新型接头盾构管片单环拼装质量几何分析

摘要

目前国内盾构隧道衬砌普遍使用螺栓作为连接件,导致连接存在一定问题,如手孔的设置会对管片造成削弱,螺栓的紧固靠人工作业,耗费人力.为了解决上述问题,上海轨道交通18号线部分区段使用了新型管片,新型管片的接头不同于传统管片,其纵向连接件为预埋插入式连接件,环向连接件为预埋滑入式连接件,拼装中可省去人工作业,而接头构造的不同也会对拼装质量造成影响.文章以上海轨道交通18号线新型接头管片应用项目为背景,考虑纵缝错台作为主要拼装误差进行二维几何分析,提出环内各管片姿态确定方法,以K块插入间隙和顶底、腰部收敛为指标,评价两种管片拼装质量.计算得出当环向预埋滑入式连接件的存在使新型管片拼装阶段纵缝径向错台远小于传统管片的情况下,新型管片的最大顶底或腰部收敛仅为普通管片最大顶底或腰部收敛的19％左右,成圆质量更好,同时K块插入间隙也仅为传统管片的12％左右,因此对拼装人员的操作水平要求更高.总体而言,这种连接件的使用提高了施工的自动化水平,具有较大的经济效益和社会效益,值得在今后的实际工程中广泛推广.