盾构法施工管片设计课件

管片的管片的管片的管片的设计设计设计设计和和和和选选选选型型型型 7/12/2024a主要内容主要内容主要内容主要内容2、设计计设计计划划3、管片模具、管片模具设计设计6、防水、防水设计4、结构构计算分析算分析1、特点和分、特点和分类类5、管片配筋、管片配筋7、异型盾构、异型盾构8、发发展展趋势趋势7/12/2024a 预预预预制构件制构件制构件制构件 形状不形状不形状不形状不标标标标准。准。准。准。需要需要需要需要组组组组合拼装，合拼装，合拼装，合拼装，组组组组合拼装精度要求高。合拼装精度要求高。合拼装精度要求高。合拼装精度要求高。组组组组合拼装后整体具有良好的防水性能。合拼装后整体具有良好的防水性能。合拼装后整体具有良好的防水性能。合拼装后整体具有良好的防水性能。能模能模能模能模拟拟拟拟空空空空间间间间曲曲曲曲线线线线。三三三三维维维维承承承承载载载载，受力复，受力复，受力复，受力复杂杂杂杂 加工精度高。加工精度高。加工精度高。加工精度高。1.1.特点和分特点和分特点和分特点和分类类类类 特点特点特点特点7/12/2024a 铸铁铸铁铸铁铸铁管片：早期管片：早期管片：早期管片：早期应应应应用多用多用多用多 钢钢钢钢筋混凝土管片：占筋混凝土管片：占筋混凝土管片：占筋混凝土管片：占绝绝绝绝大多数大多数大多数大多数 复合管片：复合管片：复合管片：复合管片：SRCSRCSRCSRC管片、管片、管片、管片、MNMNMNMN管片、管片、管片、管片、ASASASAS管片、管片、管片、管片、钢钢钢钢+混凝土、混凝土、混凝土、混凝土、铸铁铸铁铸铁铸铁+混凝土等混凝土等混凝土等混凝土等1.1.特点和分特点和分特点和分特点和分类类类类 分分分分类类类类 矩形管片：占矩形管片：占矩形管片：占矩形管片：占绝绝绝绝大多数大多数大多数大多数 梯形或平行四梯形或平行四梯形或平行四梯形或平行四边边边边形管片：形管片：形管片：形管片：CONEXCONEXCONEXCONEX系列系列系列系列 翼型管片：翼型管片：翼型管片：翼型管片：六角形管片：双重螺旋管片、蜂六角形管片：双重螺旋管片、蜂六角形管片：双重螺旋管片、蜂六角形管片：双重螺旋管片、蜂窝窝窝窝型管片、螺旋形管片等型管片、螺旋形管片等型管片、螺旋形管片等型管片、螺旋形管片等经过经过经过经过多年的多年的多年的多年的发发发发展，管片的展，管片的展，管片的展，管片的类类类类型有型有型有型有30303030多种，有些是材料不同，有些是形状差异，多种，有些是材料不同，有些是形状差异，多种，有些是材料不同，有些是形状差异，多种，有些是材料不同，有些是形状差异，有些是接有些是接有些是接有些是接头头头头形式不同，有些形式不同，有些形式不同，有些形式不同，有些为为为为了增加管片的耐久性，有些了增加管片的耐久性，有些了增加管片的耐久性，有些了增加管片的耐久性，有些为为为为了降低制作了降低制作了降低制作了降低制作费费费费用，用，用，用，下面下面下面下面简单简单简单简单的根据材料和形状的根据材料和形状的根据材料和形状的根据材料和形状进进进进行分行分行分行分类类类类7/12/2024a2.2.设计计设计计设计计设计计划划划划 基基基基础资础资础资础资料料料料边边边边界条件要清楚界条件要清楚界条件要清楚界条件要清楚地形地地形地地形地地形地质质质质要全面、准确要全面、准确要全面、准确要全面、准确总总总总体体体体调查调查调查调查：土地的：土地的：土地的：土地的现现现现状和状和状和状和规规规规划、道路交通划、道路交通划、道路交通划、道路交通现现现现状及状及状及状及规规规规划、划、划、划、环环环环境和文物保境和文物保境和文物保境和文物保护护护护、地表水、地表水、地表水、地表水体、工程用地、用体、工程用地、用体、工程用地、用体、工程用地、用电电电电和供水等控制性工程和供水等控制性工程和供水等控制性工程和供水等控制性工程环环环环境条件境条件境条件境条件 环环环环境保境保境保境保护调查护调查护调查护调查：噪声和振噪声和振噪声和振噪声和振动动动动、地基、地基、地基、地基变变变变形、地下水、缺氧气体和沼气等有害气体、化学形、地下水、缺氧气体和沼气等有害气体、化学形、地下水、缺氧气体和沼气等有害气体、化学形、地下水、缺氧气体和沼气等有害气体、化学注注注注浆浆浆浆等等等等 、渣土、渣土、渣土、渣土处处处处理及运理及运理及运理及运输输输输等等等等 障碍物勘察：障碍物勘察：障碍物勘察：障碍物勘察：地上、地下地上、地下地上、地下地上、地下结结结结构物；埋构物；埋构物；埋构物；埋设设设设物；水井和旧井；建筑物及物；水井和旧井；建筑物及物；水井和旧井；建筑物及物；水井和旧井；建筑物及临时临时临时临时建筑物建筑物建筑物建筑物遗遗遗遗 迹；迹；迹；迹；规规规规划建筑划建筑划建筑划建筑 使用功能使用功能使用功能使用功能应应应应明晰明晰明晰明晰原原原原则标则标则标则标准准准准应应应应确定确定确定确定7/12/2024a2.2.设计计设计计设计计设计计划划划划 总总总总体控制体控制体控制体控制隧道形状和隧道形状和隧道形状和隧道形状和净净净净空空空空线线线线 路路路路平面平面平面平面设计设计设计设计：线线线线位、小曲位、小曲位、小曲位、小曲线线线线、近接施工、近接施工、近接施工、近接施工纵纵纵纵断面断面断面断面设计设计设计设计：埋深和坡度：埋深和坡度：埋深和坡度：埋深和坡度 工法工法工法工法主体隧道：盾构法、主体隧道：盾构法、主体隧道：盾构法、主体隧道：盾构法、矿矿矿矿山法或复合山法或复合山法或复合山法或复合附属附属附属附属结结结结构：明挖法、构：明挖法、构：明挖法、构：明挖法、矿矿矿矿山法、山法、山法、山法、顶顶顶顶管法管法管法管法辅辅辅辅助工法：注助工法：注助工法：注助工法：注浆浆浆浆、冷、冷、冷、冷冻冻冻冻、旋、旋、旋、旋喷桩喷桩喷桩喷桩、搅搅搅搅拌拌拌拌桩桩桩桩、托、托、托、托换换换换 衬衬衬衬 砌砌砌砌经验经验经验经验比比比比较较较较计计计计算分析算分析算分析算分析 工程筹划工程筹划工程筹划工程筹划环环环环境保境保境保境保护护护护工期控制工期控制工期控制工期控制场场场场地和交通地和交通地和交通地和交通 7/12/2024a2.2.