顶管施工技术参数计算

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1、顶管施工技术参数计算一、顶推力计算（1）推力的理论计算：  (CJ2~CJ3段) F=F1+F2 其中：F—总推力    Fl一迎面阻力   F2—顶进阻力 F1＝π/4×D2×P (D—管外径2.64m P—控制土压力)   P＝Ko×γ×Ho 式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55      Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6.43m      γ—土的湿重量，取1.9t/m3   P＝0.55×1.9×6.56＝6.8552t/m2   F1=3.14/4×2.642×6.8552＝37.5t F2＝πD×f×L   式中f一管外表面平均综合摩阻力，取0.85t/m2 

2、  D—管外径2.64m   L—顶距，取最大值204.53m   F2＝3.14×2.64×0.85×204.53＝1441.15t因此，总推力F=37.5+1441.53=1479.04t。（2）钢管顶管传力面允许的最大顶力按下式计算：Fds=fsAp式中Fds—钢管管道允许顶力设计值（KN）φ1—钢材受压强度折减系数，可取1.00φ3—钢材脆性系数，可取1.00φ4—钢管顶管稳定系数，可取0.36：当顶进长度＜300m时，穿越土层又均匀时，可取0.45,：本式取0.36γQd—顶力分项系数，可取1.3Ap—管道的最小有效传力面积（mm2）计算得181127=3.14*13222

3、-3.14*13002fs—钢材受压强度设计值（N/mm2）235N/mm2由上式可得钢管顶管传力面允许的最大顶力11787KN,约1202.75t经计算得知总推力F=1479.04t，大于钢管顶管传力面允许的最大顶力1202.75t，顶管时只能用其80%，1202.75×80%=966.2t。主顶使用四台400t级油缸，在推进时，每台油缸的最大顶力不得超过962.2t/4=240.5t。剩余顶力需要中继间来解决。顶进时，当顶力达到中继间设计推力的60%时，即需设置中继间，当顶力达到中继间设计推力的80%时，即需启动中继间，中继间设计推力f0=1000t。（20只50t小千斤顶组成）

4、当估算总顶力大于管节允许顶力设计值或工作井允许顶力设计值时，应设置中继间。（3）设计阶段中继间的数量按下式计算：n=-1式中n—中继间数量（取整数）D1—管外径2.644mｆk—管外表面平均综合摩阻力，取0.85t/m2ｆ0—中继间设计允许顶力（KN）1000tL—顶管长度204.53m由上式可得n=1.56,取整数为2个中继间（4）中继间位置布置1.第一个中继间布置在76.9m以内因顶管时钢管顶管传力面允许的最大顶力1202.75×80%=966.2t为了钢管传力面不至于变形，当顶力达到中继间设计推力的60%时，即需设置中继间966.2t×60%=579.72tF=F1+F2579

5、.72=37.5+3.14×2.64×0.85×LL=76.9m又因第一个中继间顶力富裕量不宜小于40%，即中继间顶力不小于966.2t，设计为1000t2.第二个中继间布置在154m以内同理第二个中继间顶力富裕量不宜小于30%，即中继间顶力不小于841.8t，设计为900t（1）推力的理论计算：  (CJ2~CJ3段) F=F1+F2 其中：F—总推力    Fl一迎面阻力   F2—顶进阻力 F1＝π/4×D2×P (D—管外径2.64m P—控制土压力)   P＝Ko×γ×Ho 式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55      Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6.43m

6、      γ—土的湿重量，取1.9t/m3   P＝0.55×1.9×6.56＝6.8552t/m2   F1=3.14/4×2.642×6.8552＝37.5t F2＝πD×f×L   式中f一管外表面平均综合摩阻力，取0.85t/m2   D—管外径2.64m   L—顶距，取最大值154.93m   F2＝3.14×2.64×0.85×154.93＝1091.66t因此，总推力F=37.5+1091.66=1129.16t。经计算得知总推力F=1129.16t，小于钢管顶管传力面允许的最大顶力1202.75t