taY n l. c Y 2 o ' s l.s l.c 2 i2 o .n ca s o s ta 2.c na os
a
由于:tan2θ= tan(0.3628°)=6.332×10-3
A
所以: θX=tan-1(0.006332×cosa)
θY=－tan-1(0.006332×sina)
上
左
新方向
旧方向
旧方向
新方向
下
竖直方向
2sin138.0sin
12000
右
水平方向
2sin138.0cos
12000
5盾构施工法管片选型拼装
角度（1，2）的调整量是从上图的关系里按下列公
式计算：
垂直方向：1＝2v
1(XbX)t
2sin1 2
2sin1
Xv
注：6000为管片直径 从推导公式可以显示为：
盾构施工法管片选型拼装
建设总部
5盾构施工法管片选型拼装
▪ 管片选型拼装内容： 一、管片选型的意义； 二、管片表观几何尺寸特性； 三、管片选型与隧道轴线； 四、管片选型与盾构机； 五、施工中纠偏修正； 六、管片选型原则； 七、管片拼装。
5盾构施工法管片选型拼装
一、管片选型的意义
隧道工程施工中，盾构法隧道不同与矿 山法、明挖等工法。它是在一密闭施工机械 内，采用预制构件，利用机械臂，按预定方 法、工序将预制构件逐一安装而形成隧道， 使成型的隧道满足设计要求。
3.确定管片参数后，盾构机根据其 参数进行盾构机内空间设计。
管片拟合轴线
管片宽度
曲线半径
误差值
管片选型的意义：按预定方法、工序进行， 符合设计预定要求；管片选型好与差直径影响 工程进度、质量、投资。
5盾构施工法管片选型拼装
二、管片表观几何尺寸特性
5盾构施工法管片选型拼装
（一）管片外观尺寸计算
管片水平、垂直方向宽度尺寸计算
管片宽度
Kt管片顶部宽度最大值：kt＝1500＋19sinа
Kb管片底部宽度最大值：kb＝1500－19sinа
3.按施工过程中施工工艺、功效、质量及经济效益确定。 4.管片环节形成的隧道轴线关键是尽量减小与隧道设计轴
线误差。
5盾构施工法管片选型拼装
（二）管片宽度、楔变量的确定
1.管片宽度：
管片宽度与设计轴线最小误差（设 计允许误差±50mm），建议在 10mm范围内；
2.管片楔变量：在确定管片宽度后， 根据直径、宽度则可确定管片楔 变角度和楔变量;
6000
112000
2si n1管片宽 2管 度K 片 最 件直 大 在径 差 顶 si n（ 部
水平方向：2＝2h
1(XlX)r
2sin1 2
2sin1
Xh
6000
12000
2s in1 38.0c os
12000
2si n1管片最 2大 管K 宽 片 件度 直 在差 径 顶 co（ 部 s
C"
C
X
楔形环前端断面的直角方向（C，→C“）和标准环 —楔形环管片的连接面与直角方向（中心轴方向）是 A—A角2θ，此角度可分成X（水平-θX）与Y（垂直θY），C，→C“的长度为L公式如下： A'
taXn l.c X 2 o ' s l.s l.c 2 i.n 2 o ca o s tsa 2.n ca o
（二）管片空间角度、尺寸计算
管片环空间角度、尺寸变化计算
封顶块位置从顶端偏了a°时，楔形环前面的中心
点C，（中心点由C→C，）移动，其移动量为
A'
COC=4.75mm。移动量分成水平（X）和垂直（Y）：
水平向：ΔX=38cosa°
垂直向：ΔY=－38sina°
18 Y' a
X'
a
Y
X X
a
A
Co
C' Y 2 Y
72
11.74
（288） （11.74）
90
0.00
（270） （0.00）
5盾构施工法管片选型拼装
－36.14 （36.14） －38.00 （38.00）
0.1121 （0.1121）
0.0000 （0.000）
－0.3450 （0.3450） －0.3628 （0.3628）
（三）管片空间水平、垂直向角度变化计算另 一方法
轴线
管片宽度最小处
O
管片封顶块旋转后管片 环顶端管片宽度
Kl管片左端宽度最大值：kl＝1500＋19cosа Kr管片右端宽度最大值：kr＝1500－19cosа
管片宽度最大处
ta1n1 2(151194)8 t1a1n190.181
6000 6000
注：a角为管片环封顶块任意旋转角度
5盾构施工法管片选型拼装
提出一个问题：为什么目前广州地铁的大多数管片 环为宽度1500mm，内径5400mm，管片环楔变量 38mm？
1.对于内径选择：主要根据列车的选型、设备（限界）、 列车设计旅行的速度确定（活塞效应）；
2.管片环的宽度、楔变量：主要根据设计线路平、纵断面 曲线半径、盾构机内空间设计、设计允许的误差确定；
－0.2132 （0.2132）
计算法则：
3
垂直向Y：下－上 水平向X：左－右
（－3）
负数（－）代表轴线 4
下降、左转。
（－4）
正数（＋）代表轴线 5 上升、右转。
（－5）
54
22.34
（306） （22.34）
－30.74 （30.74）
0.2132 （0.2132）
－0.2935 （0.2935）
5盾构施工法管片选型拼装
楔形管片K件在不同位置时ΔX、ΔY、θX、θY其值依次的大小：
右楔形环管片为例:
K件所在圆 a（°） ΔX
K件
弧位置 K件旋 （mm）
位置
转角度 宽度差
0
0
38.0
（0）
（180） （－38.0）
ΔY （mm）
宽度差
θX （ °）
角度变化
θY （ °）
角度变化
0.0
0.3628
0.0000
（0.0） （－0.3628） （0.0000）
1 （－1）
18
36.14
（342） （36.14）
－11.74 （11.74）
0.3450 （0.3450）
－0.1121 （0.1121）
2 （－2）
36
30.74
（324） （30.74）
－22.34 （22.34）
0.2935 （0.2935）
5盾构施工法管片选型拼装
三、管片选型与隧道轴线
管片环节构成的隧道，对于轴线的构成，是利
用每一环管片环节构成的短直线将其相互连接，尽 可能地将管片环节构成的隧道轴线与设计隧道轴线 吻合。但仍然存在一定的误差。
直线管片
楔形管片 直线管片
短直线
允许误差
管片模拟轴线 设计轴线
5盾构施工法管片选型拼装
（一）管片拟合的隧道轴线