设计计设计计设计计设计计划划划划 综综综综合合合合工程的技工程的技工程的技工程的技术术术术可行性分析可行性分析可行性分析可行性分析工程的安全可靠性分析工程的安全可靠性分析工程的安全可靠性分析工程的安全可靠性分析工程工程工程工程综综综综合技合技合技合技术经济术经济术经济术经济比比比比较较较较重重重重点、点、点、点、难难难难点、点、点、点、风风风风险险险险点、点、点、点、亮亮亮亮点点点点解解解解决决决决方方方方案案案案7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周边边边边控制条件和既有控制条件和既有控制条件和既有控制条件和既有设备设备设备设备情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径隧隧隧隧 道道道道 形形形形 状状状状 采用常采用常采用常采用常规规规规的的的的圆圆圆圆形隧道是否可行形隧道是否可行形隧道是否可行形隧道是否可行 是否必是否必是否必是否必须须须须采用异型盾构：矩形、采用异型盾构：矩形、采用异型盾构：矩形、采用异型盾构：矩形、椭圆椭圆椭圆椭圆形、双形、双形、双形、双圆圆圆圆或三或三或三或三圆圆圆圆 如果采用异型盾构，如果采用异型盾构，如果采用异型盾构，如果采用异型盾构，设备问题设备问题设备问题设备问题、结结结结构构构构问题问题问题问题、线线线线路路路路问题问题问题问题能否解决，有没有其他方能否解决，有没有其他方能否解决，有没有其他方能否解决，有没有其他方案能就解决案能就解决案能就解决案能就解决问题问题问题问题，同，同，同，同时时时时需要需要需要需要进进进进行深入的技行深入的技行深入的技行深入的技术经济术经济术经济术经济比比比比较较较较隧隧隧隧 道道道道 内内内内 径径径径 明确隧道的功能：明确隧道的功能：明确隧道的功能：明确隧道的功能：铁铁铁铁路或地路或地路或地路或地铁铁铁铁交通、公路或市政交通、共同沟、雨交通、公路或市政交通、共同沟、雨交通、公路或市政交通、共同沟、雨交通、公路或市政交通、共同沟、雨污污污污水隧道水隧道水隧道水隧道（有无内（有无内（有无内（有无内压压压压）、管）、管）、管）、管线线线线或管沟隧道等；或管沟隧道等；或管沟隧道等；或管沟隧道等；根据功能要求确定根据功能要求确定根据功能要求确定根据功能要求确定设备设备设备设备限界、建筑限界，根据限界、建筑限界，根据限界、建筑限界，根据限界、建筑限界，根据变变变变形和工形和工形和工形和工艺艺艺艺要求，要求，要求，要求，进进进进而确定而确定而确定而确定结结结结构构构构限界，明确最小隧道内径；限界，明确最小隧道内径；限界，明确最小隧道内径；限界，明确最小隧道内径；根据既有根据既有根据既有根据既有设备设备设备设备情况，核定内径是否情况，核定内径是否情况，核定内径是否情况，核定内径是否经济经济经济经济；核定；核定；核定；核定设备设备设备设备采采采采购购购购能否能否能否能否满满满满足工程筹划要求；足工程筹划要求；足工程筹划要求；足工程筹划要求；核定是否核定是否核定是否核定是否满满满满足投足投足投足投标标标标承承承承诺诺诺诺或或或或变变变变更承更承更承更承诺诺诺诺能否可行。能否可行。能否可行。能否可行。综综综综合考合考合考合考虑虑虑虑上述情况，确定内径。上述情况，确定内径。上述情况，确定内径。上述情况，确定内径。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周第一步：根据功能要求、周边边边边控制条件和既有控制条件和既有控制条件和既有控制条件和既有设备设备设备设备情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径情况等确定隧道的形状和内径7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第二步：根据功能要求、耐久性、受力等要求确定隧道采用第二步：根据功能要求、耐久性、受力等要求确定隧道采用第二步：根据功能要求、耐久性、受力等要求确定隧道采用第二步：根据功能要求、耐久性、受力等要求确定隧道采用单单单单、双、双、双、双层衬层衬层衬层衬砌砌砌砌 一般情况下采用一般情况下采用一般情况下采用一般情况下采用单层衬单层衬单层衬单层衬砌，但砌，但砌，但砌，但对对对对于于于于污污污污水隧道、有内水隧道、有内水隧道、有内水隧道、有内压压压压隧道、或管片隧道、或管片隧道、或管片隧道、或管片衬衬衬衬砌里砌里砌里砌里钢钢钢钢铁铁铁铁等易腐等易腐等易腐等易腐蚀蚀蚀蚀材料采用材料采用材料采用材料采用较较较较多、或多、或多、或多、或结结结结构受力十分复构受力十分复构受力十分复构受力十分复杂杂杂杂、或运、或运、或运、或运营营营营条件条件条件条件对结对结对结对结构腐构腐构腐构腐蚀蚀蚀蚀性性性性较较较较强强强强等情况下，宜采用双等情况下，宜采用双等情况下，宜采用双等情况下，宜采用双层衬层衬层衬层衬砌。砌。砌。砌。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第三步：根据第三步：根据第三步：根据第三步：根据经验经验经验经验比比比比较较较较、结结结结构受力分析，抗渗要求等，再构受力分析，抗渗要求等，再构受力分析，抗渗要求等，再构受力分析，抗渗要求等，再结结结结合既有合既有合既有合既有设备设备设备设备情况，确定管情况，确定管情况，确定管情况，确定管片的厚度，片的厚度，片的厚度，片的厚度，进进进进而确定管片外径。