顶管顶力计算

工程概况：F=F1+F2p17:(7.4.1-1)F1=πＤ*L′*fp17:(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)F１—管外壁与土层摩阻力（KN)F２—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)F２=π/4*D′2*R1658.93（KN)式中D′—顶管机外径(m)1.64（m)R1—顶管机下部1/3处被动土压力（KN/m2)R1＝γ(H+2/3*D)tg2（45o+￠/2)=312.09（Kpa)γ—土的天然重度,取19.60KN/m3￠—土的内摩擦角22.2H－管顶土层厚度（m)6.11（m)F=F1+F2=12867.25（KN)2、钢管允许顶力计算：Fds=KdsfsApFds－钢管允许顶力（Ｎ）kds-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0.3460.346fs－钢管轴向抗压强度设计值（N/mm2)215（Mpa)Ap－管道的有效传力面积（mm2)130134.16（mm2)顶管壁厚（mm)26（mm)Fds=KdsfsAp=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∕TJ08-2049-2016)=9680.68（KN)3、中继间设置计算：第一道中继间的间距计算（按60%中继间顶力计算）Ｓ′=k(F3-F2)/(πDf)p19:(7.5.3式)式中：Ｓ′－中继间的间隔距离（m)k—顶力系数，宜取0.5~0.60.6F2—顶管机迎面阻力（KN)658.93（KN)F3-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(F3-F2)/(πDf)=69.03（m)取第一道中继间布置位置Ｌ１50（m)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(F3-F2)/(πDf)式中：⊿Ｓ－中继间的间隔距离（m)k—顶力系数，据经验取0.80.8F2—顶管机迎面阻力（KN)0（KN)F3-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(F3-F2)/(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)117.95（m)L′—管道顶进长度(m)600（m)Ｌ１—第一道中继间距离(m)50（m)n=（L′-Ｌ１）/⊿Ｓ＝5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）/n＝110（m)后续中继间布置间距取：（m)工程概况：F0=πＤ1*L*fk+NF(p43:12.4.1式)上式中：F0—总推力(KN)D1—管外径(m)1.62mL—管道设计顶进长度(m)260mfk－管道外壁与土的摩阻力4.50KN/m2NF=π/4*Dg2*Hs*γ361.04KN式中Dg—顶管机外径1.64mHs—覆盖层土的厚度9mγ—土的湿容重,取19KN/m3F0=πＤ1*L*fk+NF＝6312.592、中继间的数量n计算：n=πＤ1*fk(L+50)/(0.7*f0)-1n－中继间的数量；（取整数）f0－中继间设计允许顶力（KN)3000n=πＤ1*fk(L+50)/(0.7*f0)-1＝3顶管顶力计算顶管为钢管，以工作井壁为后背，泥水平衡方式顶管。　　　总推力6312kn，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。　　　钢管允许顶力7000KN，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。1、管道总顶力按下式估算：(给水排水工程顶管技术规程ＣＥＣＳ246-2008)