T/SHJX 064-2024 预埋承插式连接件管片应用技术规程

团体标准

T/SHJX064--2024

预埋承插式连接件管片应用技术规程

Technicalspecificationforapplicationofembeddedsocket

typejointinsegments

2024-04-27发布2024-04-27实施

上海市交通运输行业协会发布

T/SHJXXX—2023

目次

前言...........................................................................III

引言............................................................................IV

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................2

3术语和定义...........................................................................3

4分类、形状与规格、标记...............................................................5

4.1分类.............................................................................5

4.2形状.............................................................................5

4.3标记.............................................................................5

5管片设计.............................................................................6

5.1一般规定.........................................................................6

5.2载荷及组合.......................................................................6

5.3结构型式.........................................................................8

5.4设计计算.........................................................................8

5.5构造要求........................................................................11

5.6新型插接式管片防水构造..........................................................12

6预埋承插式连接件....................................................................14

6.1纵缝连接件一般规定..............................................................14

6.2纵缝连接件技术要求..............................................................15

6.3环缝连接件一般规定..............................................................15

6.4环缝连接件技术要求..............................................................17

6.5检验规则........................................................................17

7预埋承插式连接件管片生产要求........................................................20

7.1原材料及制作要求................................................................20

7.2管片生产技术要求................................................................21

7.3管片质量检测试验方法............................................................24

7.4出厂证明书......................................................................25

7.5贮存、运输......................................................................25

8预埋承插式连接件盾构隧道施工及验收要求..............................................27

8.1管片进场验收....................................................................27

8.2盾构设备要求....................................................................27

8.3盾构掘进施工要求................................................................28

8.4管片拼装要求....................................................................29

8.5隧道防水要求....................................................................30

8.6成型隧道验收标准................................................................30

附录A...............................................................................33

附录B...............................................................................35

I

T/SHJXXX—2023

附录C...............................................................................37

附录D...............................................................................39

附录E...............................................................................41

附录F...............................................................................42

附录G...............................................................................43

附录H...............................................................................44

II

T/SHJXXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

预埋承插式连接件管片技术从设计原理上减小了施工可能产生的误差，提升了成型隧道的质量；有

效提高衬砌环向刚度，具有“环刚纵柔”的特点，可有效提升管片抗变形和沉降的能力。不仅可以提高

盾构隧道施工质量，降低后期运营维护成本；同时可以满足机械化、自动化拼装需求，对于国内轨道交

通领域实现自动化施工技术将起到积极的推动和指导作用。

为了更好地指导、促进、规范预埋承插式连接件管片在城市轨道交通工程中的应用及发展，结合科

研成果及实际工程经验总结的基础上，制定本文件。

本文件在编制过程中，编制组经过深入调查研究，认真总结了国内实际工程的实践经验，并在广泛

征求意见的基础上，最后经审查定稿。由于我国现阶段预埋承插式连接件管片的应用尚在起步阶段，本

文件还需通过实践不断完善，试行过程中如有意见和建议，请函告上海市隧道工程轨道交通设计研究院

（联系人：张旭；地址：上海市徐汇区中山西路1999号10楼；邮编：200235），以便修订时参考。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

