长距离顶管施工中继间的分布 -老旧版捕鱼达人

2016-08-26 16:47:29 编辑:管理员
    1 的顶力

  为了留有足够的顶力储备,当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。
  中继间油缸的活塞杆直径d =140mm,中继间压力等级为pmax=31.5mpa。
  中继间顶力
  f中=n×pmax×a (1)
  =24×31.5×106×π×(0.14/2)2
  =11632kn

  2 顶力计算

  在普通泥水平衡顶管施工中,顶力计算:
  f =fo+πbcτa l (2)
  式中:f——总顶力(kn);
  fo——初始顶力(kn);
  bc——管外径(m);
  τa——管子与土之间的剪切摩阻力(kpa);
  l——推进长度(m)
  初始顶力
  fo=(pe+pw+δp)πbc2/4 (3)
  式中:pe——挖掘面前土压力(根据土质情况计算,现阶段管道的埋深一般不会超过20m,考虑排泥不畅等原因,取pe=200kpa);
  pw——地下水的压力(kpa);
  δp——附加压力(一般为20kpa);
  (4)
  式中:——管与土之间的粘着力(kpa);
  ——管与土的摩擦系数()
  (5)
  式中:w——每米管子的重力(kn/m);
  t——管壁厚度(m)
  将式(15)、(14)代入(12)经变换位置后得
  (6)
  式中:q——管子顶上的垂直均布荷载(kpa);
  a——管子法向土压力取值范围,可参见表
  q = we + p (7)
  式中:we——管顶上方的土的垂直荷载(kpa);
  p——地面的动荷载(kpa)(现阶段顶管施工的埋深较深,地面的动荷载可以忽略,即取p=0)
  (8)
  r——土的容重
  c——土的内聚力(kpa);
  be——管顶土的扰动宽度(m)
  ce——土的太沙基荷载系数(土的有效高度)
  (9)
  式中:k——土的太沙基侧向土压力系数(k=1); μ——土的摩擦系数( μ=tgφ)
  (10)
  式中:bt——挖掘的直径(m); bt=bc + 0.1
  在一般的泥水平衡顶管所适应的土质中,根据经验a与c′的取值可参见下表。

  3 中继间在顶进管道中的分布

  为了留有足够的顶力储备,当顶力达到中继间最大顶力的一半的时候就要放中继间。
  f=0.5f中 (11)
  由式(1)、式(6)和式(11)可得出放第一个中继间距离l1。
  第一个中继间工作后,主顶的顶力就只有第一个中继间后面管道的摩阻力。
  即 (12)
  f’=0.5f中 (13)
  由式(12)和式(13)可得第二个中继间和往后的中继间的位置l2。

  4 工程实例计算分析

  某工程砂性土根据标惯资料n平均值为7,依据《工程地质手册》标贯值查得砂性土的内摩擦角为29°。砂性土的容重18kn/m3,土的内聚力为11kpa,土与管子的粘着力c’=0,覆土深度为5.5m,地下水位为5m;管外径2400mm,壁厚20mm,每米管子的重力35.06kn/m,取a=1.0。计算无须考虑地面的动荷载。
  bt=bc+0.1=2.4+0.1=2.5m
  q=40.93kpa
  fo=(pe+pw+δp)πbc2 /4
  =(200+50+20)×3.14×2.42/4=1220.832kn
  =1220.832+38.65l1kn
  f=0.5f中
  即1220.832+38.65l1=0.5×11632
  得第一个中继间的距离是
  l1=119m
  由式(12)和(13)得第二个中继间以后的间距为
  l2=150m
  施工过程中如果采用注浆减摩,顶力会相应变小,而中继间的间隔也可以相应增加。


  参考文献
  1.余彬泉 陈传灿 顶管施工技术 人民交通出版社 1998.8
  2.朱林海 安关峰 顶管顶力计算公式辨析