上软下硬地层地铁盾构管片通用环的设计研究摘要：根据国内外盾构的设计理论和经验，针对深圳地区上软下硬地层盾构通用环管片设计进行了探讨和分析，研究了管片的分块、封顶块位置、管片内径、厚度、环宽、楔形量、榫槽、连接方式、组装方式、防水等构造设计的原理以及经验，希望能够为国内外地铁设计同行提供借鉴。关键词：盾构管片；封顶块；楔形量Abstract:Throughresearchondomesticandforeignshieldsegmentsstructuredesign，thispaperdiscussesinthestructuredesignofuniversalsegmentsforshieldinsoftupperandhardlowerlayersofShenzhenMetro．Segmentsofwhichthepartitionofuniversalshield，thekeyposition，theinteriordiameter，thethickness，theannularwidth，thewedge-shapedmeasure，thetenonandgroove，thelinkmethods，theassemb---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---lyandthewaterproofstructureetcarestudied，whichcanserveasreferenceforthereaders．Keywords:shieldsegments；keysegment；wedge-shapedmeasure.：S611文献标识码：A：2095-2104（2013）1引言随着城市轨道交通的快速发展，盾构法在上海、广州、深圳、北京、南京等城市地铁建设中得到推广。该工法具有施工速度快、对周边环境干扰少、地层适应性强、安全性高等优点。为了满足盾构隧道曲线偏转及蛇形纠偏需要，盾构管片一般设计成楔形衬砌环。目前国际上常用的衬砌环类型有三种：直线衬砌环与楔形衬砌环的组合、通用环、左右楔形衬砌环之间的相互组合。深圳地区上软下硬地层一般选用通用环管片，本文以此为背景对该类管片的设计进行研究，希望为以后类似工程实践提供借鉴。2通用环管片设计21分块设计管片分块设计需要综合考虑管片的生产、安装、纠偏、断面大小以及对渗漏水和结构刚度的影响等因素。一般而言，小断面隧道（如市政隧道等）分4块，中至大断面隧道（如地铁公路隧道等）分6~10块[1]。深圳地铁盾构采用六分块方案：---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---即3块标准块+2块邻接块+1块封顶块。2.2封顶块位置设计理论上，封顶块位于任何位置都是可行的，但不同部位封顶块对千斤顶推力大小要求及管片受挤压程度差异较大。当封顶块位于拱腰以上部位时，封顶块最后拼装，所需千斤顶推力小，对两侧管片的挤压小；当封顶块位于拱腰以下部位时，两侧先拼装管片会挤向封顶块预留空间，导致封顶块拼装时需要增大千斤顶推力，易对管片造成挤压破坏；当封顶块位于拱腰水平部位时，封顶块旋转到拱腰以下部位的次数相对减少，管片所受挤压损坏几率小。深圳采用封顶块位于拱腰的水平部位。2.3管片内径设计管片内径设计除考虑车辆限界、设备限界、受电弓限界及建筑限界外，还需考虑施工误差、测量误差等因素。深圳管片内径，标准盾构一般为5.4m，非标盾构一般为6.0m。2.4管片形式及厚度设计盾构管片一般采用单层装配式衬砌，C50钢筋混凝土。衬砌要求有一定刚度，其变形、接缝张开及裂缝大小等均要求控制在预期范围。深圳管片厚度综合考虑了覆土深度、周边环境及工程地质条件，借鉴广州、北京地铁类似地层设计经验，---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---经结构计算，最终确定标准盾构0.30m，非标盾构0.35m。2.5环宽设计环宽设计，从提高施工进度、结构防水、管片连接件及提高结构整体性方面看，宽管片比窄管片好。但管片加宽将造成盾构机长度增加双倍的加宽量，影响其灵敏性[2]。国内地铁管片环宽主要有1.2m和1.5m两种。管片宽度的选择主要取决于施工工期、施工管理水平和机械系统配套的协调性。1.5m宽度的管片与1.2m宽的管片相比，施工工期相对较短，但一个施工循环出土量较大，故对水平运输、垂直运输系统要求及施工管理水平要求均较高。深圳地铁一期工程第7标段（“华－岗”区间隧道）首次使用通用环时，限于当时施工经验不足，采用1.2m环宽管片。目前，随着施工管理水平和机械性能的提高，深圳通用环环宽一般为1.5m。2.6楔形量设计楔形量的设计，除了考虑曲线半径、衬砌外径、管片...