而确定管片外径。而确定管片外径。而确定管片外径。一般一般一般一般为为为为5%-6%D5%-6%D5%-6%D5%-6%D 结结结结合地区合地区合地区合地区经验经验经验经验和管片直径和管片直径和管片直径和管片直径进进进进行判断；行判断；行判断；行判断；可以根据配筋量可以根据配筋量可以根据配筋量可以根据配筋量进进进进行行行行调调调调整；整；整；整；必必必必须须须须考考考考虑设备虑设备虑设备虑设备供供供供应应应应情况；情况；情况；情况；可以考可以考可以考可以考虑虑虑虑地区管片的通用性，利于施工地区管片的通用性，利于施工地区管片的通用性，利于施工地区管片的通用性，利于施工组织组织组织组织；满满满满足抗渗要求：足抗渗要求：足抗渗要求：足抗渗要求：250mm250mm；（不尽合理，（不尽合理，（不尽合理，（不尽合理，对对对对于小型盾构，厚度偏大）于小型盾构，厚度偏大）于小型盾构，厚度偏大）于小型盾构，厚度偏大）根据荷根据荷根据荷根据荷载载载载情况，情况，情况，情况，进进进进行行行行结结结结构分析构分析构分析构分析验证验证验证验证。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第四步：根据机械情况、施工第四步：根据机械情况、施工第四步：根据机械情况、施工第四步：根据机械情况、施工经验经验经验经验、进进进进度要求、耐久性考度要求、耐久性考度要求、耐久性考度要求、耐久性考虑虑虑虑，结结结结合技合技合技合技术经济术经济术经济术经济比比比比较较较较，判，判，判，判断是否采用矩形管片，如果采用梯形、六断是否采用矩形管片，如果采用梯形、六断是否采用矩形管片，如果采用梯形、六断是否采用矩形管片，如果采用梯形、六边边边边形、翼型等管片，形、翼型等管片，形、翼型等管片，形、翼型等管片，应应应应同步同步同步同步对对对对管片的管片的管片的管片的连连连连接形接形接形接形式式式式进进进进行考行考行考行考虑虑虑虑确定，最好在确定，最好在确定，最好在确定，最好在实实实实施期施期施期施期间进间进间进间进行管片和接行管片和接行管片和接行管片和接头头头头的模型或的模型或的模型或的模型或实实实实物物物物试验试验试验试验。无特殊要求或考无特殊要求或考无特殊要求或考无特殊要求或考虑虑虑虑，宜采用矩形管片，因，宜采用矩形管片，因，宜采用矩形管片，因，宜采用矩形管片，因为设备为设备为设备为设备通用性通用性通用性通用性强强强强，施工，施工，施工，施工经验经验经验经验成熟；成熟；成熟；成熟；矩形管片矩形管片矩形管片矩形管片设计经验设计经验设计经验设计经验成熟，而梯形、六成熟，而梯形、六成熟，而梯形、六成熟，而梯形、六边边边边形、翼型在国内几乎没有形、翼型在国内几乎没有形、翼型在国内几乎没有形、翼型在国内几乎没有应应应应用，在国外用，在国外用，在国外用，在国外应应应应用相用相用相用相对对对对也很少，如采用必也很少，如采用必也很少，如采用必也很少，如采用必须进须进须进须进行充分的行充分的行充分的行充分的调调调调研和准研和准研和准研和准备备备备，并，并，并，并进进进进行行行行试验试验试验试验研究。研究。研究。研究。采用梯形、六采用梯形、六采用梯形、六采用梯形、六边边边边形、翼型等管片，通常管片的形、翼型等管片，通常管片的形、翼型等管片，通常管片的形、翼型等管片，通常管片的连连连连接形式采用接形式采用接形式采用接形式采用销钉销钉销钉销钉、榫或插、榫或插、榫或插、榫或插销销销销、取消螺栓取消螺栓取消螺栓取消螺栓选选选选采用榫槽等形式，以达到采用榫槽等形式，以达到采用榫槽等形式，以达到采用榫槽等形式，以达到简简简简化拼装或化拼装或化拼装或化拼装或边边边边掘掘掘掘进边进边进边进边拼装的效果，加快施工拼装的效果，加快施工拼装的效果，加快施工拼装的效果，加快施工进进进进度，因此度，因此度，因此度，因此对对对对机械、施工机械、施工机械、施工机械、施工组织组织组织组织、结结结结构受力分析都有一些特殊的要求，因此必构受力分析都有一些特殊的要求，因此必构受力分析都有一些特殊的要求，因此必构受力分析都有一些特殊的要求，因此必须综须综须综须综合考合考合考合考虑虑虑虑（不能（不能（不能（不能仅仅仅仅仅仅仅仅考考考考虑结虑结虑结虑结构构构构设计设计设计设计），同），同），同），同时对时对时对时对接接接接头头头头的的的的进货进进货进进货进进货进行考察；行考察；行考察；行考察；采用梯形、六采用梯形、六采用梯形、六采用梯形、六边边边边形、翼型等管片，形、翼型等管片，形、翼型等管片，形、翼型等管片，对线对线对线对线路路路路拟拟拟拟和需要和需要和需要和需要专门进专门进专门进专门进行行行行论证论证论证论证。以下程序主要以下程序主要以下程序主要以下程序主要针对针对针对针对矩形管片矩形管片矩形管片矩形管片设计进设计进设计进设计进行。行。行。行。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第五步：根据隧道直径、地第五步：根据隧道直径、地第五步：根据隧道直径、地第五步：根据隧道直径、地质质质质情况、受力和安情况、受力和安情况、受力和安情况、受力和安装要求，确定管片的装要求，确定管片的装要求，确定管片的装要求，确定管片的连连连连接方式，以及接方式，以及接方式，以及接方式，以及连连连连接件的接件的接件的接件的数量和分布。数量和分布。数量和分布。数量和分布。斜螺栓斜螺栓斜螺栓斜螺栓连连连连接接接接环缝环缝环缝环缝插插插插销连销连销连销连接接接接弯弯弯弯螺栓螺栓螺栓螺栓连连连连接接接接直螺栓直螺栓直螺栓直螺栓连连连连接接接接 管片的管片的管片的管片的连连连连接通常采用螺栓接通常采用螺栓接通常采用螺栓接通常采用螺栓连连连连接，螺栓接，螺栓接，螺栓接，螺栓连连连连接的数接的数接的数接的数量量量量块间块间块间块间一般一般一般一般2-32-32-32-3个，个，个，个，环间环间环间环间考考考考虑虑虑虑地地地地质质质质情况、抗震要求情况、抗震要求情况、抗震要求情况、抗震要求等等等等设设设设置，一般每置，一般每置，一般每置，一般每块块块块不少于不少于不少于不少于2 2 2 2根，一根，一根，一根，一环对环对环对环对于中小直径于中小直径于中小直径于中小直径盾构控制在盾构控制在盾构控制在盾构控制在10-1610-1610-1610-16个。