长距离曲线顶管技术分析与研究

摘要

本文针对目前工程实践中较为普遍和先进的长距离顶管施工工艺，对管材选用，顶力计算方法选择和施工关键技术如注浆减摩、中继环设置、通风、测量等技术进行了分析探讨。 文中着重对曲线顶管的受力机理进行了分析。通过建立力学模型对曲线路线半径R、顶推力P和影响因素如管径D、管节长L、木垫片厚a、材料弹性模量E以及工具管油缸行程差(b-c)等的关系进行推导。在研究过程中分管身是或否出现拉应力二种情况，在管身出现拉应力的情况下分析了管身截面和管道接口断面二种受力状态。 研究表明，当管身出现拉应力时，曲线半径R的决定因素是油缸行程差(b-c)，而顶推力P对R的影响较小；管道接口处最大压应力σmax对(b-c)值的变化敏感，(b-c)的变化对顶推力P影响不大。另一方面，当曲线半径R为定值时，P对管身的拉应力影响较大，为使管身不出现裂缝，就必须控制最大顶推力。当管身全截面受压时，允许的工具管油缸进程很小，一般小于1mm，此时曲线路线允许最小半径相当大。 文中最后通过工程实例对推导分析进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：勘误表

第一章绪论

§1.1顶管施工技术发展概况及现状

§1.2国外几个典型的混凝土顶管工程

§1.3顶管施工技术的工程意义

§1.4本文的主要内容

第二章长距离曲线顶管管材选用

§2.1顶管施工原理概述

§2.1.1三种平衡理论

§2.1.2顶管施工流程

§2.2长距离曲线顶管管材

§2.2.1选用原则

§2.2.2管材分类

§2.2.3混凝土管道接口形式

§2.3本章小结

第三章顶力计算分析与探讨

§3.1顶力的组成

§3.2.影响顶力的因素

§3.2.1顶进过程中的摩擦阻力F

§3.2.2管端的正面阻力

§3.3顶力计算公式

§3.3.1理论公式

§3.3.2经验公式

§3.4本章小结

第四章长距离曲线顶管的主要施工措施

§4.1注浆减摩

§4.2中继间的设计

§4.3顶管通风

§4.4顶管工程的测量

第五章混凝土管曲线顶管理论研究与应力分析

§5.1概述

§5.2计算基本假定

§5.3力学模型与公式推导

§5.3.1截面核的概念

§5.3.2顶推力的计算

§5.3.3几何变形关系

§5.3.4曲线半径公式

§5.4算例

§5.4.1基本条件

§5.4.2计算步骤

§5.4.3计算结果及分析

§5.5曲线顶管中土质对顶力及曲线最小半径的影响

§5.6顶力的调整

§5.7曲线顶管的超挖

§5.8本章小结

第六章长距离曲线顶管的应用实例及分析研究

§6.1杭州某污水处理厂进厂总管顶管工程概况

§6.1.1地质概况

§6.1.2顶管工程设计要点

§6.1.3直线段顶管顶力理论值与实际值的比较

§6.1.4曲线顶管应力验算

§6.1.5注浆减摩

§6.1.6顶管的测量与控制

第七章结束语

致谢

参考文献