盾构隧道管片接缝的防水方式研究

盾构隧道管片接缝的防水方式研究

摘要：盾构隧道防水是隧道质量控制的重要内容，而管片接缝的密封工作的好坏直接影响着隧道抵抗地下水的能力。管片的接缝防水有多道防线，本文拟对现有接缝防水方式作个归纳总结，以供参考。

关键词：

盾构、接缝，防水

前言：

图1 接头防水体系

由于盾构隧道是埋于地下的结构物，处于地下水的包围之中，不可避免的会受到地下水压力的作用，地下水的侵入会导致结构破坏，设备腐蚀，危害行车安全，影响外观等一系列问题，严重的甚至会影响到地铁的运营和降低隧道的使用寿命。盾构隧道的接缝特别多，其渗水通道会远远大于其他的地下结构物，所以做好其接缝的密封工作可以很大程度上抑制地下水的侵入危害。本文拟对现行工程中所使用的管片接缝密封方式做个总结归纳，以供查阅参考。

1 弹性密封防水

弹性密封防水，应该保证：1）在设计水压下不漏水，能承受千斤顶压力、压浆压力、由拧紧螺栓引起的预紧力以及衬砌使用阶段的截面内力；2）有相当的弹性，在承受往复压力后复原能力强；3）有足够的粘结力、耐久性、稳定性、抗老化性及对压浆浆液的耐腐蚀性；4）施工方便，不会影响管片拼装的精度，安装后能立即承受荷载等。

1.1接头密封条

接头密封条是在受压后形成的，粘结在接头表面上的，通常使用在无螺栓的钢筋混凝土管片衬砌之中。因为广泛使用无螺栓衬砌，接头面为凹凸圆弧面，接头密封条就尤其适用于这种接头，一般使用橡胶沥青密封条，靠加热粘结在管片上。此外还有以硅、环氧树脂等的聚合物为材料的。

1.2非膨胀性弹性密封垫

弹性密封垫是预制的成形品，嵌置在接头面上专设的密封垫沟槽内，无论有无螺栓都可

图3 密封材料产生的自封作用

以使用。它在地层条件恶劣，地下水压高的情况下也显现出了很好的防水效果。在欧洲，密封材料的主体就是非膨胀合成橡胶，在我国的盾构法隧道中它也是最常用的防水形式。

（1）工作机理。它利用的是密封垫静态密封原理，如图3所示。密封垫工作状态下的材料行为类似于高粘度液体的某些特性，它具有把压力传递到接触面的特性。橡胶密封垫受到压缩后，便产生初始接触面应力p0，当其受到液体侧向压力作用时，应力将重新分布，并产生附加应力p1 (自封作用)。假定在完全刚性约束条件下，可认为接触面应力近似等于(p0+p1)，按照静态密封理论，则不可能渗漏。但是，盾构管片由于拼装间隙，荷载变化引起接缝开闭以及管片拼装错位，密封垫的约束条件显然不可能是完全刚性约束，故约束条件具有不确定性。但在极端不利工况条件下，其受力状态近似于两端为刚性约束的矩形梁受均布荷载作用，在大变形条件下两端接触面在水压作用下的应力重分布是难以确定的。

（2）设计技术要求：为能使密封垫完全压密，密封垫沟槽面积应该大于或者等于密封垫的断面积；为确保环面密封材料完全压密（即纵向环缝张开量为0），千斤顶顶力要大于环缝张开量为0时对密封材料的压缩力；为确保环面密封材料张开量为0，螺栓紧固力应该大于密封材料的压缩力；从材料老化等因素考虑，在接缝张开量为0时，要求材料的压缩率小于35％；密封垫的高度与密封垫沟槽深度的设计应该

考虑在0.6mpa水压下能满足设计要求的适应接缝张开量，密封垫的宽度通常大于25mm。

1.3遇水膨胀橡胶密封垫

图4 水膨胀橡胶密封垫工作机理

遇水膨胀橡胶密封垫是80年代开发应用的隧道衬砌接缝防水材料。与传统的橡胶止水材料相比较，施工时它所需受压程度小，只要压缩7％即可（传统的橡胶受压型密封材料需要35％），能够消除压缩应力引起的破坏。当接缝两侧的距离大于防水材料的弹性恢复率时，由其遇水膨胀的特点，在其膨胀范围以内还能够起止水作用。遇水膨胀橡胶密封垫以其造价低廉（可节省50％以上）、施工简便、效率高，节省材料（大大减少了密封垫的厚度），止水能力强等优点，近年来已成为国内外隧道衬砌接缝防水中运用最广的一种防水材料。

它工作状态下的材料性能，也类似于高粘体系，具有把压力传递到其接触面的特性。装在密封槽中的橡胶密封垫受到一定的压力时，便对初始接触面产生应力p0，当遇水胀橡胶吸水膨胀及受到液体压力作用时，将产生附加接触面应力p1，如图4所示。这时，总接触面的应力为p=p0+p1，当pw>_*（p0+p1）＝_*（p0+_p0）发生渗漏。

还有一种组合应用是把遇水膨胀橡胶和普通非膨胀橡胶密封垫结合起来使用，通过嵌入或者是模压的方式方法将水膨胀橡胶与非膨胀橡胶结合构成复合型弹性橡胶密封垫，如图5所示。这样，弹性橡胶密封垫拥有了弹性止水、膨胀止水双重功效，使得弹性橡胶密封垫即使在管片之间产生较大接缝张开量，依靠橡胶回弹无法完全止水(包括长期压缩下的密封垫应力松弛)的情况下，膨胀橡胶遇水产生体积膨胀，达到止水的目的。这样一来，盾构隧道短期的防水靠密封垫压密解决，而长期防水依靠水膨胀橡胶的水膨胀性，尤其是限制侧向膨胀，靠高度方向的单向膨胀予以解决。

图5 复合型弹性橡胶密封垫

2 灌注密封剂

灌注密封剂就是用喷枪、泵等器具将聚氨酯或树脂类密封剂等材料，沿着管片的预留灌浆孔压注入预留沟槽孔道里，密封剂聚合固化后，依靠它与孔壁的粘结力密封接缝，就能起到止水作用。显然，它需要有良好的可灌性和有水存在下的固化性，与混凝土有良好的粘结力，并有良好的强度、弹性及化学稳定性。通常把它和弹性密封垫配合起来使用，作为加强防水的措施。