个。个。个。为满为满为满为满足足足足错缝错缝错缝错缝拼装要求，拼装要求，拼装要求，拼装要求，环间环间环间环间螺栓必螺栓必螺栓必螺栓必须须须须360360360360度范度范度范度范围围围围内均匀内均匀内均匀内均匀设设设设置。置。置。置。由于螺栓接由于螺栓接由于螺栓接由于螺栓接头头头头需要人工操作，需要人工操作，需要人工操作，需要人工操作，难难难难以以以以实现实现实现实现拼装的拼装的拼装的拼装的自自自自动动动动化，快速化，因此不少工程化，快速化，因此不少工程化，快速化，因此不少工程化，快速化，因此不少工程环间环间环间环间开始采用开始采用开始采用开始采用钢销钢销钢销钢销、CONEXCONEXCONEXCONEX接接接接头头头头；块间块间块间块间采用推入采用推入采用推入采用推入锁锁锁锁定接定接定接定接头头头头、钢钢钢钢制制制制TCTCTCTC型零型零型零型零件接件接件接件接头头头头、设设设设置榫槽取消接置榫槽取消接置榫槽取消接置榫槽取消接头头头头、销销销销子接子接子接子接头头头头等，开等，开等，开等，开发发发发出出出出来来来来CONEXCONEXCONEXCONEX系列管片、系列管片、系列管片、系列管片、销销销销子子子子.快速接快速接快速接快速接头头头头管片、一次成管片、一次成管片、一次成管片、一次成型管片、型管片、型管片、型管片、ASASASAS管片等。管片等。管片等。管片等。国内管片接国内管片接国内管片接国内管片接头头头头的形式比的形式比的形式比的形式比较单较单较单较单一，呆板，很有必一，呆板，很有必一，呆板，很有必一，呆板，很有必要要要要结结结结合工程情况合工程情况合工程情况合工程情况进进进进行行行行创创创创新和新和新和新和试验试验试验试验。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第六步：根据机械、运第六步：根据机械、运第六步：根据机械、运第六步：根据机械、运输输输输系系系系统统统统、施工、施工、施工、施工组织组织组织组织、平曲、平曲、平曲、平曲线线线线情况等，情况等，情况等，情况等，综综综综合合合合考考考考虑虑虑虑确定管片确定管片确定管片确定管片宽宽宽宽度。度。度。度。如有条件，管片尽可能如有条件，管片尽可能如有条件，管片尽可能如有条件，管片尽可能宽宽宽宽点，以提高施工速度，点，以提高施工速度，点，以提高施工速度，点，以提高施工速度，节约节约节约节约造价。造价。造价。造价。管片管片管片管片宽宽宽宽度主要取决于掘度主要取决于掘度主要取决于掘度主要取决于掘进进进进机和隧道直径，如果管片机和隧道直径，如果管片机和隧道直径，如果管片机和隧道直径，如果管片过宽过宽过宽过宽，则则则则机械机械机械机械过过过过长长长长，灵敏性差。而且管片运，灵敏性差。而且管片运，灵敏性差。而且管片运，灵敏性差。而且管片运输输输输困困困困难难难难。管片的管片的管片的管片的宽宽宽宽度必度必度必度必须须须须与盾构机相匹配：与盾构机的千斤与盾构机相匹配：与盾构机的千斤与盾构机相匹配：与盾构机的千斤与盾构机相匹配：与盾构机的千斤顶顶顶顶行程匹配；行程匹配；行程匹配；行程匹配；宽宽宽宽度大，管片重，需与管片拼状机的能力匹配；度大，管片重，需与管片拼状机的能力匹配；度大，管片重，需与管片拼状机的能力匹配；度大，管片重，需与管片拼状机的能力匹配；管片管片管片管片宽宽宽宽度必度必度必度必须须须须考考考考虑虑虑虑封封封封顶块顶块顶块顶块的拼状方式：千斤的拼状方式：千斤的拼状方式：千斤的拼状方式：千斤顶顶顶顶的行程的行程的行程的行程=管片管片管片管片宽宽宽宽度度度度B+B+B+B+（B-B-B-B-封封封封顶块顶块顶块顶块拼状搭接拼状搭接拼状搭接拼状搭接长长长长度度度度L L L L）+150+150+150+150（200200200200）余量；）余量；）余量；）余量；管片管片管片管片宽宽宽宽度大，一次出渣量大，度大，一次出渣量大，度大，一次出渣量大，度大，一次出渣量大，为为为为提高掘提高掘提高掘提高掘进进进进效率，必效率，必效率，必效率，必须须须须尽快把渣土运尽快把渣土运尽快把渣土运尽快把渣土运输输输输出去，因此水平运出去，因此水平运出去，因此水平运出去，因此水平运输输输输系系系系统统统统和垂直运和垂直运和垂直运和垂直运输输输输系系系系统应统应统应统应匹配合理，以利于匹配合理，以利于匹配合理，以利于匹配合理，以利于发挥发挥发挥发挥效率。效率。效率。效率。管片管片管片管片宽宽宽宽度度度度还还还还要考要考要考要考虑虑虑虑螺栓数量和管片分螺栓数量和管片分螺栓数量和管片分螺栓数量和管片分块块块块，譬如，譬如，譬如，譬如6m6m6m6m直径的地直径的地直径的地直径的地铁铁铁铁隧道，隧道，隧道，隧道，同同同同样样样样2000mm2000mm2000mm2000mm的千斤的千斤的千斤的千斤顶顶顶顶行程的盾构机，在行程的盾构机，在行程的盾构机，在行程的盾构机，在10101010个个个个环间环间环间环间螺栓条件下可以作成螺栓条件下可以作成螺栓条件下可以作成螺栓条件下可以作成小封小封小封小封顶块顶块顶块顶块，通，通，通，通过过过过加大封加大封加大封加大封顶块顶块顶块顶块拼状搭接拼状搭接拼状搭接拼状搭接长长长长度（度（度（度（1200mm1200mm1200mm1200mm）能）能）能）能够够够够作成作成作成作成1500mm1500mm1500mm1500mm宽宽宽宽管片；而在管片；而在管片；而在管片；而在16161616个个个个环间环间环间环间螺栓条件下，由于螺栓条件下，由于螺栓条件下，由于螺栓条件下，由于难难难难以做成小封以做成小封以做成小封以做成小封顶块顶块顶块顶块，为满为满为满为满足拼状要求，封足拼状要求，封足拼状要求，封足拼状要求，封顶块顶块顶块顶块拼状搭接拼状搭接拼状搭接拼状搭接长长长长度很度很度很度很难难难难做到做到做到做到800mm800mm800mm800mm，因此基本只能，因此基本只能，因此基本只能，因此基本只能做做做做1300mm1300mm1300mm1300mm的管片。