授权委托单位：上海市交通运输行业协会轨道交通专业委员会

主编单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院、上海申通地铁建设集团有限公司

参编单位：上海轨道交通十八号线发展有限公司、同济大学、上海隧道工程有限公司、

中铁一局集团有限公司、上海建工建材科技集团股份有限公司、上海同济检测技术有限公司、上海隧道

工程质量检测有限公司、上海浦公检测技术股份有限公司、上海城建隧道装备科技发展有限公司、杭州

铁牛机械有限公司、江阴海达橡塑股份有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司。

主要起草人：王秀志、杨志豪、曹伟飚、李文勇、管攀峰、朱宝林、李华、应卓清、朱海良、陆明、

沈张勇、张旭、柳献、陈彪、刘旭阳、何国军、陈培新、万洋、王田、晏子雄、白洲宸、张晓东、董建

纲、殷杰、孙志雷、赵思豫、陈勇、李开建、朱凌杰、赖本容、钟元元、赵建军。

III

T/SHJXXX—2023

引言

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到5.3.7、5.3.8、5.3.9与《一种采用

快速接头拼装结构的盾构隧道》，5.6与《一种用于盾构隧道管片接缝的防水结构》相关的专利使用。

本文件的发布机构对于上述专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就

专利授权进行许可谈判。上述专利的持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下

联系方式获得：

a)专利《一种采用快速接头拼装结构的盾构隧道》：

——专利持有人姓名：上海市隧道工程轨道交通设计研究院；

——地址：上海市中山西路1999号。

b)专利《一种用于盾构隧道管片接缝的防水结构》：

——专利持有人姓名：上海市隧道工程轨道交通设计研究院；

——地址：上海市中山西路1999号。

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责

任。

IV

T/SHJXXX—2023

预埋承插式连接件管片技术标准

1范围

本文件规定了盾构法隧道预埋承插式连接件管片的设计，连接件检验，预埋承插式连接件管片生产，

预埋承插式连接件盾构隧道施工及验收等内容。

本文件适用于城市轨道交通埋承插式连接件管片的设计、生产、检验和施工。

1

T/SHJXXX—2023

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50307城市轨道交通岩土工程勘察规范

GB55033城市轨道交通工程项目规范

GB50157地铁设计规范

GB55006钢结构通用规范

GB55008混凝土结构通用规范

GB55001工程结构通用规范

GB50009建筑结构荷载规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB50225人民防空工程设计规范

GB50153工程结构可靠性设计统一标准

GB50010混凝土结构设计规范

GB50017钢结构设计标准

GB175通用硅酸盐水泥规范

GB8076混凝土外加剂

GB50119混凝土外加剂应用技术规范

GB50446盾构法隧道施工及验收规范

GB/T51438盾构隧道工程设计标准

GB/T22082预制混凝土衬砌管片

GB/T38901纤维混凝土盾构管片

GB/T50476混凝土结构耐久性设计标准

GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋

GB/T701低碳钢热轧圆盘条

GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T18046用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T21120水泥混凝土和砂浆用合成纤维

GB/T1348球墨铸铁件

GB/T9441球墨铸铁金相检验

GB/T23615.1铝合金建筑型材用隔热材料第1部分：聚酰胺型材

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T18173.3高分子防水材料第3部分：遇水膨胀橡胶

GB/T18173.4高分子防水材料第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫

GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T50081混凝土物理力学性能试验方法标准

GB/T50107混凝土强度检验评定标准

GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

2

T/SHJXXX—2023

GB/T28300热轧棒材和盘条表面质量等级交货技术条件

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T6414铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量