3 嵌缝填料

在管片拼装完成以后过一段时间即进行嵌缝作业，一般需要等到隧道变形稳定以后，且最好是在枯水期，但主要用在渗漏水的接缝和进出洞一定范围内的接缝上。它不是靠弹性压密防水，而是用嵌缝材料的填嵌密实来达到防水目的。嵌缝填料几乎不受接头形状的限制，嵌缝沟槽位于接头的内缘，其开口有方形的，也有喇叭形的，要根据所选用材料等具体情况确定。

嵌缝填料要求具有良好的不透水性、粘结性、耐久性、延伸性、耐药性、抗老化性，收缩小，适应一定变形的弹性，特别要能与潮湿的混凝土结合好，具有不流坠的抗下垂性，以便于在湿润状态下施工。目前采用的嵌缝填料有环氧树脂系列、聚硫橡胶系列、聚氨酯、水泥和橡胶泡沫条、石棉化合物等。由于嵌缝填料的独特作用，国外几乎各种管片都考虑嵌缝防水，甚至有的铸铁管片、钢管片衬砌去掉接缝密封垫，单靠嵌缝防水就能达到理想的防水效果。

图6 嵌缝形式示例

目前来讲，盾构法区间隧道管片间的嵌缝形式很多，如图6所示的是效果较好的一种：腻子条设置于呈“工”字型的塑料控膨材料内,左右两条腻子条与嵌缝槽的侧面紧密相贴,嵌缝槽口以氯丁胶乳水泥砂浆封闭,即构成一完整的嵌缝防水体系，不易受到初始缝状态的影响，基面湿润或者轻度渗漏均可作业。

近年来,日本、比利时等地生产商开发出新型的嵌缝用单组分密封胶类遇水膨胀腻子产品，其主要成分

多为聚氯酪型,可在潮湿面施工。在采用嵌缝枪将其注入嵌缝槽后,腻子与空气中的潮气接触变为软橡胶般的弹性体材料,然后用增韧型环氧胶泥或氯丁胶乳水泥砂浆封闭嵌缝槽口。若地下水沿管片接缝渗入嵌缝槽内,腻子遇水会迅速膨胀,封闭渗水通道,从而保证嵌缝槽无渗漏，即为以水止水。由于可以采用嵌缝枪灌注作业,此材料尤其适用于外形构造复杂、作业困难的场合,替代膨润土止水条作为施工缝防水材料。另外，特别是对于那些尺寸不规范的接缝，现场使用时仅需要根据接缝大小，用手将其搓成一定的尺寸填塞入接缝即可，施工十分方便。但是在施工过程中,施工界面因水冲刷后的积水会导致遇水膨胀腻子条在混凝土还未浇捣前就预先膨胀,失去了其后期的膨胀止水功能,所以如何防止遇水膨胀腻子条的预膨胀是此种材料应用的关键。现在通常采用两种方法来达到此目的,一是腻子条表面涂刷缓膨胀剂；二是在生产制作遇水膨胀腻子条的过程中,加入缓膨胀成分,制成具有缓膨胀功能的止水条。

4 小结管片接缝防水的设计有很多种，主要是接缝密封垫防水、灌注密封剂防水和嵌缝防水，采用比较合理的防水方案可以取得较好的防水效果。非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水，以耐久性与止水性见长；水膨胀橡胶，靠其遇水膨胀后的膨胀压止水，它的特点是可使密封材料变薄、施工方便，但耐久性尚待验证；国内已研究开发了水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。灌注密封剂防水防水使用效果好但是费用较高。而嵌缝防水作为接缝防水施工的最后一道防线，形式多样，可选择材料的范围也比较广，因此要根据现场条件选择可靠适用经济的形式。

管片防水材料粘贴作业指导书

武汉长江隧道工程 管片防水材料安装作业指导书 编制： 审核： 批准： 中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程 项目经理部 二零零六年七月

1．编制依据 （1）《地下铁道设计规范》（GB50157-2003）; （2）《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）; （3）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）; （4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）; （5）本工程《实施性施工组织设计》; （6）本工程结构防水设计图； 2．编制目的 规范盾构工程衬砌管片防水材料施作工序操作，提高施工效率和防水质量，确保隧道管片衬砌防水达到设计和验收规范的要求。 3．适用范围 武汉长江隧道工程盾构区间隧道衬砌管片防水材料安装施工。 4．定义 4.1 防水材料 指氯丁橡胶+遇水膨胀橡胶弹性密封垫和三元乙丙橡胶+遇水膨胀橡胶弹性密封垫（此后统称为止水条）、丁晴软木橡胶（衬垫）、氯丁海绵橡胶、自粘性橡胶薄板等。 4.2粘结剂 粘贴止水条、软木衬垫等所使用的单组份氯丁-酚醛胶粘剂。 4.3润滑剂 为减小管片安装时封顶块插入的摩擦力，在其两侧纵缝涂刷的水性润滑剂。 4.4缓膨剂 防止遇水膨胀橡胶受潮或遇水提前膨胀的减缓膨胀剂。 4.5技术指令

值班土木技术人员根据洞内需要以书面形式通知的管片使用计划与型号。5．工程概况 武汉长江隧道工程采用盾构法施工，钢筋混凝土管片采用C50P12混凝土，内径为10米，外径为11米，每片弧长约4米，环片厚度500mm，环片宽度2000mm，共2548环，每环31.75 m3砼，折合砼总立方量约为80423m3。每环管片分为9块，其中封顶块1块、邻接块2块、标准块6块。管片在环纵向均设凹凸榫槽，每块管片均设内外两道密封。6．部门职责 6.1 工程部 负责进行防水材料粘贴的交底，下达不同型号的粘贴指令。对进场的材料进行检验。 6.2 材料库 根据材料计划采购防水材料，并及时组织材料的进场；对进场的材料通知实验室进行抽检，对合格的材料妥善保管，并系统管理现场对材料的领取。 6.3 作业班组 根据工程部交底和粘贴指令正确粘贴管片的防水材料，保证盾构掘进的需要。7．产品检验 7.1止水条成品尺寸允许误差 序号项目允许误差附注 01 长度允许误差纵向：-5mm～0mm；环向：-10mm～0mm 02 高度允许误差-0.5mm～0mm 03 宽度允许误差-1.0mm～0mm 04 接头允许误差-0.5mm～0mm 相对高度7.2性能指标 7.2.1遇水膨胀橡胶 （1）硬度（SH）外侧 43°±5°，内侧45°±7° （2）拉伸强度≥4.0Mpa

