槽道材質(zhì)要求
盾構管片預埋槽道及錨桿和相應配件的材質(zhì)選用低碳高合金鋼,其中碳元素含量≤0.08%,鎳元素含量Ni≥0.40%,鉻元素含量Cr≥0.35%,鉬元素含量Mo≥0.30%,含碳量低,其韌性、機械性能、防腐性能均好,非常適合動(dòng)載;鎳鉬鉻多元合金增強了槽道的防腐能力,槽道材質(zhì)也可采用綜合性能優(yōu)于此鋼材的其他材質(zhì)。預埋槽道中采用一定量的Mo元素,使其達到耐火性能要求。
2.2槽道截面尺寸
國內目前地鐵盾構管片設計的預埋槽道主要有38mm(高)×23mm(寬)、25mm×30mm、20mm×30mm三種型號。如圖2所示。其中38mm×23mm型號的槽道預埋在2000mm寬盾構管片中,25mm×30mm型號的槽道預埋在1500mm寬盾構管片中,20mm×30mm型號的槽道預埋在1200mm寬盾構管片中。盾構管片預埋槽道一次熱軋成型,表面防腐采用絕緣封閉層+多元合金共滲層,盾構管片預埋槽道軸向力、剪切力的工作荷載不小于10kN,設計荷載不小于14kN,槽道在拉力、軸力加載到30kN時(shí)槽道不發(fā)生任何屈服變形。預埋槽道槽口設計采用燕尾槽時(shí),α值為75°,或者設計成平口槽時(shí),α值為90°,這需要根據實(shí)際受力的不同來(lái)決定。預埋槽道可滿(mǎn)足無(wú)預埋在混凝土時(shí)疲勞試驗100萬(wàn)次,預埋混凝土時(shí)疲勞試驗可達300萬(wàn)次,且滿(mǎn)足疲勞頻率1~3Hz,正弦波波形,荷載基準及幅值為(10±3)kN。
3.2.3鐵鋅合金共滲
在常溫下,鐵元素在潮濕環(huán)境中容易生銹,無(wú)法起到防腐的作用。
3.2.4陶瓷防腐
采用陶瓷防腐層耐高溫,耐酸、耐堿以及耐鹽腐蝕效果好,但是陶瓷防腐層的韌性和黏結性較差,在預埋槽道施工安裝過(guò)程中難免會(huì )發(fā)生碰撞或在盾構隧道內列車(chē)運行的動(dòng)荷載作用下容易脫落使其防腐失效。
3.2.5不銹鋼
采用不銹鋼作為預埋槽道的主材,可耐酸、堿、鹽類(lèi)腐蝕,防腐性能理想,但是不銹鋼材料力學(xué)性能與普通低碳鋼相比具有明顯的差異,主要表現在其具有較低的比例極限、明顯的應變硬化特性。因此目前國內不銹鋼一次熱軋成型無(wú)法完成。