的管片。的管片。的管片。型 号管片宽度小型盾构0.8-1m中型盾构1-1.5m大型盾构1.5-2.8m7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第七步：第七步：第七步：第七步：进进进进行管片的分行管片的分行管片的分行管片的分块设计块设计块设计块设计 管片的分管片的分管片的分管片的分块块块块不宜不宜不宜不宜过过过过多，多，多，多，这样这样这样这样拼状拼状拼状拼状时间长时间长时间长时间长，材料，材料，材料，材料用量也大；也不宜用量也大；也不宜用量也大；也不宜用量也大；也不宜过过过过少，少，少，少，这样这样这样这样管片体量管片体量管片体量管片体量过过过过大，不利大，不利大，不利大，不利于拼状和运于拼状和运于拼状和运于拼状和运输输输输。对对对对于中等直径盾构，一般采用六分于中等直径盾构，一般采用六分于中等直径盾构，一般采用六分于中等直径盾构，一般采用六分块块块块或七方案：或七方案：或七方案：或七方案：一一一一块块块块封封封封顶块顶块顶块顶块+二二二二块邻块邻块邻块邻接接接接块块块块+三三三三块标块标块标块标准准准准块块块块。小直径盾构管片多采用小直径盾构管片多采用小直径盾构管片多采用小直径盾构管片多采用5-65-65-65-6分分分分块块块块；大型盾构管片；大型盾构管片；大型盾构管片；大型盾构管片经经经经常分常分常分常分为为为为7-97-97-97-9块块块块。管片分管片分管片分管片分块块块块必必必必须须须须重点考重点考重点考重点考虑虑虑虑K K K K块块块块的的的的设计设计设计设计，是采用大封，是采用大封，是采用大封，是采用大封顶块顶块顶块顶块，还还还还是采用小封是采用小封是采用小封是采用小封顶块顶块顶块顶块，需根据螺栓的，需根据螺栓的，需根据螺栓的，需根据螺栓的设设设设置、千置、千置、千置、千斤斤斤斤顶顶顶顶的行程控制、手孔的布置以及封的行程控制、手孔的布置以及封的行程控制、手孔的布置以及封的行程控制、手孔的布置以及封顶块顶块顶块顶块的拼状方的拼状方的拼状方的拼状方式式式式进进进进行行行行总总总总体体体体综综综综合考合考合考合考虑虑虑虑。封封封封顶块顶块顶块顶块的的的的设计设计设计设计需要考需要考需要考需要考虑虑虑虑管片的拼状条件，一般管片的拼状条件，一般管片的拼状条件，一般管片的拼状条件，一般条件下，最后拼状封条件下，最后拼状封条件下，最后拼状封条件下，最后拼状封顶块时顶块时顶块时顶块时，k k k k块块块块和两和两和两和两侧邻侧邻侧邻侧邻接接接接块块块块在在在在任何部位两者任何部位两者任何部位两者任何部位两者间间间间的最小水平的最小水平的最小水平的最小水平间间间间隙不宜小于隙不宜小于隙不宜小于隙不宜小于25mm25mm25mm25mm，如，如，如，如果减少果减少果减少果减少间间间间隙，需要盾构机制造商同意。隙，需要盾构机制造商同意。隙，需要盾构机制造商同意。隙，需要盾构机制造商同意。为为为为插入方便，插入方便，插入方便，插入方便，K K K K块块块块的水平投影的水平投影的水平投影的水平投影线线线线与中与中与中与中轴线轴线轴线轴线的水平角度控制在的水平角度控制在的水平角度控制在的水平角度控制在8 8 8 8度左度左度左度左右；右；右；右；为为为为保保保保证证证证K K K K块块块块在注在注在注在注浆压浆压浆压浆压力下的力下的力下的力下的稳稳稳稳定，其中剖面定，其中剖面定，其中剖面定，其中剖面处处处处中心径向的旋中心径向的旋中心径向的旋中心径向的旋转转转转角度宜控制在角度宜控制在角度宜控制在角度宜控制在3.53.53.53.5度左右。度左右。度左右。度左右。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第八步：第八步：第八步：第八步：进进进进行管片行管片行管片行管片细细细细部部部部设计设计设计设计 管片手孔管片手孔管片手孔管片手孔设计设计设计设计：满满满满足螺栓安装的工足螺栓安装的工足螺栓安装的工足螺栓安装的工艺艺艺艺要求；要求；要求；要求；满满满满足足足足管片的脱摸要求；螺栓尽可能通用；手孔管片的脱摸要求；螺栓尽可能通用；手孔管片的脱摸要求；螺栓尽可能通用；手孔管片的脱摸要求；螺栓尽可能通用；手孔间间间间距不要距不要距不要距不要过过过过大，避免大，避免大，避免大，避免钢钢钢钢筋不好布置，也不宜筋不好布置，也不宜筋不好布置，也不宜筋不好布置，也不宜过过过过小，脱摸小，脱摸小，脱摸小，脱摸时时时时易易易易掉掉掉掉块块块块；手孔距离；手孔距离；手孔距离；手孔距离结结结结构构构构边边边边不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于150mm150mm150mm150mm，削弱，削弱，削弱，削弱结结结结构构构构易于开裂等。易于开裂等。易于开裂等。易于开裂等。