盾构法隧道工程防水施工工艺标准

2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 （1）《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 （2）《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 （3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 （1）盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级，各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求，应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料，应有产品合格证和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则，编制防水工程施工方案，明确工艺流程，指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施： 1)疏于掘进土层中地下水的措施；

嵌缝施工方案

目录 1.工程概况 (1) 1.1驷马桥北站～动物园站区间 (1) 1.2动物园站～熊猫大道站区间 (1) 2.工程数量 (1) 2.1嵌缝 (2) 2.2吊装孔封堵 (2) 3.人员配置 (2) 4.施工方案 (3) 4.1嵌缝作用和目的 (3) 4.2嵌缝施工 (4) 4.3吊装孔封堵 (4) 4.4脚手架搭 (4) 五、进度计划 (5) 六、工程质量保证措施 (5) 七、安全生产 (5) 八、文明施工 (6) 九、应急措施 (7)

áa??í¨μào?±??)?D??à?3ì ( · ? CK36+645.000 áa??í¨μào?±??)?D??à?3ì ( · D? CK35+360.000 CK34+880.000 ?á?ˉ?ü1?????eμ?à?3ì 1 ?á?ˉ?ü1???????à?3ì 1 μ CK35+930.800 CK36+116.100 ?ˉDüü1?????eμ?à?3ì ?1 ?ˉDüü1???????à?3ì ?1 μ CK37+365.900 áa??í¨μàD??à?3ì ? ? CK37+215.000 °? ? ?? 1 ? 1 嵌缝施工方案 1、工程概况 成都地铁 3 号线一期工程土建施工 05 标合同段盾构区间工程位于成 都市成华区，本标段区间包含驷马桥北站～动物园站区间和动物园站～熊 猫大道站区间。区间线路出驷马桥北站后，沿川陕路向北入动物园站，出 动物园站，继续沿川陕路北行，下穿三环路川陕立交桥后向北，在川陕路 与熊猫大道交叉路口进入熊猫大道站。区间工程范围示意图如图 1-1 所示。 ? á? í? ?± ±? ? × ó? ?1048.811m × ó? ?1248.427m ? ˉ? ?? ó ò ?? ?1050.800m ó ò ?1249.619m ? á? ˉ? ü 1? ?? ? ? ˉD ü ü 1? ?? ? D ü ? ¨′ óμ à? ? 图 1-1 区间工程范围示意图 1.1 驷马桥北站～动物园站区间 驷马桥北站~动物园站区间盾构隧道起讫里程：YDK34+880.000~ YDK 35+930.800，其中右线隧道长 1050.8m ，左线隧道长 1048.811m ， 左线短链长 1.989m 。 1.2 动物园站～熊猫大道站区间 动物园站~熊猫大道站区间盾构隧道起讫里程：YDK36+116.100~ YDK37+365.900，右线隧道长 1249.619m ，左线隧道长 1248.427m ，其 中右线短链长 0.184m ，左线短链长 1.373m 。 2、工程数量

城市轨道交通盾构隧道防水措施(新编版)

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 城市轨道交通盾构隧道防水措施 (新编版)

城市轨道交通盾构隧道防水措施(新编版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：防水是地铁工程中的一项重要内容，它直接关系到地铁运营环境、结构的坚固性和耐久性及地铁运营成本和运营安全。因此，做好地铁防水，具有很重要的现实意义。本文从盾构隧道防水要求出发，提出了城市轨道交通盾构隧道的防水措施。 关键词：防水；措施；轨道交通 地铁盾构隧道防水要求 地铁防水是地铁建造质量的重要环节，防水的好坏关系到地铁的使用性、耐久性、安全性，这就要求地铁需具有良好的防水性能，主要表现为以下几方面： 1、良好的防水是地铁正常运营的需要。 2、良好的防水是工程本身坚固性和耐久性的要求。 3、良好的防水是环境保护、水资源保护的需要，是避免引发地质灾害事故的需要。 4、良好的防水对减少地铁运营阶段的维修成本起到重要的作用。 盾构隧道防水的措施

1、螺栓孔及吊装孔的防水措施 (1)螺栓孔的密封圈也采用遇水膨胀橡胶材料，利用压密和膨胀双重作用加强防水，使用寿命终结可以进行更换，另外连接螺栓的防腐蚀处理是延长使用寿命、防止隧道渗漏的重要方面，也不能忽视。根据现场条件和已有经验，可采用填实保护法，涂敷保护法或封盖保护法等保护螺栓不被水浸锈蚀，并对螺栓进行热浸锌处理。 (2)吊装孔设计为不通透管片混凝土式样，预留300mm的混凝土层，只有当隧道内出现渗漏水时，才凿穿渗漏水处附近管片上吊装孔处的混凝土层，进行二次注浆堵水。另外吊装孔内设置止流阀，注浆管端头可做成可拆卸式，当注浆结束后，将活动端头部分拆除，清除预留孔内残余物，填入弹性密封材料，并用高性能焦油环氧树脂封固孔口，防止管片外部的水沿注浆孔渗入。密封圈和密封塞均用遇水膨胀橡胶制作。 2、管片与地层空隙的防水措施 盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时地进行压浆，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液(初期粘度低，微膨胀，后期强度高)、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个保护圈。在软弱围岩中，还

盾构法隧道的嵌缝防水

盾构法隧道的嵌缝防水 摘要：嵌缝防水是盾构法隧道防水的最后一道防线。结合上海市地铁2号线区间盾构隧道嵌缝防水的设计与施工，阐述了嵌缝防水的意义和设计思路，并着重介绍了嵌缝防水施工中的一些常见问题及其应对措施。 l 嵌缝概述 1．1 嵌缝的作用 一般而言，盾构法隧道防水的原则是“以防为主、多道防线、综合治理”。其防水施工的内容主要包括：衬砌自防水、衬砌外防水涂层、衬砌接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水)、螺栓孔防水、渗漏处理(盾尾充填注浆等)。 嵌缝施工作为一道防水措施的主要作用是将接缝允许渗漏量的水引导至规定位置，也就是说它是一种泄水方法，而不是堵水方法。 盾构法隧道防水的根本在于衬砌自防水和衬砌接缝的弹性密封垫防水。若这两道防水措施出现问题，比如钢筋混凝土管片抗渗能力不足、拼装时管片碎裂或是弹性密封垫放置不当(如水膨胀橡胶提前膨胀，接缝夹浆)，这时地下水就会进入隧道内部。若渗漏量较小，在嵌缝范围内的渗漏水会沿着嵌缝槽内沿流至端部排出，以保证嵌缝范围内无水渗出。若渗漏量较大超过允许值，则必须采取堵止措施。 有的施工单位以为嵌缝能堵止渗漏水，其实目前采用的嵌缝型式虽然能在潮湿基面上施工，但若嵌缝槽有冒水、滴漏现象应先堵漏止水，再行施工。

