顶管顶力计算

工程概

况：F=F 1+F 2

p17:(7.4.1-1)F 1=πＤ*L′*f

p17:(7.4.1-2)

上式中：F —总顶力(KN)D —管外径(m)

1.62（m)L′—管道顶进长度(m)

600（m)

F １—管外壁与土层摩阻力（KN)

F ２—顶管机迎面阻力（KN)

f—管外壁与土层平均摩阻力（Kpa)

4.00KN/m2F1=πＤ*L′*f =

12208.32（KN)F ２=π/4*D ′2*R 1

658.93（KN)式中D′—顶管机外径(m) 1.64（m)R 1—顶管机下部1/3处被动土压力（KN/m2)

R 1＝γ(H+2/3*D)tg 2（45o

H－管顶土层厚度（F=F 1+F 22、钢管允许顶

F ds =K ds f s A p

F ds －钢管允许顶力（Ｎ）

k ds -钢管综合系数，一般可取=0.277；顶管长度小于300m，且土层均匀时可取0.346

0.346

f s －钢管轴向抗压强度设计值（N/mm 2)215（M pa)A p －管道的有效传力面积（mm 2)

130134.16（mm2)顶管壁厚（mm)26（mm)

F ds =K ds f s A p =

9680680.16（Ｎ）

顶管顶力计算

顶管为钢管，直径1620，以工作井壁为后背，泥水平衡方式顶管。1、管道总顶力按下式估算：(顶管施工规程DG∕TJ 08-2049-2016 )

3、中继

间设置第一道中继间的间距计算（按60%中继

间顶力计算）

Ｓ′=k(F 3-F 2)/(πDf)

p 19:(7.5.3式)

式中：

Ｓ′－中继间的间隔距离（m)k—顶力系数，宜取0.5~0.6F 2—顶管机迎面阻力（KN)F 3-控制顶力（KN)D－管道外径（m)

f－管外壁与土层平均摩阻力（Kpa)

Ｓ′

=k(F 3-F 2)/(πDf)取第一道中继间布置位置Ｌ１

后续中继间间距按80%中继间顶力计算，后续中继间顶推时，取F2＝0。⊿Ｓ=k(F 3-F 2)/(πDf)式中：

⊿Ｓ－中继间的间隔距离（m)k—顶力系数，据经验取0.80.8

F 2—顶管机迎面阻力（KN)0（KN)F 3-控制顶力（KN)3000（KN)D－管道外径（m)

1.62（m)f－管外壁与土层平均摩阻力（Kpa)

4.00（Kpa)⊿Ｓ=k(F 3-F 2)/(πDf)=117.95（m)

中继间的数量n计算：（取整数）n =（L ′-Ｌ１）/⊿Ｓ

钢管允许顶力9680KN ，工作井允许顶力3000KN 。估算顶力大于允许顶力。需要设置中继间。

总推力12867kn ，根据总推力、工作井承受的最大顶力及管材允许轴向推力比较，取最小值作为油缸的总推力。主顶油缸选用2台200T的千斤顶，每只油缸顶力控制在150t以下。千斤顶总推力3000kn。

式中：

⊿Ｓ－中继间的间隔距离（m) L′—管道顶进长度(m)

Ｌ１—第一道中继间距离(m)

n=（L′-Ｌ１

后续中继间间距布置计算：

Ｌ中=（L′-Ｌ１）/(n-1)

式中Ｌ中－后续中继间布置间距

Ｌ中=（L′-Ｌ１