管片管片管片管片标识设计标识设计标识设计标识设计：模具模具模具模具编编编编号、号、号、号、块编块编块编块编号、直径或半号、直径或半号、直径或半号、直径或半径径径径标识标识标识标识、螺栓孔位置、螺栓孔位置、螺栓孔位置、螺栓孔位置标识标识标识标识等；等；等；等；起吊孔或注起吊孔或注起吊孔或注起吊孔或注浆浆浆浆孔孔孔孔设计设计设计设计，在中小直径盾构中，两者，在中小直径盾构中，两者，在中小直径盾构中，两者，在中小直径盾构中，两者经经经经常合一，注意起吊孔常合一，注意起吊孔常合一，注意起吊孔常合一，注意起吊孔应设应设应设应设置在管片的重心位置，置在管片的重心位置，置在管片的重心位置，置在管片的重心位置，避免拼状避免拼状避免拼状避免拼状时时时时由于附加弯矩造成不由于附加弯矩造成不由于附加弯矩造成不由于附加弯矩造成不稳稳稳稳定。定。定。定。对对对对于中小直于中小直于中小直于中小直径盾构，起吊孔或注径盾构，起吊孔或注径盾构，起吊孔或注径盾构，起吊孔或注浆浆浆浆孔孔孔孔应优应优应优应优先先先先选选选选用高分子材料，用高分子材料，用高分子材料，用高分子材料，保保保保证结证结证结证结构的耐久性。构的耐久性。构的耐久性。构的耐久性。对对对对于大型盾构，于大型盾构，于大型盾构，于大型盾构，经经经经常采用真空常采用真空常采用真空常采用真空吸吸吸吸盘盘盘盘起吊，定位孔和注起吊，定位孔和注起吊，定位孔和注起吊，定位孔和注浆浆浆浆孔需要孔需要孔需要孔需要结结结结合机械合机械合机械合机械进进进进行行行行设计设计设计设计。接触面接触面接触面接触面设计设计设计设计：是否：是否：是否：是否设设设设置榫槽；是否置榫槽；是否置榫槽；是否置榫槽；是否设设设设置置置置缓缓缓缓冲材料；冲材料；冲材料；冲材料；防水槽位置和尺寸；嵌防水槽位置和尺寸；嵌防水槽位置和尺寸；嵌防水槽位置和尺寸；嵌缝缝缝缝槽形状等。槽形状等。槽形状等。槽形状等。7/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制第九步：第九步：第九步：第九步：设计综设计综设计综设计综合，核定管片参数能否合，核定管片参数能否合，核定管片参数能否合，核定管片参数能否满满满满足机械要求、足机械要求、足机械要求、足机械要求、K K K K块设计块设计块设计块设计是否是否是否是否满满满满足拼状要求；足拼状要求；足拼状要求；足拼状要求；手孔手孔手孔手孔设计设计设计设计能否能否能否能否满满满满足脱摸和受力、足脱摸和受力、足脱摸和受力、足脱摸和受力、钢钢钢钢筋布置要求；筋布置要求；筋布置要求；筋布置要求；标识标识标识标识是否全面等等。是否全面等等。是否全面等等。是否全面等等。第十步：第十步：第十步：第十步：线线线线路路路路拟拟拟拟和和和和和和和和纠纠纠纠偏偏偏偏设计设计设计设计，主要通，主要通，主要通，主要通过设过设过设过设置置置置转转转转弯弯弯弯环环环环或或或或设设设设置置置置垫垫垫垫片来解决。片来解决。片来解决。片来解决。楔形楔形楔形楔形环环环环在不同的角度安装，其水平向和在不同的角度安装，其水平向和在不同的角度安装，其水平向和在不同的角度安装，其水平向和竖竖竖竖向的楔形量向的楔形量向的楔形量向的楔形量发发发发生生生生变变变变化化化化平面曲平面曲平面曲平面曲线拟线拟线拟线拟合示意合示意合示意合示意7/12/2024a衬衬衬衬砌砌砌砌环组环组环组环组合形式合形式合形式合形式方 法特 点标准衬砌环、左转弯衬砌环和右转弯衬砌环组合直线地段除施工纠偏外，多采用标准衬砌环；曲线地段可通过标准衬砌环与左、右转弯衬砌环组合使用以模拟曲线。施工方便，操作简单左转弯衬砌环和右转弯衬砌环组合通过左转弯环、右转弯环组合来拟和线路。由于每环均为楔形，拼装时施工操作相对麻烦一些。欧洲常采用，国内地铁区间未采用。万能管片通过一种楔形环管片模拟直线、曲线及施工纠偏。管片排版时，衬砌环需扭转多种角度，封顶块有时位于隧道下半部，管片拼装相对复杂，国内深圳地铁中有采用。3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制7/12/2024a楔形量的确定楔形量的确定楔形量的确定楔形量的确定3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制 楔形楔形楔形楔形环环环环可以采用可以采用可以采用可以采用单单单单面楔形或双面楔形皆可，国内皆有面楔形或双面楔形皆可，国内皆有面楔形或双面楔形皆可，国内皆有面楔形或双面楔形皆可，国内皆有应应应应用。用。用。用。日本日本日本日本经验经验经验经验：楔形量除：楔形量除：楔形量除：楔形量除应应应应根据管片种根据管片种根据管片种根据管片种类类类类、管片、管片、管片、管片宽宽宽宽度、管片度、管片度、管片度、管片环环环环外径、曲外径、曲外径、曲外径、曲线线线线半径、曲半径、曲半径、曲半径、曲线线线线区区区区间间间间楔形楔形楔形楔形管片管片管片管片环环环环使用比例、管片制作的方便性确定外，使用比例、管片制作的方便性确定外，使用比例、管片制作的方便性确定外，使用比例、管片制作的方便性确定外，还应还应还应还应根据盾尾操作空隙而定。根据盾尾操作空隙而定。根据盾尾操作空隙而定。根据盾尾操作空隙而定。总结过总结过总结过总结过去的使用去的使用去的使用去的使用经经经经验验验验，由于配筋上的制，由于配筋上的制，由于配筋上的制，由于配筋上的制约约约约，绝绝绝绝大多数混凝土大多数混凝土大多数混凝土大多数混凝土类类类类管片的楔形量在管片的楔形量在管片的楔形量在管片的楔形量在75mm75mm75mm75mm以内。以内。以内。以内。楔形量的确定除楔形量的确定除楔形量的确定除楔形量的确定除满满满满足足足足现现现现状状状状线线线线路外，也路外，也路外，也路外，也应应应应考考考考虑满虑满虑满虑满足盾构机的最小使用半径。足盾构机的最小使用半径。足盾构机的最小使用半径。足盾构机的最小使用半径。楔形量的确定需要考楔形量的确定需要考楔形量的确定需要考楔形量的确定需要考虑错缝虑错缝虑错缝虑错缝拼装条件下，由于管片扭拼装条件下，由于管片扭拼装条件下，由于管片扭拼装条件下，由于管片扭转转转转造成造成造成造成线线线线路路路路拟拟拟拟合的复合的复合的复合的复杂杂杂杂性，需要有一性，需要有一性，需要有一性，需要有一定的余量。