r——土的容重
c——土的內(nèi)聚力(kPa);
Be——管頂土的擾動(dòng)寬度(m)
Ce——土的太沙基荷載系數(shù)(土的有效高度)
(9)
式中:K——土的太沙基側(cè)向土壓力系數(shù)(K=1); μ——土的摩擦系數(shù)( μ=tgφ)
(10)
式中:Bt——挖掘的直徑(m); Bt=Bc + 0.1
在一般的泥水平衡頂管所適應(yīng)的土質(zhì)中,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)a與C′的取值可參見(jiàn)下表。
3 中繼間在頂進(jìn)管道中的分布
為了留有足夠的頂力儲(chǔ)備,當(dāng)頂力達(dá)到中繼間最大頂力的一半的時(shí)候就要放中繼間。
F=0.5F中 (11)
由式(1)、式(6)和式(11)可得出放第一個(gè)中繼間距離L1。
第一個(gè)中繼間工作后,主頂?shù)捻斄椭挥械谝粋€(gè)中繼間后面管道的摩阻力。
即 (12)
F’=0.5F中 (13)
由式(12)和式(13)可得第二個(gè)中繼間和往后的中繼間的位置L2。
4 工程實(shí)例計(jì)算分析
某工程砂性土根據(jù)標(biāo)慣資料N平均值為7,依據(jù)《工程地質(zhì)手冊(cè)》標(biāo)貫值查得砂性土的內(nèi)摩擦角為29°。砂性土的容重18kN/m3,土的內(nèi)聚力為11kPa,土與管子的粘著力C’=0,覆土深度為5.5m,地下水位為5m;管外徑2400mm,壁厚20mm,每米管子的重力35.06kN/m,取a=1.0。計(jì)算無(wú)須考慮地面的動(dòng)荷載。
Bt=Bc+0.1=2.4+0.1=2.5m
q=40.93kPa
Fo=(Pe+Pw+ΔP)πBc2 /4
=(200+50+20)×3.14×2.42/4=1220.832kN
=1220.832+38.65L1kN
F=0.5F中
即1220.832+38.65L1=0.5×11632
得第一個(gè)中繼間的距離是
L1=119m
由式(12)和(13)得第二個(gè)中繼間以后的間距為
L2=150m
施工過(guò)程中如果采用注漿減摩,頂力會(huì)相應(yīng)變小,而中繼間的間隔也可以相應(yīng)增加。
參考文獻(xiàn)
1.余彬泉 陳傳燦 頂管施工技術(shù) 人民交通出版社 1998.8
2.朱林海 安關(guān)峰 頂管頂力計(jì)算公式辨析