长距离顶管施工中继间的分布(标准版)
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长距离顶管施工中继间的分布
(标准版)
Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
长距离顶管施工中继间的分布(标准版)
1中继间的顶力
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+πBcτaL(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。