顶管顶进参数计算.doc
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1、顶管顶进参数计算1.1顶力计算顶管过程是一个复杂的力学过程,它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估计顶管的顶力。顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力,包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。根据给水排水管道工程施工及验收规范(GB 50268-2008)要求,顶进阻力按下式计算:式中:Fp 顶进阻力(kN);D0 管道外径(m);0.8m;L 管道顶进施工长度(m),本工程中为300m; fk 管道外壁与土的单位面积平均摩阻力(kNm2),通过试验确定;对于采用触变泥浆减阻技术正常顶进时,本工程顶管地质为砾质粘土,采用注浆减阻,为1.0 kNm2; N
2、F 顶管机的迎面阻力(kN),本工程采用泥水平衡顶管,。 Dg顶管机外径(m)P控制土压力(kPa),取400kPa。 NF=0.80.83.14400/4=200.96KN Fp=3.140.83001.0+200.96=3215.36kNFp =3215.96kN3500 kN(工作井允许顶力),不需加中继间1.2工作井设计顶力计算根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后,取最小值作为油缸的总推力。各油缸有其独立的油路控制系统,可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。工作井设计顶力为3500KN。顶管管材采用钢管,强度等级Q235-B,壁厚14mm,DN800钢管圆环受力面积S1(3.140.8142-3.140.82)/4=0.0176 m2,DN800钢管轴向允许推力F235000 kN/m20.0176 m24136 kN;总推力3215.36 kN工作井能承受最大顶力3500kN3500 kN同时考虑到工作井侧壁摩阻力、底板摩阻力等安全储备,本工程后靠背在顶管顶进最大顶力作用下是稳定的。
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