盾构隧道管片衬砌结构——荷载结构模型.ppt

① 保持围岩稳定，可以长期承受作用于盾构隧道上的全部荷载；
② 可以承受施工过程中的千斤顶推力及注浆压力等施工荷载；
③ 满足防渗要求；
④ 满足环境保护要求。
基本要求：
1、盾构管片结构设计流程
第一页，共55页。
隧道的使用功能；
结构运营寿命；
运营空间要求，如净空、线路、施工精度等；
预埋件结构，如起吊件、连接预埋件等；
防水要求；
规范规定的要求等。
影响管片设计的因素包括：
第二页，共55页。
管片设计流程
第三页，共55页。
2、设计条件拟定
（1）隧道内空断面形状和尺寸
第四页，共55页。
第五页，共55页。
我国盾构技术概况
国内地铁盾构隧道管片结构的设计及使用
隧道内径
工程名称
车辆限界/mm
隧道内径/mm
备注
上海地铁
5200
5500
软土
南京地铁1号线
5200
5500
软土
南京地铁2号线
5200
5500
软土
北京地铁5号线
5200
5400
广州地铁3号线客-大区间
5200
5400
围岩Ⅰ～Ⅳ级
工程名称
管片形式
管片厚度/mm
备注
上海地铁
钢筋混凝土
350
软土
南京地铁1号线
钢筋混凝土
350
软土
南京地铁2号线
钢筋混凝土
350
软土
北京地铁5号线
钢筋混凝土
300
广州地铁3号线客-大区间
平板型钢筋混凝土
300
围岩Ⅰ～Ⅳ级
管片的形式与厚度
第六页，共55页。
我国盾构技术概况
国内地铁盾构隧道管片结构的设计及使用
管片幅宽
工程名称
分块
管片宽度/m
最小曲率半径/m
南京地铁1号线
K( )+2L(68 )＋3B( )

400
南京地铁2号线
K( )+2L(68 )＋3B( )

400
北京地铁5号线
K( )+2L( )＋3B( )

300
广州地铁3号线客-大区间
K+2L＋3B

1500
管片分块
地铁隧道管片常用分块数为六块和七块两种在国内上海地铁一号线、广州地铁一、二、三号线南京地铁一、二号线、成都地铁一号线盾构区间隧道都采用六块方案。
第七页，共55页。
（2）管片类型
钢筋混凝土管片
钢管片
铸铁管片
复合管片
第八页，共55页。
（3）管片的厚度与幅宽
管片厚度越大，其截面抗弯能力越强，可以节约钢筋用量，但同时也增加了混凝土用量。管片厚度的选取应视管片接头部位和混凝土截面的受力情况而定，根据经验，管片厚度一般为衬砌环外径的4%左右，但对于大断面隧道，尤其是当采用钢筋混凝土管片时，%左右。
为了便于搬运和组装以及有利与隧道曲线段的施工，希望管片宽度小一些为好；从降低每延米隧道衬砌的制造成本、减少接头个数和提高施工速度方面考虑，则又希望幅宽大一些好。参照国内外大断面隧道的建设情况，幅宽多数为2m。
第九页，共55页。
（4）管片衬砌环的分块方式
管片分块方法总体上讲有等分模式及不等分模式，等分模式下由于没有小封顶块，采用错缝拼装时管片整体刚度较为均匀，是一种理想的受力分块方式；不等分模式一环管片一般是由几块A型管片（标准块）、两块B型管片（邻接块）和一块K型管片（封顶块）组成。
封顶块
邻接块
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