大直径直孔套管起拔力仿真计算.pdf

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1、机械设计与制造第4期202MachineryDesign&Manufacture2014年4月大直径直孔套管起拔力仿真计算刘杰．一，卿启湘，文桂林l’2，张青春(1．湖南大学汽车车身先进制造技术国家重点实验室，湖南长沙410082；2煳南大学特种装备先进设计与仿真教育部重点实验室，湖南长沙410082)摘要：目前套管起拔力分析均是针对于岩土中简化计算，得出的起拔力与真实情况有很大差别。基于此，应用非线性有限元软件，分析计算真实复杂工程状况下即边注浆加固边起拔套管的拉拔力，得出桩浆间摩擦系数对套管起拔力影响最大，摩擦系数为0．2与摩擦系数为0．6对应的套管

2、起拔力峰值相差高达70000N；摩擦系数越小，套管起拔过程越平稳；套管壁厚一般选取

3、0mm对应较小的套管起拔力；仿真计算为工程上大直径套管起拔力的确定、动力选取提供了一定理论指导。关键词：潜子L锤跟管钻进；套管起拔力；非线性；仿真计算中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)04—0202—04AnalysisandSimulationofLargeStraightHoleCasing’SPullingForceLIUJie，QINGQi-xiang，WENGui-lin一，ZHANGQing—chun(1．KeyLabo

4、ratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody，HunanUniversity，Hu’nanChangsha410082，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedDesignandSimulationTechniquegforSpecialEquipmentofMinistryofEducation，HunanUniversity，Hu’nanChangsha410082，China)Abstract：Currently，thecasing’spullingforceanal

5、ysisiscalculatedattherocksimplify，whichisverydifferentfromtherealsituation．eonthis．thenonlinearfiniteelementsoftwareisusedtoanalyzethetruecomplexengineeringsituationsthatgroutingreinforcementandpullingareatthesametime．Theresuhsaregottenthatthecoefficientoffrictionhavingthegreates

6、timpactontheforce，andthepeakofthepullingforcedifferenceWO$upto70000Nwhenthefrictioncoeficientwas0．2and0．6respectively．Themorestableofpulling，thesmallerofthecoeficientoffriction．ThepullingforcewasgenerallysmallerwhenthecasingthicknessWClSselected10millimeters．Theresuhscouldprovide

7、thetheoreticalguidanceforthepullingforcec0rmationandthepowerselectionofcasingwithlargediameterintheengineering．KeyWords：DTHPipeDrilling；PullingForceofCasing；Nonlinear；Simulation1引言件，分析计算真实复杂工程状况下即边注浆加固边起拔套管的拉拔力，并分析注浆液多少、桩浆间摩擦系数等影响。仿真结果为工反循环气动潜孔锤跟管钻进l1-姓在破碎松散或者卵砾石等程上大直径套管起拔力的确定、动力

8、选取提供理论指导。地层采用空气潜孔锤钻进成孔，同时套管跟随钻头人孔内的一种新技术。钻孑L完成后，除套管留在孔内外，其它部件均从套管中拔2套管起拔力机理分析出，待注浆加固地基或路基等工作完成后，套管从孔内提出或永久2．1套管的受力机理驻留于孔内。在工程中，大量套管留在孔内，会造成极大的浪费，大在路基加固工程中，一般每次管中注浆深度为0．30m左右，大增加工程成本。所以，套管的起拔与回收再利用十分有必要。采用高压注浆，待一次灌浆完成后即混凝土终凝时间之前，开始目前国内外跟管钻进、套管起拔直径均在100ram以下，大起拔套管，其起拔力P必须克服套管自身重力G，

9、套管内外阻力直径套管起拔很少有人进行过研究。以往套管起拔力分析计+，管内水泥浆液