根据国标《地下工程防水技术规范》，防水等级共分4级，而按市标《盾构隧道防水技术规程》只有要求达到一级防水的工程，嵌缝防水才是必选项目。因此，除重要的城市道路隧道和地铁隧道(也只是防水等级2级的工程)外，许多盾构法隧道衬砌并不嵌缝或仅在局部区段嵌缝。 1．2 嵌缝设计简介 1．2．1 嵌缝的材料 嵌缝作业是依靠嵌缝材料的充填和粘接力达到密封防水的目的。一般要求嵌缝材料与基面有良好的粘接性(以承受衬砌外壁的静水压力)，较好的弹性(以适应隧道变形)，并且它的材料性能须保持稳定。 嵌缝材料种类繁多，上海地铁2号线中，选用了水膨胀腻子加封氯丁胶乳水泥的方案。 当地下水从接缝渗入时，腻子遇水膨胀堵住渗水路径。为防止水膨胀腻子膨胀应力过度，使用了工字型的膨胀控制材料(用高密度聚乙烯HDPE制作)。这样不仅能控制膨胀倍，还能控制膨胀方向，同时使腻子处于双向受力状态，减少了发生剪切破坏的可能性。率槽口外封Ω形的氯丁胶乳水泥，可加固工字条而自身不易碎裂。1．2．2 嵌缝的范围 盾构隧道单层衬砌全部嵌缝是极为少见的。一般认为，水是无孔不入的，由于盾构法装配式衬砌隧道有无数的管片接缝，因此要做到全封闭防水是很困难的，防水层上的任何瑕疵都会成为地下水渗入的途径。所以就目前的看法，全断面的嵌缝作业也是没必要的。

盾构法隧道施工管片螺栓防水保护罩说明

盾构法隧道施工管片螺栓防水保护罩说明 目前，盾构法隧道施工管片螺栓防水的处置方法为：特制一个保护罩，材质为聚丙烯（简称PP）或高密度聚乙烯（HDPE），厚度为2mm，在罩内填充双组份聚氨酯或聚硫密封胶（基于环保考虑，聚硫密封胶逐渐在被抛弃）。 原始设计为（如下图1）： 保护罩容积：((74/2)2*(1/3)0.5*6*5+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=205cm3 但是，这个保护罩的设计图是存在错误的，由小图7-7可以得知，保护罩的内净空高度为5+15+15+15-2=48mm，而所需高度为8+27+14=49mm。 图纸说明中的第二句“2、图中给出的保护罩断面尺寸仅供参考，现场施工前应进行试套。” 螺栓垫片设计厚度为8mm，而罩内高度为5mm，需将此高度由5mm 调整到10mm（大于螺栓垫片本身厚度8mm），则保护罩的容积增加到：((74/2)2*(1/3)0.5*6*3+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=229cm3 每根螺栓两端罩內体积为155cm3： ((70/2)2*3.1416*8+0.25*(53*0.5)*(53*0.866)*6*27+(30/2)2*3.1416*14+(70/2) 2*3.1416*8+0.25(53*0.5)*(53*0.866)*6*19)/1000=155cm3 则每根螺栓两端所需填充料体积为：229*2-155=303cm3 所需填充料的体积甚至超过了螺栓本身的体积，因此可认为原设计存在优化可能性，在保证螺栓防水效果的前提下，可以将保护罩的罩内净尺寸优化为（如下图2）：

其中类型一保护罩针对螺栓有螺纹的这一端，而类型二则针对螺栓有自带螺母这一端，类型一+类型二的罩内容积为230cm3，每根螺栓两端所需填充料体积为：230-155=75cm3，填充料体积差异为：303-75=228cm3(/根)。（实际施工中，因螺栓制造时的负公差，填料耗量会超过上述计算量，但耗量差值是由两种保护罩的净容积差造成的，是不变的）。 经济分析： 1. 填充物按双组份聚硫密封胶考虑，相应参数为：密度1.5g/cm3,市场批发价14元/kg，每根螺栓填充物节省金额=228cm3*1.5g/cm3*14元/kg/1000=4.79元(/根)， 2. 保护罩安装有两种设计要求，分别为顶部45°和180°，如设计要求为顶部45°，则需安装保护罩的螺栓3、5、7，平均按照5根考虑则每环节约材料成本为4.79*5=2 3.95元，按24元/环计；如设计要求为顶部180°，则需安装保护罩的螺栓平均按照15根考虑则每环节约材料成本为 4.79*15=71.85元，按72元/环计。 产品特点 1.厚度。为贯彻“建百年地铁，铸精品工程”的指导思想，本保护罩厚度严格按照设计要求制造，为足尺寸的2mm，单个保护罩可承受的净压重＞80kg。 2.标识线。罩体内外均有三根40/50/60ML刻度线，方便工人准确添加，减 少浪费(友情提示：如配备性能配套的填料工具则将更加事半功倍）。

