地下建筑结构第六章盾构法装配式圆形衬砌结构.pptVIP

（二）考虑土壤介质侧向弹性抗力的圆环内力计算 由竖向荷载引起各个截面上的M、N值 四、衬砌内力计算 由自重引起各个截面上的M、N值 由静水压引起各个截面上的M、N值 具体系数查相应的系数表 （三）按多铰圆环计算圆环内力 （1）日本山本稔法 基本假定： 适用于圆形结构 衬砌环在转动时，管片或砌块视作刚体处理。 衬砌环外围土抗力按均变形式分布，土抗力的计算要满足衬砌环稳定性的要求，土抗力作用方向全部朝向圆心。 计算中不计及圆环与土壤介质间的摩擦力，这对于满足结构稳定性是偏于安全的。 土抗力和变位间关系按文克列尔公式计算。 四、衬砌内力计算 （三）按多铰圆环计算圆环内力 （1）日本山本稔法 计算方法 结构按静定结构分析 衬砌各个截面处地层抗力 四、衬砌内力计算 解2-3杆 日本山本稔法 解3-4杆 日本山本稔法 计算注意点 衬砌圆环各个截面上的值与侧向或底部的作用荷载叠加后的数值要求有一定的控制，不能超越一容许值。 圆环除强度计算外，还得计算其变形及稳定要求。 圆环破坏条件 以非约束铰为中心的三个铰（i-1）、（i）、（i+1）的座标系统排列在一直线上，由结构丧失稳定。 （三）按多铰圆环计算圆环内力 （2）苏联的多铰圆环内力计算 苏联的这种多铰圆环设计计算方法与日本山本方法最大的差异在于苏联方法认为衬砌与地层之间不产生相对的位移，而山本法则认为衬砌环与地层间能完全自由滑移，而忽视了地层土抗力的切线部分。 （三）按多铰圆环计算圆环内力 （2）苏联的多铰圆环内力计算 内力计算结果比较 （三）按多铰圆环计算圆环内力 衬砌结构的作用 竣工后，作为隧道永久性支撑结构，支承衬砌结构周围的水、土压力以及使用阶段某些特殊需要的荷重。 防止泥、水渗入，满足隧道结构的预期使用要求。 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，则二层衬砌可视作整体性结构以共同抵抗外荷载。 back 钢筋混凝土管片 箱形管片 平板形管 铸铁管片 钢管片 复合管片 外层衬砌的分类——按材料分类 back 标准环和楔形环 管片各部位名称 back 按结构型式分类 管片 砌块 按构造型式分类 单层衬砌 双层衬砌 外层衬砌的分类——按结构型式分类 back 双层衬砌 环宽 一般在300～1200mm之间，常用的是750～900mm 分块 衬砌圆环的分块主要考虑在管片制作、运输、安装等方面的实践经验而定。 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。 装配式钢筋混凝土管片构造 封顶管片形式 （四） 隧道衬砌与拼装  管片拼装方法可分为通缝拼装和错缝拼装。 通缝拼装，管片的纵缝环环对齐，拼装较为方便，易定位，衬砌环施工应力小，但环面不平整的误差容易积累。 错缝拼装，衬砌圆环的纵缝在相邻圆环环间错开1/2~~1/3管片。管片的环纵缝是榫形连接，以利拼装。错缝拼装的隧道比通缝拼装的隧道整体性强，但由于环面不平整，会引起较大的施工应力，防水材料也会因压密不够而渗漏水。 管片拼装的“先纵后环”和“先环后纵” 先环后纵法： 拼装前将所有的盾构千斤顶缩回，管片先拼装成圆环，然后用千斤顶使拼好的圆环纵向靠陇。先环后纵法拼装的环面较为平整，纵缝拼装质量好，但对易产生后退现象的盾构不宜采用。 先纵后环法： 就能防止盾构的后退，既拼装某一管片时，就只缩回该管片的千斤顶，其它千斤顶则对称地支撑或升压。逐块轮流缩回与伸出部分千斤顶，直至拼装成环。在整个拼装过程中，要控制盾构位置不变。管片拼装常用举重臂进行。按“自上而下，左右交叉，最后封顶成环”。 （五）环、纵向螺栓 环向螺栓 根据衬砌接缝内力情况设置成单排或双排 纵向螺栓 按管片分块（拼装形式）结构受力等要求设置 钢筋笼生产 管片浇捣 蒸汽养护 管片水中养护及抗渗试验 管片精度测试及其保证体系 管片拼装及预应力 管片试拼装、螺栓预应力 back （六）衬砌结构（管片）的生产（采用工厂化流水作业） 隧道衬砌结构基本使用要求 一、钢筋混凝土管片的设计要求和方法 二、结构计算方法的选择 三、荷载的确定 四、衬砌内力计算 第二节 衬砌圆环内力计算 隧道衬砌结构基本使用要求 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。 提供一个能满足使用要求的工作环境，保持隧道内部的干燥和洁净。 back 按照强度、变形、裂缝限制等需要分别进行验算。 确定衬砌结构的几个工作阶段——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