定的余量。定的余量。定的余量。楔形量的确定最好能楔形量的确定最好能楔形量的确定最好能楔形量的确定最好能够较优够较优够较优够较优的的的的满满满满足足足足线线线线路路路路拟拟拟拟合需要，一般以在多种曲合需要，一般以在多种曲合需要，一般以在多种曲合需要，一般以在多种曲线线线线半径下，通半径下，通半径下，通半径下，通过过过过与与与与标标标标准准准准环环环环的的的的组组组组合合合合实现错缝实现错缝实现错缝实现错缝拼状拼状拼状拼状为为为为宜。宜。宜。宜。由于管片拼装的不可准确由于管片拼装的不可准确由于管片拼装的不可准确由于管片拼装的不可准确预测预测预测预测性，楔形量的数性，楔形量的数性，楔形量的数性，楔形量的数值值值值不是唯一的。不是唯一的。不是唯一的。不是唯一的。管片环外径D。Do4m4mDo6m6m-Do8m8mDo10miomDO楔形量(mm)157530-80309040904070楔形角20-11520-7015-5015-3510-257/12/2024a3.3.管片模具管片模具管片模具管片模具设计设计设计设计 设计设计设计设计程序及程序及程序及程序及过过过过程控制程控制程控制程控制7/12/2024a4.4.结结结结构构构构计计计计算分析算分析算分析算分析 荷荷荷荷 载载载载国 名水土压力计算方法澳大利亚Pv=全覆土荷载；Pe=Pv+静水压力（1）奥地利浅埋隧道：Pv=全覆土荷载；Pe=Pv+静水压力；深埋隧道：Terzaghi松弛土压力公式比利时Schulze-Duddeck法德国Pv=全覆土荷载；Pe=Pv（=0.5）法国Pv=全覆土荷载或Terzaghi松弛土压力公式；Pe=Pv（按经验取值）西班牙忽略粘聚力的Terzaghi松弛土压力公式（=1.0）英国Pv=全覆土荷载（+水压力）；Pe=（1+）/2Pv（+静水压力）（=k0）美国Pv=全覆土荷载（+水压力）；Pe=Pv（+静水压力）（=0.40.5）日本Pv=全覆土荷载（+水压力）或Terzaghi松弛土压力Pe=Pv（+静水压力）（=0.4 0.9）在砂性土中，当覆土厚度大于在砂性土中，当覆土厚度大于在砂性土中，当覆土厚度大于在砂性土中，当覆土厚度大于1 12 2倍隧道外直径倍隧道外直径倍隧道外直径倍隧道外直径时时时时多采用松弛土多采用松弛土多采用松弛土多采用松弛土压压压压力；力；力；力；在粘性土中，如果在粘性土中，如果在粘性土中，如果在粘性土中，如果为为为为硬硬硬硬质质质质粘性土粘性土粘性土粘性土（N8N8），当覆土厚度大于），当覆土厚度大于），当覆土厚度大于），当覆土厚度大于1 12 2倍倍倍倍隧道外直径隧道外直径隧道外直径隧道外直径时时时时多采用松弛土多采用松弛土多采用松弛土多采用松弛土压压压压力。力。力。力。对对对对于中等固于中等固于中等固于中等固结结结结的粘性土（的粘性土（的粘性土（的粘性土（4N4N8 8或或或或软软软软粘性土（粘性土（粘性土（粘性土（2N2N4 4）将隧道）将隧道）将隧道）将隧道的全覆土重量作的全覆土重量作的全覆土重量作的全覆土重量作为为为为土土土土压压压压力力力力进进进进行行行行计计计计算。算。算。算。对对对对于于于于软软软软流塑地流塑地流塑地流塑地层时层时层时层时，一般不考，一般不考，一般不考，一般不考虑虑虑虑地基的成拱效地基的成拱效地基的成拱效地基的成拱效应应应应，将隧道的全覆，将隧道的全覆，将隧道的全覆，将隧道的全覆土重量作土重量作土重量作土重量作为为为为土土土土压压压压力力力力 对对对对于岩石地于岩石地于岩石地于岩石地层层层层，国内无盾构，国内无盾构，国内无盾构，国内无盾构设计设计设计设计施工的相关施工的相关施工的相关施工的相关经验经验经验经验，可按普氏平衡拱，可按普氏平衡拱，可按普氏平衡拱，可按普氏平衡拱理理理理论结论结论结论结合合合合TerzaghiTerzaghi土土土土压压压压力理力理力理力理论进论进论进论进行行行行计计计计算算算算土土土土压压压压力的下限力的下限力的下限力的下限值值值值：小型盾构隧道：小型盾构隧道：小型盾构隧道：小型盾构隧道可采用相当于隧道外径可采用相当于隧道外径可采用相当于隧道外径可采用相当于隧道外径2.02.0倍的覆土倍的覆土倍的覆土倍的覆土厚度的土厚度的土厚度的土厚度的土压压压压力力力力值值值值；中等直径的盾构；中等直径的盾构；中等直径的盾构；中等直径的盾构隧道可采用相当于隧道外径隧道可采用相当于隧道外径隧道可采用相当于隧道外径隧道可采用相当于隧道外径1 11.51.5倍的覆土厚度的土倍的覆土厚度的土倍的覆土厚度的土倍的覆土厚度的土压压压压力力力力值值值值或采用或采用或采用或采用200kN200kNm2m2。7/12/2024a4.4.结结结结构构构构计计计计算分析算分析算分析算分析 参数参数参数参数管片的管片的管片的管片的设计设计设计设计断面断面断面断面应应应应力会由于垂力会由于垂力会由于垂力会由于垂直方向荷直方向荷直方向荷直方向荷载载载载和水平方向荷和水平方向荷和水平方向荷和水平方向荷载载载载之之之之间间间间微妙的平衡关系而微妙的平衡关系而微妙的平衡关系而微妙的平衡关系而发发发发生生生生变变变变化，化，化，化，侧侧侧侧向土向土向土向土压压压压力系数力系数力系数力系数(入入入入)，地基抗力，地基抗力，地基抗力，地基抗力系数系数系数系数(k)(k)要在充分考要在充分考要在充分考要在充分考虑虑虑虑地基条件地基条件地基条件地基条件和隧道的用途之后，慎重地和隧道的用途之后，慎重地和隧道的用途之后，慎重地和隧道的用途之后，慎重地进进进进行确定。行确定。行确定。行确定。水水水水压压压压力取力取力取力取值值值值要考要考要考要考虑虑虑虑最不利情况。最不利情况。最不利情况。最不利情况。