大断面越江盾构隧道管片接头选型研究

第４２卷第６期２００５年１２月 现代隧道技术 ＭｏｄｅｍＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏ盯 Ｖ０１．４２Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２００５ 文章编号：１∞９∞８２（２（ｘ）５）【）６—０叭４一【】６ 大断面越江盾构隧道管片接头选型研究 何川１曾东洋１唐志诚１’２吴兰婷’ （１西南交通大学地下工程系，成都６１００３ｌ；２中铁二局集团有限公司，成都６１００３１） 摘要文章针对越江水下盾构隧道管片接头设计，采用二维有限』二对典型接头方案中不同螺栓位置和土水压力计算控制点下的接头抗弯刚度、接缝张开度和张开高度、螺栓应力等进行了数值汁算和对比分析，研究分析了手孔和螺栓数量及布设位置、Ｒ寸等对大断面越江盾构隧道管片接头选型及设计参数的影响。研究结果表明，工程设ｔ１中此类接头应在满足接头抗弯刚度和接缝张开度的前提下采取减少手孔数量、均布手扎位置、调整螺栓中心位置和尺寸、施加螺柃顶紧力等措施，以达到提高结构防水性和整体承载能力的目的。 关键词盾构隧道管片接头有限元分析选型 中图分类号：Ｕ４５１文献标识码：Ａ １引言２工程概况 由于盾构法隧道具有目标工期及工程造价可控性好、风险相对其它方法较小、施工期不影响江河通航及不易受河床变迁影响等优点而在国内外越江（河）工程中被广为采用，如已建成的日本东京湾横断公路隧道…、国内上海延安东路公路隧道、翔殷黄浦江隧道、重庆长江排水隧道等以及拟建中的武汉长江公路隧道、南京长江公路隧道、崇明岛越江公路隧道等工程均为盾构法隧道工程。越江（河）盾构隧道承载和防水设计的重点在于对其管片接头型式的选扦，选取具有可靠防水性的管片接头型式对越江（河）盾构法隧道具有至关苇要的意义。 目前，国内外对Ｊ‘盾构法隧道管片接头性能的研究”“１还主要局限于管片接头抗弯刚度和变形规律，而对管片接头抗弯刚度、防水和衬砌环整体刚度的影响因素及其相互影响性研究甚少。鉴于此，本文以拟建中的武汉长江公路隧道盾构区间为例，在对管片接头抗弯刚度研究的基础”１上，运用能对管片接头进行局部三维有限元模拟计算的梁－弹簧模型法，对影响工程结构设计中管片接头型式选择的重要参数，如管片接头抗弯刚度、接缝张开度和张开高度、螺栓应力、衬砌环变形和内力等进行深入研究，以期为类似条件下的越江（河）盾构隧道衬砌结构设计提供借鉴和参考。 修改稿返回日期：２００５—０７—０５ 作者筒介：何川，男，教授，博Ｌ生导师 ?１４?２１工程地质概况 武汉长江公路隧道为双孔四车道市政公路隧道，穿越长江段采用盾构法施丁。盾构隧道区间全长约２２００ｍ，埋深在９．５０～３０．０ｍ之间，局部最大埋深４０．Ｏｍ，河床水深１０．Ｏ～”．６４ｍ，主要位于富含地下水的砂土层中，两岸段承受较高承压水，江中段承受高水压潜水，穿越地层包括中密粉细砂、密实粉细砂，底部为卵石层及强风化泥质粉砂岩夹砂岩、页岩，局部见中密中粗砂、密实中粗砂、可塑粉质粘土层。沿线土体力学指标如表１所示。 ２．２管片特征参数 结合隧道远期交通流量和使用净空要求，通过对不同衬砌结构方案比选，确定盾构隧道衬砌环选用通用环型式，外直径Ｄ，＝１１ｏｏｍ，内直径Ｄ：＝１０．００ｍ，管片厚＾＝ｏ．５０ｍ，幅宽６＝２．ｏｍ。管片环采用９等分型式，即选用１个封顶块＋２个邻接块＋６个标准块构筑衬砌环，单块管片圆心角均为４０。。管片环纵向接头３６处，按照ｌＯ。等分布置，如图１所示。 ３管片接头型式比选 综合考虑武汉长江公路隧道盾构区间所处地 　万方数据

地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术

地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术 摘要：回顾了盾构隧道管片嵌缝防水在轨道交通区间隧道工程技术发展各阶段的应用情况，通过分析其在工程施工与运营实践中的利弊，论述了嵌缝止水与嵌缝导水等技术演变的过程，并结合地铁运营特点，指出了嵌缝技术当前的发展趋势。 关键词：轨道交通；盾构隧道；嵌缝防水；受电弓；接触网 盾构法隧道防水的重点是衬砌接缝防水，而衬砌接缝防水的关键是接缝面防水密封材料及其设置。 盾构隧道管片防水技术已有百余年的发展史，自20 世纪70 年代始，管片接缝密封垫被确认为是接缝防水的主要防线，甚至被逐渐认知为唯一的防线。辅助防水中的嵌缝防水则逐渐被弱化，或用以发挥疏排水功效，或有取消的趋势，这是由于嵌缝要求发挥功效发生衍变的结果。 对于盾构隧道结构，在研讨嵌缝防水的功效时，首先必须确定嵌缝设计的理念。设计要明确嵌缝究竟应起到防水止水还是疏排水的功效，显然，只有嵌缝使所有环、纵向接缝全封闭，才能发挥防水止水功效，否则，局部、有限的嵌填只能发挥泄压、疏排的功效。其次，嵌缝防水应分清是迎水面防水还是背水面防水。例如，对于输水隧道构筑物而言，结构内面嵌缝主要是承受输水水压，而在施工阶段作为背水面材料也要承受地层中的水压，因而有双向防水的要求。但对于地铁区间盾构隧道的嵌缝而言，只要防止地层中的地下水渗入、漏入，因此总是进行背水面防水。 此外，地铁区间盾构隧道的嵌缝还有其结构构造和运营使用上的特点：仰拱管片上有道床混凝土及轨枕；拱顶位置悬有供电接触网，这就对它的嵌缝材料与工艺有特殊的要求。 现着重阐述地铁区间盾构隧道管片嵌缝密封防水的衍变过程，并试析其原因。 1 早期的地铁砌块嵌缝密封防水 20 世纪上半叶，尤其是20 世纪30 年代前，地铁区间盾构隧道预制衬砌主要是钢、铸铁等金属砌块，大多仅在预制衬砌内侧留设的嵌缝槽采用填缝材料密封防水，而不依靠管片环、纵面设密封材料防水。这一时期，由于化学建材尤其高分子化工建材尚未诞生，故嵌缝密封材料多为与钢、铸铁管片对应的铅条、铝粉、铁粉；用混凝土砌块或金属混凝土复合砌块时，则采用相应的石棉水泥、膨胀水泥等无机材料，利用捣、压、击等方法嵌实，并适当借助材料的微胀机理密封止水。这在英国与西欧早期地铁建设中有不少工程实例。 此后，管片接缝防水进入粘结防水、塑性防水时期，因其防水效果有限，故还借助嵌缝防水作为重要的辅助防线，例如采用低黏度的聚氨酯化合物浸渍麻丝或黄麻嵌入嵌缝槽，其方式是对全部接缝充实密封。 2 中期的地铁管片嵌缝密封防水本文把 20 世纪50 年代至90 年代看作为“中期”。这时期地铁盾构隧道衬砌越来越多地采用了钢筋混凝土管片，并逐步发展为高精度钢模制作的高精度管片，管片接缝防水的理念也从粘结防水、塑性防水发展为采用密封垫（弹性密封垫与遇水膨胀密封垫）压密防水，从环、纵面全断面防水方式转变到线状方式防水。与之对应的管片接缝嵌缝防水也有了较大的发展（尤其是日本、韩国、中国大陆、港、台等国家和地区的都市地铁），显现出多样性。其前后变化总结如下。 2.1管片嵌缝功效、嵌缝范围 随着管片接缝密封垫防水功效的提高，考虑到地铁盾构隧道的特点，管片嵌缝需针对隧道进出洞口、连接通道等隧道变形、管片接缝张开变化较大的位置起重点防范。至于其他位置，管片嵌缝仅要求起排水功效，以满足拱顶无渗漏水滴落在供电接触网、仰拱道床铁轨上，且仰拱处管片接缝也无冒水的要求。换言之，进出洞口20～25 环、连接通道钢管片及前后数环需要重点防范，全封闭嵌填；其他范围只需在拱

