⑴ 盾构始发时负环管片数量是根据什么确定的
两个因素决定。
一个主要影响因素,一个次要影响因素,但是要提前说明的是,这个次要影响因素,反而是最关键的,前者之所以主要,只是因为它能影响的距离范围更大而已,而后者,则是保证了精准度,所以后者更重要。
【主要因素】始发井尺寸
负环管片覆盖的长度范围,大致的说是从反力架的支撑平面 到 地连墙平面 之间的距离,那么影响负环管片数量的主要因素就是始发井的(沿隧道轴向)尺寸,其次是单环管片的宽度(1.0、1.2、1.4等等),再有就是反力架自身的厚度和安防位置,不过,用于支撑反力架的钢圆筒不宜过长,否则不稳定不安全,所以反力架能够放置的范围是有限的,所以,最主要因素还是始发井自身的尺寸。
(抛开次要原因举例计算---粗算举例)
比如始发井沿轴向长10m,反力架安装后,始发井长度扣除1.0m,也就是现在长9.0m,管片单宽1.2m,那么负环数量=9.0÷1.2=7.4,也就是说,两种选择:
要么需要8环负环,第8环伸入地连墙0.6环(此方式不推荐);要么需要7环负环,隧道的+1环需要探出地连墙0.4环宽度,来兼职负环的功能,要怎么选,依据里程计算选方案,这个计算结果仅供参考,不能直接使用,只用来快速算出个大致。
需要说明的是,这样的计算逻辑是【错误的】,因为一定要考虑下文提到的【次要原因】。
【次要原因】旁通道位置
请跟我一起做一个逻辑上的反向递进,多数盾构隧道区间的中部都会设旁通道的(联络通道)——旁通道位置用的是特殊管片(全钢环或复合钢环)——特殊管片的安装位置必须准确对应设计里程——由此反推始发点+1环的位置——得出所需负环数量。
这样一来,就相当于通过各种措施,来确保盾构推进到盘通道时,特殊管片的准确安装。
什么措施呢?
(1)主要措施——反力架安装位置调节负环数量
(2)调节措施——到达旁通道前,所有隧道正环贴置的楔形量(这里不细说)
之前也说了,反力架为了保证稳定和安全,允许挪动的范围是有限的,但是通过反力架的安装位置,所争取来的距离是很重要的,还是用之前的尺寸再举一次例子,方便理解:
始发井长10m,管片单宽1.2m不变。正确的计算逻辑是:
由旁通道位置反算里程,算出隧道+1环的位置,应当探出地连墙平面0.2环宽度,假设反力架自身厚度800mm,那么
始发井长度剩余尺寸=10-0.2*1.2-0.8=8.96m;8.96÷1.2=7.46环,不恰当。
接着通过反力架的位置的前后挪动,来调节负环数量。
保证安全的前提下,反力架添加支撑体系,反力架平面向洞门方向挪动,为我们【额外】争取到0.5m,那么
始发井长度剩余尺寸=8.96-0.5=8.46m; 8.46÷1.2=7.05环。
这时,在提供7个整环负环的条件下,还额外需要(0.05*1.2=)60mm,这60mm可以通过洞外、洞内两种方式调节尺寸,不在这里细说了。
最终确定负环管片取值7个整环。
【前后对比来看】
虽然两种计算结果是近似的,但是始发井尺寸仅仅是告诉我们井内能够容纳多少环负环,而旁通道位置则是可以准确的告诉我们,需要多少环负环,然后通过很多措施,去实现这个需要的数值。