地下建筑结构ppt课件第六章盾构法装配式圆形衬砌结构.ppt
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1、建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院上海地铁建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院大连路隧道大连路隧道1-进风道;2-进风口;3-排风口;4-排风道;5-路面(下拉杆)6-天棚(上拉杆);7-吊杆;8-照明灯;9-灭火器;10-消防栓;11-电缆;12-排水管;13-给水管;14-纵向螺栓;15-环向螺栓建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院本章的主要内容本章的主要内容建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑
2、工程学院建筑工程学院第六章第六章 盾构衬砌结构盾构衬砌结构建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院概述概述概念、特点和适用条件概念、特点和适用条件适用条件适用条件发展历程发展历程盾构机的组成盾构机的组成盾构的施工流程盾构的施工流程分类分类qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院概念概念意译名称。隧道掘进机。意译名称。隧道掘进机。具有保护条件及隧道施工功能的钢结构体具有保护条件及隧道施工功能的钢结构体建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q 优点良好的隐蔽性、噪声震动引起的公害小施工费用不
3、受埋置深度大而影响机械化程度高劳动强度低适宜在不同颗粒条件下的土层施工多车道的隧道可分期施工、分期运营,减少一次性投资q 缺点工程规模小时,工程造价高、隧道半径小时,盾构转向困难盾构一次掘进的长度有限(国内长江隧道1400m,国外2500m)不能完全防止盾构施工区域内的地表变形特点特点建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院适用条件适用条件qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构隧道的发展历程qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构机组成建筑工程学院建筑工
4、程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构的施工流程建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院3 盾构进出洞建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构进出洞建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院a. 封门形式 qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院b. 洞周土体加固 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院洞周
5、土体加固简图qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院c.盾构出洞盾构出洞拼装井布置拼装井布置qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院e. 盾构进洞建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构进洞盾构进洞接收井布置接收井布置qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院4 盾构的开挖qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学
6、院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院6. 衬砌壁后压浆 qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院盾构的分类盾构的分类 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院不同类型盾构的适用条件qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院第一节第一节 衬砌型式和构造衬砌型式和构造衬砌结构作用衬砌结构作用外层衬砌的分类及其比较外层衬砌的分类
7、及其比较按材料和形式分类按材料和形式分类按结构类型分类按结构类型分类装配式钢筋混凝土管片装配式钢筋混凝土管片建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q 在在施工阶段施工阶段中,作为施工临时支撑用,并承受盾构中,作为施工临时支撑用,并承受盾构千斤顶顶力千斤顶顶力以及其以及其它它施工荷重施工荷重。衬砌结构的作用衬砌结构的作用建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院衬砌结构的作用衬砌结构的作用q竣工后,作为隧道竣工后,作为隧道永久性支撑永久性支撑结构,支承衬砌结构周结构,支承衬砌结构周围的围的水、土压力水、土压力以及使用阶段某些以及使用
8、阶段某些特殊需要的荷重特殊需要的荷重。q防止防止泥、水渗入泥、水渗入,满足隧道结构的预期使用要求。,满足隧道结构的预期使用要求。q在外层装配式衬砌结构内现浇混凝土或钢筋混凝土内在外层装配式衬砌结构内现浇混凝土或钢筋混凝土内衬,这对于隧道防水、防锈蚀,修正隧道施工误差以衬,这对于隧道防水、防锈蚀,修正隧道施工误差以及用作隧道内部装饰具有发挥进一步作用。如果在二及用作隧道内部装饰具有发挥进一步作用。如果在二层衬砌间的连接结构措施得到满足,则层衬砌间的连接结构措施得到满足,则二层衬砌二层衬砌可视可视作整体性结构以共同抵抗外荷载。作整体性结构以共同抵抗外荷载。qbackback建筑工程学院建筑工程学院