地铁隧道盾构法施工

地铁隧道盾构法施工 导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、

铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松

地铁盾构隧道管片接头抗弯刚度的数值计算_曾东洋

收稿日期:2003-09-01 作者简介:曾东洋(1977-),男,博士研究生. 文章编号:0258-2724(2004)06-0744-05 地铁盾构隧道管片接头抗弯刚度的数值计算 曾东洋,何 川 (西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 摘 要:采用三维有限元法对南京地铁区间盾构隧道管片接头的受力情况进行了数值模拟计算,研究了不同荷载作用下管片接头的变形、转角和抗弯刚度,探讨了接头转角和抗弯刚度的变化规律;通过转角、弯矩和轴力关系的拟合为接头抗弯刚度的确定提供了新的途径.数值计算结果表明,管片接头抗弯刚度随轴力增大而增大,随弯矩增大迅速减小并逐渐趋于稳定;轴力对抗弯刚度的影响随弯矩的增大而减小. 关键词:盾构隧道;管片接头;接头转角;接头抗弯刚度;数值模拟 中图分类号:U 451 文献标识码:A Numerical Simulation of Segment Joint Bending Stiffness of Metro Shield Tunnel ZEN G Dong -yang,H E Chuan (School of Civil Eng.,Southw est Jiaotong U niversity ,Cheng du 610031,China) Abstract :The numerical simulation of segment joints of Nanjing metro shield tunnel w as carried out w ith 3D FEM (finite element m ethod).T he deformation,rotational ang le and bending stiffness of a segment joint under different w orking conditions w ere investigated,and the varying law of rotational angle and bending stiffness w ere discussed.In addition,the fitting relation betw een rotational angle of a segment joint and bending moment and axial force w as obtained to provide a new w ay of determining joint bending stiffness.T he numerical result show s that the bending stiffness of segment joints increases w ith the increasing of ax ial force,and the bending stiffness decreases rapidly and trends unchang ed w ith bending moment increasing.Influence of axial force on joint bending stiffness w eakens w ith the increasing of bending moment. Key words :shield tunnel;segm ent joint;rotational angle of joint;joint bending stiffness; numerical simulation 装配式衬砌与整体式衬砌的最大不同点在于前者存在各类管片接头,对衬砌环受力和变形产生很大影响.管片接头造成的衬砌环整环刚度降低是盾构隧道衬砌设计中必须考虑的控制性因素之一.管片接头抗弯刚度k 综合反映了盾构隧道接头性能及其在外荷载作用下的变形大小和趋势,目前主要通过现场试验确定,尚无现成公式或图表可以遵循. 管片接头抗弯刚度k 的确定得到了许多研究者的重视,并取得了一定成果:文献[1]给出了接头受压区应力为抛物线分布时k 的计算公式;文献[2]的作者通过在接头受压区布置受压弹簧来推求接头的抗弯能力(弹簧刚度由受压区混凝土高度确定);文献[3]的作者对k 进行了反演分析;文献[4]和[5]分别报道了对南水北调中线穿黄盾构隧道管片和整环衬砌结构进行的1B 1和1B 5模型试验,为用试验方法确定k 奠定了基础. 但盾构隧道管片接头性能的研究尚处于起步阶段.本文作者以南京地铁南北线一期工程为背景,对管第39卷 第6期2004年12月 西 南 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSIT Y V ol.39 N o.6Dec.2004

地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术

地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术 摘要:回顾了盾构隧道管片嵌缝防水在轨道交通区间隧道工程技术发展各阶段得应用情况,通过分析其在工程施工与运营实践中得利弊,论述了嵌缝止水与嵌缝导水等技术演变得过程,并结合地铁运营特点,指出了嵌缝技术当前得发展趋势。 关键词:轨道交通;盾构隧道;嵌缝防水;受电弓;接触网 盾构法隧道防水得重点就是衬砌接缝防水,而衬砌接缝防水得关键就是接缝面防水密封材料及其设置。 盾构隧道管片防水技术已有百余年得发展史,自 20 世纪 70 年代始,管片接缝密封垫被确认为就是接缝防水得主要防线,甚至被逐渐认知为唯一得防线。辅助防水中得嵌缝防水则逐渐被弱化,或用以发挥疏排水功效,或有取消得趋势,这就是由于嵌缝要求发挥功效发生衍变得结果。 对于盾构隧道结构,在研讨嵌缝防水得功效时,首先必须确定嵌缝设计得理念。设计要明确嵌缝究竟应起到防水止水还就是疏排水得功效,显然,只有嵌缝使所有环、纵向接缝全封闭,才能发挥防水止水功效,否则,局部、有限得嵌填只能发挥泄压、疏排得功效。其次,嵌缝防水应分清就是迎水面防水还就是背水面防水。例如,对于输水隧道构筑物而言,结构内面嵌缝主要就是承受输水水压,而在施工阶段作为背水面材料也要承受地层中得水压,因而有双向防水得要求。但对于地铁区间盾构隧道得嵌缝而言,只要防止地层中得地下水渗入、漏入,因此总就是进行背水面防水。 此外,地铁区间盾构隧道得嵌缝还有其结构构造与运营使用上得特点:仰拱管片上有道床混凝土及轨枕;拱顶位置悬有供电接触网,这就对它得嵌缝材料与工艺有特殊得要求。 现着重阐述地铁区间盾构隧道管片嵌缝密封防水得衍变过程,并试析其原因。 1 早期得地铁砌块嵌缝密封防水 20 世纪上半叶,尤其就是 20 世纪 30 年代前,地铁区间盾构隧道预制衬砌主要就是钢、铸铁等金属砌块,大多仅在预制衬砌内侧留设得嵌缝槽采用填缝材料密封防水,而不依靠管片环、纵面设密封材料防水。这一时期,由于化学建材尤其高分子化工建材尚未诞生,故嵌缝密封材料多为与钢、铸铁管片对应得铅条、铝粉、铁粉;用混凝土砌块或金属混凝土复合砌块时,则采用相应得石棉水泥、膨胀水泥等无机材料,利用捣、压、击等方法嵌实,并适当借助材料得微胀机理密封止水。这在英国与西欧早期地铁建设中有不少工程实例。 此后,管片接缝防水进入粘结防水、塑性防水时期,因其防水效果有限,故还借助嵌缝防水作为重要得辅助防线,例如采用低黏度得聚氨酯化合物浸渍麻丝或黄麻嵌入嵌缝槽,其方式就是对全部接缝充实密封。 2 中期得地铁管片嵌缝密封防水本文把 20 世纪 50 年代至 90 年代瞧作为“中期”。这时期地铁盾构隧道衬砌越来越多地采用了钢筋混凝土管片,并逐步发展为高精度钢模制作得高精度管片,管片接缝防水得理念也从粘结防水、塑性防水发展为采用密封垫(弹性密封垫与遇水膨胀密封垫)压密防水,从环、纵面全断面防水方式转变到线状方式防水。与之对应得管片接缝嵌缝防水也有了较大得发展(尤其就是日本、韩国、中国大陆、港、台等国家与地区得都市地铁),显现出多样性。其前后变化总结如下。 2、1管片嵌缝功效、嵌缝范围 随着管片接缝密封垫防水功效得提高,考虑到地铁盾构隧道得特点,管片嵌缝需针对隧道进出洞口、连接通道等隧道变形、管片接缝张开变化较大得位置起重点防范。至于其她位置,管片嵌缝仅要求起排水功效,以满足拱顶无渗漏水滴落在供电接触网、仰拱道床铁轨上,且仰拱处管片接缝也无冒水得要求。