GB/T2408塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法

GB/T6461金属基体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级

CJJ77城市桥梁设计荷载标准

JTGD60公路桥涵设计通用规范

JGJ52普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准

JGJ63混凝土用水标准

JC/T2030预制混凝土衬砌管片生产工艺技术规程

JG/T3064钢纤维混凝土

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

管片segment

隧道预制衬砌环的基本单元。管片的类型主要有钢筋混凝土管片、纤维混凝土管片、钢管片、铸铁

管片、复合管片等。

3.2

预制混凝土衬砌管片reinforcedconcretesegment

以钢筋、混凝土为主要原材料制成的管片。

3.3

预埋承插式连接embeddedsockettypejoint

在管片成环连接的连接界面上，通过预先埋置的凸形连接件和凹形连接件，以凹、凸相对承插对接

的形式，实现管片块与块之间紧固连接。

3.4

检漏试验testingofleakage

对用于实际工程的管片进行的渗透性试验，以模拟检验管片抗地下水渗透能力。

注：管片捡漏试验是在特制的水压抗渗试验台上进行，不同于抗渗试块检验。

3.5

水平拼装检验testingofhorizontallassembly

通过测量管片水平组装两环或三环的尺寸精度和形位偏差，对管片和模具进行的检验。

3.6

抗弯性能检验testingofbanding

对单块管片进行的抗弯承载能力试验，以检验其在规定的试验方法下的承载力是否符合设计要求。

补接头抗弯

3

T/SHJXXX—2023

3.7

抗拔性能检验resistancetopulloff

对管片中心吊装孔的预埋构件进行拉拔试验，以检测其在外力作用下承受的抗拔力是否符合设计要

求。

3.8

纵缝连接件

用于管片纵缝位置的连接件，分别由两个相配套插销式的子、母连接件组成。

3.9

子连接件

预埋在管片端面特定位置上的凸形连接件。

3.10

母连接件

预埋在管片端面特定位置上的凹形连接件。

3.11

环缝连接件

用于连接衬砌环的连接件，分别由两个预埋套筒和相配套的连接螺杆、衬圈组成。

4

T/SHJXXX—2023

4分类、形状与规格、标记

4.1分类

4.1.1本标准的管片类型为承插式管片（C），分类代号为通用型衬砌管片（T），可用于直线段和曲

线段。

4.1.2根据隧道的直径大小，管片块数可分为4块~10块。

4.1.3按照管片在环内的拼装位置，分别为：标准块（B1、B2、B3、...）、邻接块（L1，L2）、封顶

块（F）。

4.2形状

衬砌环的两个环面均为对称楔形。

4.3标记

管片以管片类型、分类代号、块数、规格、管片在环内的位置、配筋情况，标记格式如下：

－××－

配筋情况

管片在环内的位置

规格-厚度

规格-宽度

规格-内直径

块数

分类代号

管片类型

标准编号编排，标记示例如下：

承插式通用型衬砌管片、6块、内径6600mm、宽度为1500mm、厚度为350mm、标准块B2、配筋为

C型的管片标记为：CT6－6600×1500×350－B2C。

5

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5管片设计

5.1一般规定

5.1.1地下结构的设计，应根据不同地段，通过技术、经济、工期、环境影响等多方面综合评价，选

择合理的结构断面型式。

5.1.2地下结构的净空尺寸必须符合地铁建筑限界要求，并应满足使用及施工工艺要求，同时应计入

施工误差、结构变形和位移等因素的影响。