弹弹弹弹性抗力取性抗力取性抗力取性抗力取值值值值最好最好最好最好结结结结合合合合N N值值值值和和和和地地地地层层层层特征特征特征特征综综综综合考合考合考合考虑虑虑虑。岩石地岩石地岩石地岩石地层层层层的的的的弹弹弹弹性抗力要考性抗力要考性抗力要考性抗力要考虑虑虑虑背背背背后注后注后注后注浆浆浆浆材料的性能，不宜取材料的性能，不宜取材料的性能，不宜取材料的性能，不宜取值值值值过过过过高。高。高。高。侧侧侧侧向土向土向土向土压压压压力系数（力系数（力系数（力系数（）地基抗力系数（）地基抗力系数（）地基抗力系数（）地基抗力系数（k k）水土压力计算土的种类K(kN/m3)N值大致范围水土分算密实砂性土中密砂性土松散、稍密砂性土0.350.450.450.550.500.6030-5010-300-1030N15N30N15固结粘性土坚硬、硬塑粘性土可塑粘性土0.350.450.450.550.500.6530-5010-300-1025N8N254N8水土合算可塑粘性土软塑粘性土流塑粘性土0.550.650.650.750.700.855-100-504N82N4N27/12/2024a4.4.结结结结构构构构计计计计算分析算分析算分析算分析 计计计计算方法算方法算方法算方法修正修正修正修正惯惯惯惯用法用法用法用法 管片管片管片管片环简环简环简环简化化化化为弹为弹为弹为弹性匀性匀性匀性匀质质质质的的的的圆环圆环圆环圆环。不考不考不考不考虑竖虑竖虑竖虑竖向地向地向地向地层层层层抗力的影响，抗力的影响，抗力的影响，抗力的影响，竖竖竖竖向地基反力按隧道所承向地基反力按隧道所承向地基反力按隧道所承向地基反力按隧道所承受的受的受的受的竖竖竖竖向荷向荷向荷向荷载载载载根据荷根据荷根据荷根据荷载载载载平衡条件按均布荷平衡条件按均布荷平衡条件按均布荷平衡条件按均布荷载计载计载计载计算。算。算。算。水平向地水平向地水平向地水平向地层层层层抗力假定抗力假定抗力假定抗力假定为为为为分布在隧道中部分布在隧道中部分布在隧道中部分布在隧道中部9090度范度范度范度范围围围围的水平的水平的水平的水平向三角形荷向三角形荷向三角形荷向三角形荷载载载载。管片自重引起的地管片自重引起的地管片自重引起的地管片自重引起的地层变层变层变层变形所形所形所形所产产产产生的水平地基抗力根据壁生的水平地基抗力根据壁生的水平地基抗力根据壁生的水平地基抗力根据壁后注后注后注后注浆浆浆浆的方式和的方式和的方式和的方式和浆浆浆浆液的早期液的早期液的早期液的早期强强强强度等情况确定是否考度等情况确定是否考度等情况确定是否考度等情况确定是否考虑虑虑虑。考考考考虑虑虑虑由于管片接由于管片接由于管片接由于管片接头头头头部位弯曲部位弯曲部位弯曲部位弯曲刚刚刚刚度的降低度的降低度的降低度的降低导导导导致整个致整个致整个致整个圆环圆环圆环圆环的的的的钢钢钢钢度降低，引入度降低，引入度降低，引入度降低，引入刚刚刚刚度折减系数度折减系数度折减系数度折减系数（11），整个，整个，整个，整个圆环圆环圆环圆环的的的的刚刚刚刚度度度度变为变为变为变为EIEI。考考考考虑错缝虑错缝虑错缝虑错缝拼装拼装拼装拼装环间环间环间环间剪力剪力剪力剪力传递对传递对传递对传递对管片受力的影响，管片受力的影响，管片受力的影响，管片受力的影响，对计对计对计对计算算算算结结结结果中的弯矩果中的弯矩果中的弯矩果中的弯矩MM、轴轴轴轴力力力力N N进进进进行行行行调调调调整，引入弯矩整，引入弯矩整，引入弯矩整，引入弯矩传递传递传递传递系数系数系数系数。主截面的主截面的主截面的主截面的计计计计算内力算内力算内力算内力调调调调整整整整为为为为（1+1+）MM、N N（0101），管片），管片），管片），管片接接接接头头头头部位的部位的部位的部位的计计计计算内力算内力算内力算内力调调调调整整整整为为为为（1-1-）MM、N N。管片内力可采用解析法管片内力可采用解析法管片内力可采用解析法管片内力可采用解析法计计计计算算算算 7/12/2024a4.4.结结结结构构构构计计计计算分析算分析算分析算分析 计计计计算方法算方法算方法算方法梁梁梁梁-弹弹弹弹簧模型法簧模型法簧模型法簧模型法 将管片将管片将管片将管片简简简简化化化化为为为为曲梁（曲梁（曲梁（曲梁（圆圆圆圆弧梁）或直梁，管弧梁）或直梁，管弧梁）或直梁，管弧梁）或直梁，管片片片片间间间间的的的的纵纵纵纵向接向接向接向接头头头头按能按能按能按能够够够够承受弯矩并承受弯矩并承受弯矩并承受弯矩并传递传递传递传递剪力剪力剪力剪力和和和和轴轴轴轴力的旋力的旋力的旋力的旋转弹转弹转弹转弹簧模簧模簧模簧模拟拟拟拟，旋，旋，旋，旋转刚转刚转刚转刚度度度度KK宜根据宜根据宜根据宜根据试验试验试验试验确定，并考确定，并考确定，并考确定，并考虑虑虑虑偏心率的影响。偏心率的影响。偏心率的影响。偏心率的影响。管片管片管片管片环间环间环间环间接接接接头头头头考考考考虑错缝虑错缝虑错缝虑错缝拼装的影响，按剪拼装的影响，按剪拼装的影响，按剪拼装的影响，按剪切切切切弹弹弹弹簧模簧模簧模簧模拟拟拟拟，其剪切，其剪切，其剪切，其剪切刚刚刚刚度度度度KsKs考考考考虑虑虑虑接接接接头头头头构造、构造、构造、构造、缓缓缓缓冲冲冲冲垫垫垫垫的参数等宜根据的参数等宜根据的参数等宜根据的参数等宜根据试验试验试验试验确定。确定。确定。确定。地地地地层层层层抗力考抗力考抗力考抗力考虑虑虑虑隧道隧道隧道隧道围围围围岩情况、隧道直径、岩情况、隧道直径、岩情况、隧道直径、岩情况、隧道直径、埋深、荷埋深、荷埋深、荷埋深、荷载计载计载计载计算方法等因素采用局部算方法等因素采用局部算方法等因素采用局部算方法等因素采用局部弹弹弹弹簧模簧模簧模簧模型或全周型或全周型或全周型或全周弹弹弹弹簧模型，一般按径向簧模型，一般按径向簧模型，一般按径向簧模型，一般按径向弹弹弹弹簧模簧模簧模簧模拟拟拟拟，不考不考不考不考虑虑虑虑切向切向切向