盾构法隧道结构防水

盾构法隧道结构防水 8．1．1 (原规范6．1．1，修改条文) 原条文对盾构法隧道防水作了总体规定，故予以保留。其中“工程处于侵蚀性介质时，应采用……耐侵蚀性附加防水层”一句，因这种防水层为涂于管片外背面的防水涂料而非防水卷材、防水砂浆类材料，故明确地改写为“外防水涂料”。 8．1．2 (增加条文) 针对不同防水等级的盾构隧道确定相应的防水措施。表8．1．2主要依据国内多年盾构隧道防水的实践总结，同时参照了盾 构隧道建设实践较多的上海市的市标“盾构法隧道防水技术规程”而制定；考虑到“阴极保护与金属埋露件防腐”等主要是关于防腐蚀措施，“回填注浆”措施主要是控制盾构推进，防止地面沉降，它们虽与防水也有关系，但不直接影响防水等级，故不予列入。 对嵌缝密封的意义与功效国内外评价不尽相同，因此即使防水等级为一级的工程也不要求“必选”，而用“应选”。混凝土内衬往往也是加强初次衬砌的防水措施，它可以按要求全断面或局部(如底部)采用，但考虑到造价、工期等因素，对防水等级为一级的工程用“宜选”，二级的工程为“局部宜选”。应该指出的是，随着盾构法施工技术的发展，除了二次衬砌(内衬)在减少，嵌缝作业也有减少的趋势。 外防水涂料采用与否，虽然由地层中是否有侵蚀性介质为主要确定因素，隧道防水等级为次要因素。但外防水涂料不仅有防腐蚀作用，也能起到防渗作用，故仍列入。在一级防水等级中用“宜选”，在二、三级防水等级中，因并非隧道经过的全部地段都有侵蚀性介质，并且各地段埋深差异也可能很大，因而要求也不尽相同，故规定“部分区段宜选”。 8．1．3 (原规范6．1．2，修改条文) 管片的精度直接影响拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水，应予列入。考虑到精度不高的砌块可用于防水等级4级的隧道工程， 因此，原6．1．2条对管片尺寸精度规定为“不应大于1.5mm”，就欠妥当了。本条对钢筋混凝土管片的制作钢模及管片本身的尺寸误差作了相应规定，以保证管片拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水性能。

管片嵌缝施工方案

目录 第一章编制依据和原则 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 第二章工程概况 (1) 2.1工程简介 (1) 2.2工程地质 (2) 2.3水文地质 (2) 第三章嵌缝施工人员、材料、机械 (3) 3.1嵌缝施工人员 (3) 3.2嵌缝材料 (3) 3.3嵌缝施工机械 (4) 第四章管片嵌缝施工方法 (5) 4.1嵌缝范围及施工图 (5) 4.2施工材料 (7) 4.3施工工具的准备 (7) 4.4作业步骤与工艺要求 (7) 4.4.1环、纵缝清理 (8) 4.4.2嵌填及抹平 (8) 4.4.3管片嵌缝施工材料及用量 (8) 第五章质量要求及保证措施 (8) 第六章安全保障措施 (9) 第七章文明施工保证措施 (9) 第八章应急措施 (9)

第一章编制依据和原则 1.1编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版） 2、《地铁设计规范》（GB50157-2003） 3、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） 4、《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011） 5、《混泥土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008） 6、成都市轨道交通10号线一期工程初步设计图纸； 7、成都市地铁10号线一期工程总体组发放的相关文件及联系单； 8、成都市地铁公司提供的各种基础资料（纸质文件及电子文件）； 9、成都市地铁10号线一期工程中间风井（不含）～金花站区间《详细勘察阶段岩土工程勘察报告》 1.2编制原则 1、遵循本盾构隧道防水“以防、排、截、堵相刚柔相济，因地制宜，综合治理”的防水原则。 2、确保管片嵌缝的合理性与可实施性； 3、确保管片嵌缝做到经济实用性。 第二章工程概况 2.1工程简介 成都地铁十号线一期工程土建四标为华金区间风井至金花站检修库盾构区间，右线起止点里程YDK5+617.704～YDK7+151.363，区间全长1533.659m；左线起止点里程ZDK5+634.803～ZDK7+197.331，区间全长1562.501m。盾构机从中间风井始发，向大里程方向行进，在金花站检修库吊出。 正线穿越厂房、新苗村住宅区等建筑物群，平行绕城高速公路方向向西北方向，在YDK7+013～YDK7+100处斜穿绕城高速（K48+216.80～K48=317）到达金花站。区间共投入两台盾构机分别为中铁装备65#、66#。区间设置两处联