5.1.3地下结构应结合结构断面形式、断面大小、工程地质、水文地质及环境条件等因素，合理确定

其埋置深度及其与相邻隧道的距离。

5.1.4预埋承插式接头管片设计，应充分考虑纵缝接头刚度提高对内力弯矩在接头位置分配的影响，

并对接头加工精度、施工拼装精度、接头检验方法等应提出相匹配的技术要求。

5.1.5地下结构的设计应以地质勘察资料为依据，根据现行国家标准《城市轨道交通岩土工程勘察规

范》GB50307的有关规定按不同设计阶段的任务和目的确定工程勘察的内容和范围。

5.1.6地下结构设计应对拟建场区的土地性质、周边建筑物、各类市政和公用设施、区域周边的供电、

生产生活用水、道路交通等环境状况进行调查，对施工、运营期间可能产生的影响进行必要的评估并采

取相应的保护措施。

5.2载荷及组合

5.2.1盾构法隧道结构上作用的荷载分类可参考现行国家标准《地铁设计规范》（GB50157）和《建

筑结构荷载规范》（GB50009）等的有关规定。

5.2.2永久荷载标准值应符合下列规定：

a)浅埋隧道竖向地层压力应按计算截面以上全覆土压力考虑；深埋隧道竖向地层压力可根据具

体工程条件按全覆土压力或泰沙基公式等经验公式进行计算；

b)施工阶段粘性土水平地层压力按水土合算，采用经验系数计算；砂性土按水土分算，采用朗

肯土压力公式计算，计算点处土的内摩擦角与粘聚力标准值可按直剪固快试验的峰值平均值

确定；

c)使用阶段水平地层压力应按静止土压力计算，采用水土分算；

d)侧向地层抗力和地基反力的大小与分布规律应根据结构形式及其荷载作用下的变形、结构的

刚度、施工方法及加固措施合理确定。

5.2.3可变荷载的标准值可按下列规定计算：

a)汽车荷载及其动力作用应按照国家现行标准《城市桥梁设计规范》（CJJ77）和《公路桥涵设

计通用规范》(JTGD60)的有关规定计算；

b)变形受约束的结构，应考虑温度变化和混凝土收缩、徐变对结构的影响；

c)地面超载一般可按20~30kPa考虑，对于大型施工机械作业区域、施工堆场、覆土厚度特别小

或规划用途已定等情况，地面超载应根据实际情况分析后取用。

6

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5.2.4偶然荷载可按下列规定计算：

a)地震荷载应按现行《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定计算确定；

b)人防荷载应按现行《人民防空工程设计规范》（GB50225）的规定计算确定；

c)爆炸等灾害性荷载应根据工程建设条件分析后确定。

5.2.5荷载（效应）组合应按下列规定确定：

a)结构设计中，应根据施工、使用阶段在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和

正常使用极限状态分别进行组合，并应取各自最不利的效应组合进行设计；

b)对于承载能力极限状态，应采用下列设计表达式进行设计：

（）

0SR5.2.5-1

式中：

重要性系数，对安全等级为一级的结构构件，应取；在抗震设计中，不考虑结构构件的

0——1.1

重要性系数；

S——荷载效应基本组合的设计值；

R——结构构件抗力的设计值；

c)荷载效应基本组合的设计值S，应按下列规定确定：

（5.2.5-2）

GiSGikQ1L1SQ1kQjcjLjSQjk

i1j＞1

式中：

第个永久作用的分项系数，当作用效应对承载力不利时取，当作用效应对承载力有利

Gi——i1.3

时≤1.0；

第个永久作用标准值的效应；

SGik——i

、

Q1Qj——第1个和第j个可变荷载的分项系数，当作用效应对承载力不利时取1.5，当作用效应

对承载力有利时取0；

、

SQ1kSQjk——第1个和第j个可变作用标准值的效应；

L1、Lj——第1个和第j个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，结构设计使用年限为100年

