顶管工程常用计算.ppt

顶管工程常用计算的简要说明主讲 xxx2012年2月 顶管工程常用计算的简要说明 一 顶管工作坑尺寸计算 1 B 工作坑的底部内径宽度 m B D1 2C 1 27 2 1 2 3 67mD1 管外径 m C 管两侧操作空间 m A 锚喷 钢木支撑厚度 m 顶管工程常用计算的简要说明 一 顶管工作坑尺寸计算 2 L 工作坑的底部内径长度 m L L1 L2 L3 L4 L5 3 1 0 1 0 0 5 0 2 5 8L1 管节长度L2 顶镐机长度 m L3 出土工作间长度 m L4 后背墙的预留厚度 m L5 稳管时 已顶进的管节留在导轨上的最小长度 m 顶管工程常用计算的简要说明 二 顶坑钢木支撑安全系数的核算假设 基坑深度5m 取坑壁土的平均重度 18KN m3 坑壁土的平均内摩擦角 30 考虑地面动荷载等因素 取安全系数K 1 2 1 在顶坑5 0m深处土的水平主动土压力Pa 郎肯主动土压力 无粘性土质 若为粘性土则 Pa htan2 45 2 2c tan 45 2 Pa K htan2 45 2 1 2 18 5 0 tan2 45 30 2 36KN m2 压力强度 顶管工程常用计算的简要说明 二 顶坑钢木支撑安全系数的核算竖直挡土板选用50 200mm木板 横撑 竖撑 立柱 采用25a工字钢 查资料得知 25a工字钢截面矩Wx 402cm3 抗弯强度fc 190N mm2 2 在5米处土压力作用在最下两道横撑立柱工字钢上的主动土压力荷载q1可按如下考虑 q1 Pa l1 36 1 8 64 8KN m l1 水平横撑的垂直间距 最下一跨立柱的最大弯矩M1 q1 l12 8 64 8 1 82 8 26 2KN m 立柱所能承受的最大弯矩Mmax Wx fc 402 103 190 10 6 76 38KN m Mmax M1 故采用25a工字钢作立柱可行 由上弯矩公式可知 立柱最大间距 3 07m取L不大于3 07m 可取2 4m 5 0米处水平撑工字钢主动土压力荷载q2 q2 Pa L 36 2 4 86 4KN m 水平撑最大弯矩M2 q2 L2 8 86 4 2 42 8 62 2KN m Mmax M2 故采用25a工字钢作水平撑可行 顶管工程常用计算的简要说明 三 钢轨的内距计算D 1050 管径钢轨内距 h 0 17e 0 02 A 2 D1 2 2 D1 2 h e 2 1 2 2 1 25 2 2 1 25 2 0 17 0 02 2 1 2 0 812m 顶管工程常用计算的简要说明 四 顶力及后背安全稳定性验算 1 顶力的计算例 按井距最长的一段 L 79m 管径为1050mm计算顶力 砼管每节长3米 重3吨 土质为砂质粉土 依据顶力经验公式计算顶力 P NGLP为总顶力N为土质系数 砂质粉土取2G单位管体自重L为顶进总长度P 2 3 9 8 3 79 1548kN 顶管工程常用计算的简要说明 四 顶力及后背安全稳定性验算 2 后背安全稳定性的核算一般土壤的承载力为 150 kN m2 锚喷结构允许承载力 400 则在总顶力1548KN的作用下 弹性平衡状态 后背所需均布荷载最小面积为 后背墙壁排方木的最小面积 P F得 F P 1548 150 10 32平方米Ep 土壤的总被动承载压力 郎肯的被动土压力理论 Ep 1 2rh2tg2 45 2 2chtg 45 2 r 为土壤容重 kN m3 砂质粉土为 20 5kN m3 为土壤内摩擦角砂质粉土为 27 5 c 为土壤粘聚力 kN m2 砂质粉土为 24h 为挡墙后背土的高度5mEp 1 2 rh2tg2 45 2 2chtg 45 2 1 2 20 5 5 2tg2 45 27 5 2 2 24 5 tg 45 27 5 2 1192Kn m 注 在力的作用点出每水平延米的均布线荷载 那么在总顶力作用下后背所需最小宽度 W P Ep 1548 1192 1 3m注 在实际施工中后背墙一般会用钢木密撑或锚喷墙结构 所以后背的实际受力面积会比增大 更安全 顶管工程常用计算的简要说明 EndThanks新源恒通一经理部2012 2