盾构管片接头连接方式研究现状资料讲解

盾构管片接头连接方式研究现状 1.概述 盾构法[1]-[3]是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 通常采用盾构法施工的隧道,一环管片衬砌由数块管片组成,环与环之间采用通缝或者错缝拼装形式。管片间的连接有沿隧道纵轴的纵向连接和与纵轴垂直的环向连接。 连接方式有螺栓连接、无螺栓连接和一些其他的方式。由于其结构特点,接头在整个结构之中具有非常关键的作用[4],因此,对于盾构法隧道的研究特别集中在关于接头的各个方面,不管是其宏观计算模型,还是微观接头构造,或者是各种因素对于接头的性能影响,以及接头的防水构造等等,都得到了各国学者的充分重视。 相比较国外的盾构工法发展,我国的盾构工法尽管起步较晚,但其发展速度伴随着我国城市建设脚步在不断加快,盾构工法以其噪声低、环境影响小等诸多优势在国内城市地铁工程中已被广泛使用,还有一些大型水利工程如南水北调穿黄隧洞工程同样也采用盾构工法进行修筑,目前盾构工法已在城市隧道施工技术中确立了稳固的统治地位[5]。 因此,有人将其称为“城市隧道工法”。 2.管片接头连接方式研究现状 2.1 常用构造部分 本段主要讨论钢筋混凝土管片的接头，其一般分为9个构造部分[6]:连接件、定位装置(桦槽或定位棒)、传力衬垫、密封垫和嵌缝，如图1所示。 2.2接头形式 目前国内盾构隧道管片接头常用形式以及盾构扩挖形成的特殊接头形式如下:

2.2.1柔性节点形式 盾构管片的连接有多种形式的接头构造类型。按螺栓形状分,有直螺栓接头和弯螺栓接头按结构设计分,有双排也有单排按螺栓种类分,有用销钉或不用按接触面分,有平面接触、桦槽接触或球铰。从受力角度,柔性要求相邻管片间允许产生微小的转动与压缩,使管片能产生一定的变形[7]。这种柔性接头在国内普遍采用的形式有： 樟槽式接头:当隧道区间出现较大的纵向不均匀沉降时,凸起的樟槽块可以提供较大的抗剪能力。但桦槽式连接的抗弯刚度很小,它不能抵抗外加荷载引起的弯矩作用,必须依靠周围围岩的抗力达到自身的受力平衡。所以当出现沿径向的不均匀沉降等原因引起的弯矩时,桦槽式接头会很快出现较大的张开量,对管片整体性和防水性不利。其优点是安装简单,施工速度快而且造价低廉。目前桦槽式接头在南京地铁,上海金山隧道[8]采用。 弯曲螺栓接头，它与直螺栓相比造价高,接头易变形,而且弯螺栓及管片钢模在制作时若不能严格按照设计弧度与精度加工,施工时螺栓穿孔将会比较困难,特别是错缝拼装的时候,螺栓穿孔将会消耗大量的时间与人力。采用弯曲螺栓接头,它被安置于由计算得到的弯曲最大的几个环节,它通过几层防水橡胶保证其密闭性,同时可以抵抗很大的弯矩,剪切位移,拉伸和压缩。弯曲螺栓接头的柔性较好,应用面广,目前北京,卜海,南京等地铁[9]普遍都在使用。 直螺栓接头，直螺栓在达到一定螺栓预紧力的条件下,同样具有较好的抗弯刚度,工程使用效果好,制作简单,用料省,经济合理。但还需要进行螺栓头的处理,现有方法是加上速凝混凝上和一个塑料密封盖。其经济的造价,方便的安装,现今仍得到广泛的使用。图为上海地铁[10]采用的短直螺栓式接头形式。 2.2.2刚性节点形式

盾构隧道防水施工措施

盾构隧道防水施工措施 （中铁四局集团有限公司） 李懂懂 一、引言： 本文主要阐述盾构施工中对隧道防水的措施，使隧道防水作业处于受控状态，确保工程质量符合规定要求。 二、工程概况： 本标段共有两站(尹山湖中路站、东方大道站)三区间(邀湖路站～尹山湖中路站区间、尹山湖中路站～东方大道站区间、东方大道站～独墅湖南站区间)和电缆通道(尹山湖中路主变电所35KV电缆通道)。车站及电缆通道采用明挖法施工，区间采用盾构法施工。 三、质量要求： a、整个标段区间盾构隧道应满足国标二级防水标准，同时满足初步设计技术要求的隧道上半部不允许渗漏水，结构表面偶见湿渍及隧道下半部、洞门及联络通道允许有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂，实际渗漏量小于0.1L/m2〃d。 b、隧道渗水量每昼夜不超过0.06升/平方米；任意100平方米每昼夜渗水量≤10升。隧道顶不允许滴水，侧面允许有少量、偶见湿渍，即隧道内总湿渍面积≤4/1000总表面积，任意100m2隧道内表面的湿渍不超过4点，任一湿渍面积≤0.15平方米。衬砌接头不允许漏泥砂和滴漏，拱底块在嵌缝后不允许有渗水。

四、引用规范与依据： 《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011) 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) 本行业工法及先进成熟的施工技术； 我公司在苏州2号线的施工经验。 五、施工中的防水、防渗措施 5.1盾构进、出洞防水施工 盾构出洞时，为防止泥沙及水的涌出，需设置帘布橡胶圈，出洞装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。安装顺序为帘布橡胶板→圆形板→扇形板，自上而下进行。安装时圆形板的压板螺栓拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。盾构出、进洞处，车站与隧道的连接构造---钢筋砼洞圈未浇捣或未达到设计强度前，设置衬砌拉紧装置，即将近洞口的10环衬砌用[14槽钢沿隧道纵向拉紧。[ 14设置在管片的起重螺母处，用Φ50圆柱管螺纹加M36螺栓将[ 14可靠地栓紧在管片上，以防止洞口衬砌环缝松驰、张开并造成漏水。同时每100环管片的环圈中抽10环，每环抽样3个测试点，合计纵缝30个点，且环缝与纵逢不得大于10mm，由监理单位测量复测，环缝抗水压力为0.6Mpa/cm2,环圈底下水头的水压力为0.3Mpa/cm2⑶洞门衬砌防水构造和施工。 5.2盾构推进 盾构机与隧道理论上应是一个同心圆，盾构机与衬砌管片间存