冯天炜，王朋乐，苏 哿，朱战魁

(中国铁路设计集团有限公司，天津 300308)

引言

随着我国高速铁路与市域铁路的快速发展，城市大直径盾构隧道工程越来越多。盾构法隧道施工中，管片拼装是建造隧道的重要工序之一，拼装结果直接影响工程质量[1]。随着盾构隧道直径的增大以及接触网预埋槽道、BIM技术开发等新技术在工程中的推广应用，现场施工中对管片拼装和排布要求越发严格。而目前施工过程中，管片拼装排布多数由现场人员通过测量后手工计算，利用经验来完成，这种操作方式效率较低、精度较差、易受施工人员技术水平影响，且不利于接触网预埋槽道等新技术的推广应用。因此，针对管片空间拼装排布方案研究十分必要。

目前，学者们针对盾构隧道管片空间坐标解析及拼装排布开展了研究，宋瑞恒等[2]根据楔形环管片环左右侧转弯超出量的几何性质对水平平面坐标进行计算，并通过上下侧超出量的几何性质对竖直平面坐标进行计算；刘凤华[3]通过对通用型管片的几何关系对其排版公式进行推演分析；张志华等[4]在单环管片内建立局部坐标系，对管片的拼装信息进行描述；张忠桢等[5]利用齐次变换方法对通用楔形环管片的单环位置和拼装方位进行计算；储柯钧，刘欣[6-8]根据设计线路的曲线要素特点及楔形量计算出在不同半径的曲线上所需标准环与楔形环的配比；李伟平等[9]对通用楔形管片排版的主要步骤和核心算法进行了研究，推导得到线路上理想点的二分法求值算法及空间任意点绕轴旋转的计算机图形学算法；……