时取1.1；

cj——第j个可变作用的组合值系数，应按现行有关标准的规定采用，如无特别规定可取0.90计

算；

d)对于正常使用极限状态，荷载效应的标准组合设计值和荷载效应的准永久组合设计值Sd应

分别按下列公式确定：

Ss

1）标准组合

（）

SS=SGikSQ1kcjSQjk5.2.5-3

i1j＞1

7

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2）准永久组合

（）

Sd=SGikqjSQjk5.2.5-4

i1j1

式中：qj——第j个可变作用的准永久值系数。

5.2.6隧道应按施工和使用阶段，分别进行结构的承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算，

当计入地震荷载或其他偶然荷载时，可不验算结构的裂缝宽度。

5.3结构型式

5.3.1预埋承插式连接件管片的结构形式应根据使用功能、结构受力、防水要求、耐久性和技术经济

等综合因素进行比选，可采用单层衬砌、双层衬砌的型式，宜优先采用单层装配式管片衬砌结构。

5.3.2结构的断面形状和衬砌形式，应根据建筑限界、围岩条件、盾构设备等，从受力、施工和环境

保护等方面综合分析确定。

5.3.3根据结构受力要求，可采用钢筋混凝土管片、钢管片、铸铁管片或复合管片。

5.3.4衬砌的厚度应根据隧道使用功能、设计使用年限、衬砌内力及变形、防水设计和施工方法等确

定。

5.3.5联络通道处的衬砌，宜采用钢管片、铸铁管片或钢管片与混凝土管片的复合衬砌环，并考虑不

同类型衬砌环间连接形式的转换。

5.3.6预埋承插式连接件管片采用环缝和纵缝预埋承插式连接件连接。接头的尺寸、数量及布置形式

应根据隧道埋深、地质条件以及隧道分块、拼装方式等，通过计算分析确定，并须通过接头抗弯、抗拉、

抗剪试验验证，满足构造和结构受力要求。

5.3.7纵缝预埋承插式连接件为带锚固钢筋的球墨铸铁件，由凹、凸两个接头构成一套连接组件，连

接件与锚固钢筋应采用直螺纹机械连接。

5.3.8环缝预埋承插式连接件由预埋套筒、衬圈、连接螺杆组成，外层覆裹材料为增韧改性聚酰胺材

料，连接螺杆用嵌轴材料宜采用Q355B。

5.3.9环缝和纵缝预埋承插式连接件表面应进行防腐蚀处理或采用防腐蚀材料等方式，保证接头防腐

蚀性能能够满足设计要求。

5.3.10环缝和纵缝预埋承插式连接件均必须经过型式检验，验证匹配性，满足设计要求。

5.4设计计算

5.4.1应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，采用分项系数的设计表达式按照承载能力极限

状态、正常使用极限状态的要求进行结构计算和验算。

a)承载能力极限状态：进行结构构件的承载力计算和上浮的整体稳定性验算，并进行结构构件

抗震承载力验算；

8

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b)正常使用极限状态：进行结构构件的变形验算，裂缝宽度的验算等。

5.4.2隧道的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB

50153的规定，隧道结构中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中次要结构

构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整。

5.4.3地下结构应进行横断面方向的受力计算，遇下列情况时，尚应进行纵向强度和变形计算：

a)覆土荷载沿其纵向有较大变化时；

b)结构直接承受建、构筑物等较大局部荷载时；

c)地基或基础有显著差异，沿纵向产生不均匀沉降时；

d)地震作用下的小曲线半径的隧道、刚度突变的结构和液化对稳定有影响的结构。

5.4.4空间受力作用明显的区段，宜按空间结构进行分析。

5.4.5隧道结构施工和使用阶段应进行抗浮验算，抗浮分项系数分别为：施工阶段1.05，使用阶段1.10。

5.4.6钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度应按表1进行控制。

表1最大裂缝宽度限值

结构类型限值（mm）

钢筋混凝土管片0.2

水中环境、土中缺氧环境0.3

其它结构洞内干燥环境或洞内潮湿环境0.3

干湿交替环境0.2

注：①当设计采用的最大裂缝宽度计算式中保护层的实际厚度超过30mm时，可将保护

层厚度的计算值取为30mm；

②厚度不小于300mm的钢筋混凝土结构可不计干湿交替作用；

③洞内潮湿环境相对湿度为45%～80%。

5.4.7计算简图应符合结构的实际工作条件，反映地层与结构的相互作用，并应符合下列规定：

a)当受力过程中受力体系、荷载形式等有较大变化时，宜根据构件的施作顺序及受力条件，按

结构的实际受载过程及结构体系变形的连续性进行结构分析；

b)结构设计应按最不利情况进行抗浮稳定性验算。

5.4.8预埋承插式连接件管片衬砌应限制荷载作用下的变形和接头展开量，应满足受力、防水和耐久

性要求，结构计算的变形量≤2‰D（D为隧道外径），接缝张开量≤2mm。

5.4.9预埋承插式连接件管片衬砌宜采用错缝拼装形式，应考虑环间剪力传递的影响。

5.4.10隧道结构横断面计算简图应根据地层情况、衬砌构造特点及施工工艺等确定，应考虑衬砌与地

层共同作用及衬砌接头的影响。

5.4.11宜采用匀质圆环或弹性铰模型计算，并采用梁一弹簧模型复核：

a)衬砌结构可取单环按弹性匀质环或弹性铰环考虑。弹性匀质环所承受