潘国荣 荣一夫

(同济大学测绘与地理信息学院，上海 200092)

1 引言

通用管片又称“通用楔形管片”，隧道全部采用楔形管片。通过管片的旋转组合可以拟合隧道轴线的变化，而使用通用管片的盾构掘进时能通过选择不同的拼装点位来拟合设计轴线，因此近年来通用管片的使用越来越受到重视。

本文通过对管片选型的现状分析，建立了一种结合隧道设计轴线、盾构机轴线、管片成型轴线的简化管片选型方法，并将该方法用于某地铁区间的施工过程，结果证明该方法可以有效的提高排版效率并简化计算过程，同时偏差控制在允许范围内。

2 通用管片的排版和纠偏

2.1 三轴线简化解算

将三维空间简化为平面和垂直两个独立的平面，用当前盾构机的姿态，管片姿态和设计轴线数据进行管片选型［1］。管片选型前，需要考虑盾尾间隙、已施工隧道中心线与设计中心线等基本参数，这些参数主要有:管片设计轴线与设计轴线夹角α，α=arctan［(B2－B1)/h］;设计轴线与盾构机轴线夹角β，β=arcsin［(A1－A2)/L］;设计轴线与管片成型轴线的夹角θ，θ=α+β。

在施工中，纠偏情况一般分为三种［2］:偏差小于5 cm、偏差在5 ～10 cm、偏差大于10 cm。本文针对偏差在5 ～10 cm 的情形，在施工中通过设计纠偏线路来拟合设计轴线。

2.2 纠偏线路设计简化模型

实际施工路线及设计轴线都是在三维的坐标系统中，如果在三维情况下考虑曲线纠偏将加大纠偏难度。本文利用管片成型轴线和隧道设计轴线的夹角进行纠偏曲线的设计，得到一种简化模型［3］。……