，還應根據盾尾操作空隙而定。根據區(qū)間隧道線形，其最小半徑為350m，建議曲線擬合采用楔形量38mm的楔形管片環(huán)，模

2、擬線形采用標準環(huán)、左轉環(huán)和右轉環(huán)組合的方式。管片楔形量確定主要因素有三個：①線路的曲線半徑；②管片寬度；③標準環(huán)數與楔形環(huán)數之比u值。還有一個可供參考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理論公式如下：△=D（m+n）B/nR（D-管片外徑，m:n-標準環(huán)與楔形環(huán)比值，B-環(huán)寬，R-擬合圓曲線半徑）結合青島市地鐵1號線工程具體情況，TBM施工區(qū)段線路最小曲線半徑為350m，按最小水平曲線半徑R=350m計算，楔形量△=38mm，楔形角β=0.3629°。楔形量與轉彎半徑關系（如圖7.8）的計算公式如下：圖7.8楔形量與轉彎半徑關系圖根據圓心角的計算公式：X＝180L/πR式中：L—

3、—段線路中心線的長度(mm)，R——曲線半徑(mm)，X——圓心角。將圓心角公式代入得，180×(1500-△/2)/[π×(R-3000)]=180×(1500+△/2)/[π×(R+3000)]簡化得楔形量與轉彎半徑關系公式：(1500-△/2)/(R-3000)=(1500+△/2)/(R+3000)R=9000000/△將管片拼裝的最大楔形量△=38mm代入上式計算得此轉彎環(huán)管片的理論最小轉彎半徑為：R=236842mm。本工程盾構區(qū)間環(huán)寬1200mm的管片為滿足曲線模擬和施工糾偏的需要，設計了左、右轉彎楔形環(huán)，通過與標準環(huán)的各種組合來擬合不同的曲線。管片楔形量計算應考慮

4、線路最小曲線半徑、管片環(huán)類型、管片環(huán)排版方式、曲線擬合誤差等因素，并留有一定的余量，以滿足最小曲線半徑段的施工要求。楔形環(huán)為雙面楔形，楔形量為△=48.0mm，楔形角β=0.46°（0.008rad），楔形量平分為兩部分，對稱設置于楔形環(huán)的兩側環(huán)面。在標準環(huán)：楔形環(huán)按照1：1排版的情況下能滿足R=300m的最小平面曲線半徑。在不同平面曲線半徑下的楔形環(huán)與標準環(huán)的比例見下表：表5-3不同平面曲線半徑的盾構楔形環(huán)與標準環(huán)組合比例R（m）300400500600700800100015002000楔形環(huán)：標準環(huán)1:13:53:71:33:113:133:171：93：37二、參考一期刊

5、論文，論文中對管片楔形量的計算有論述：具體可參照“小半徑曲線地鐵隧道盾構施工技術”，作者：陳強。三、管片的檢算可以參考“小半徑曲線盾構施工技術”中有關楔形量的檢算。