9、建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q钢筋混凝土管片钢筋混凝土管片q箱形管片箱形管片q平板形管平板形管q铸铁管片铸铁管片q钢管片钢管片 q复合管片复合管片 外层衬砌的分类外层衬砌的分类按材料分类按材料分类qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院标准环和楔形环建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院管片各部位名称qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q按结构型式分类按结构型式分类 q管片管片q砌块砌块 q按构造型式分类按构造型式分类q单层衬砌单层衬砌
10、q双层衬砌双层衬砌 外层衬砌的分类外层衬砌的分类按结构型式分类按结构型式分类建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院qbackback双层衬砌双层衬砌建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q环宽环宽一般在一般在30030012001200mmmm之间,常用的是之间,常用的是750750900900mm mm q分块分块 衬砌圆环的分块主要考虑在管片制作、运输、安装等方面衬砌圆环的分块主要考虑在管片制作、运输、安装等方面的实践经验而定。的实践经验而定。 q封顶管片形式封顶管片形式 封顶块的拼装形式有两种:径向楔入、纵向插入。封顶块
11、的拼装形式有两种:径向楔入、纵向插入。 q装配式钢筋混凝土管片构造装配式钢筋混凝土管片构造建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院封顶管片形式封顶管片形式建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院(四) 隧道衬砌与拼装 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院管片拼装的“先纵后环”和“先环后纵”建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院(五)环、纵向螺栓(五)环、纵向螺栓环向螺栓环向螺栓根据根据衬砌接缝内力情况设置成单排或双排衬砌接缝内力情况设置成单排或双排纵向螺栓纵向螺
12、栓按管片按管片分块(拼装形式)结构受力分块(拼装形式)结构受力等要求设置等要求设置建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q钢筋笼生产钢筋笼生产q管片浇捣管片浇捣q蒸汽养护蒸汽养护q管片水中养护及抗渗试验管片水中养护及抗渗试验q管片精度测试及其保证体系管片精度测试及其保证体系q管片拼装及预应力管片拼装及预应力管片试拼装、螺栓预应力管片试拼装、螺栓预应力qbackback(六)衬砌结构(管片)的生产(六)衬砌结构(管片)的生产(采用工厂化流水作业)(采用工厂化流水作业)建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q 隧道衬砌结构基本使用
13、要求隧道衬砌结构基本使用要求q一、一、钢筋混凝土管片的设计要求和方法钢筋混凝土管片的设计要求和方法q二、二、结构计算方法的选择结构计算方法的选择q三、三、荷载的确定荷载的确定q四、四、衬砌内力计算衬砌内力计算第二节第二节 衬砌圆环内力计算衬砌圆环内力计算建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院隧道衬砌结构基本使用要求隧道衬砌结构基本使用要求q满足结构强度、刚度的要求,以承受诸如水、土压力满足结构强度、刚度的要求,以承受诸如水、土压力以及一些特殊使用要求的外荷载。以及一些特殊使用要求的外荷载。 q提供一个能满足使用要求的工作环境,保持隧道内部提供一个能满足使用要求
14、的工作环境,保持隧道内部的干燥和洁净。的干燥和洁净。qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q按照强度、变形、裂缝限制等需要分别进行验算。按照强度、变形、裂缝限制等需要分别进行验算。q确定衬砌结构的几个工作阶段确定衬砌结构的几个工作阶段施工荷载阶段,基本使施工荷载阶段,基本使用荷载阶段和特殊荷载阶段,提出各个工作阶段的荷载和用荷载阶段和特殊荷载阶段,提出各个工作阶段的荷载和安全质量指标要求(衬砌裂缝宽度,接缝变形和直径变形安全质量指标要求(衬砌裂缝宽度,接缝变形和直径变形的允许量,隧道抗渗防漏指标,结构安全度,衬砌内表面的允许量,隧道抗渗防漏指
15、标,结构安全度,衬砌内表面平整度要求等)进行各个工作阶段和组合工作阶段的结构平整度要求等)进行各个工作阶段和组合工作阶段的结构验算。验算。钢筋混凝土管片的设计要求和方法钢筋混凝土管片的设计要求和方法建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q把衬砌环看作一按把衬砌环看作一按自由变形的匀质(等刚度)圆环自由变形的匀质(等刚度)圆环计算,计算,而接缝上的刚度不足采用衬砌环的错缝拼装予以弥补。而接缝上的刚度不足采用衬砌环的错缝拼装予以弥补。 q按多铰圆环按多铰圆环计算计算 q衬砌结构的设计步骤大都先按使用要求设计验算,提出衬衬砌结构的设计步骤大都先按使用要求设计验算,提
16、出衬砌结构设计方案,进行能满足各种使用要求的结构试验,砌结构设计方案,进行能满足各种使用要求的结构试验,参照试验结果对原设计方案进行必要的修改和加强。参照试验结果对原设计方案进行必要的修改和加强。结构计算方法的选择结构计算方法的选择建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q初步确定初步确定隧道直径、管片的宽度及厚度,圆环的分块和纵隧道直径、管片的宽度及厚度,圆环的分块和纵向螺栓的位置、数量向螺栓的位置、数量q管片的细部设计管片的细部设计,包括接头形式、管片的孔洞、螺孔,环,包括接头形式、管片的孔洞、螺孔,环向螺栓的数量截面、防水条槽口,管片各部位的精度及举向螺栓
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