顶管施工计算书

顶管施工计算书 计算依据： 1、顶管施工技术及验收规范 2、给水排水工程顶管技术规程CECS246-2008 3、混凝土结构设计规范GB50010-2010 5、给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008 一、基本参数管道顶力计算依据给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008顶管机选型挤压式（敞开式）管道截面形式圆形圆形顶管机外径Ds(mm)1600管道的计算顶进长度L(m)170地面至管道底部外缘的深度h1(mm)10000管道外缘底部至导轨底面的高度h2(mm)140基础及其垫层的厚度h3(mm)300顶管机进入接收坑后支撑垫板厚度h4(mm)100顶进坑地面至坑底的深度H1(mm)10440接收坑地面至坑底的深度H2(mm)10550后座墙支撑作用考虑后座墙的尺寸(mm)：【宽BX高H】3000X3000土抗力安全系数1.5后座墙顶至地面高度h5(mm)5000顶管机喇叭口开口率0.3基坑支护基础底至后座墙底高度h6(mm)1000 计算简图：工作坑后座墙示意图 二、土层参数土的重度(kN/m3)19土的内聚力c(kPa)40土的内摩擦角()30被动土压力系数Kp3 后座墙土体允许施加的顶进力： F=KpH1B(h5+2H+h6)/(2)=31910.443(5+23+1)/(21.5)=7140.96 kN 三、管道参数管材类型混凝土管道管道尺寸(mm)：【外径DX壁厚t】1000X250管道最小有效传力面积A(m2)1.8顶力分项系数d1.3管材受压强度折减系数10.9偏心受压强度提高系数21.05管材脆性系数30.85混凝土强度标准调整系数50.79管材受压强度设计值fc(N/mm2)14.3管道 管道许用顶力：Fr=0.5123fcA/(5d)=0.50.91.050.8514.31800/(0.791.3)=10066.044KN 四、主顶工作井顶进井布置设置中继间主顶工作井千斤顶吨位Pz(kN)2000主顶工作井千斤顶个数nz4主顶工作井千斤顶液压作用效率系数h0.7管道外壁与土的平均摩擦力fk(kN/m2)5挤压阻力R(kN/m2)400 顶管机的迎面阻力Nf=Ds2(1-)R/4=3.141.61.6(1-0.3)400/4=562.688KN 总顶力：P=DLfk+Nf=3.1411705+562.688=3231.688KN 主顶工作井的千斤顶顶推能力：Tz=hnzPz=0.742000=5600KN 五、中继间中继间平均周长C(mm)4200中继间千斤顶液压作用效率系数h0.8 第N个中继间到顶管机端部距离Si(m)中继间净距Li(m)千斤顶吨位Pi(kN)单个油缸的作用面积Ai(mm2)千斤顶台数n1202080050000102503085050000103904090050000104140509505000010 第1个中继间顶推力：PJ1=DLifk+Nf =3.141205+562.688=876.688 kN 千斤顶顶推能力：T=hnPi=0.810800=6400 kN PJ1=876.688 kN T=6400 kN PJ1=876.688 kN Fr=10066.044 kN 满足要求！ 中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ1/(nhAi)=876.688/(100.80.05)=2191.72 kPa 千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm 第2个中继间顶推力：PJ2=DLifk =3.141305=471 kN 千斤顶顶推能力：T=hnPi=0.810850=6800 kN PJ2=471 kN T=6800 kN PJ2=471 kN Fr=10066.044 kN 满足要求！ 中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ2/(nhAi)=471/(100.80.05)=1177.5 kPa 千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm 第3个中继间顶推力：PJ3=DLifk =3.141405=628 kN 千斤顶顶推能力：T=hnPi=0.810900=7200 kN PJ3=628 kN T=7200 kN PJ3=628 kN Fr=10066.044 kN 满足要求！ 中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ3/(nhAi)=628/(100.80.05)=1570 kPa 千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm 第4个中继间顶推力：PJ4=DLifk =3.141505=785 kN 千斤顶顶推能力：T=hnPi=0.810950=7600 kN PJ4=785 kN T=7600 kN PJ4=785 kN Fr=10066.044 kN 满足要求！ 中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ4/(nhAi)=785/(100.80.05)=1962.5 kPa 千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm 主顶工作井顶推力：P=max PJ1，PJ2，PJ3，PJ4，D*(L-SN)fk =max 876.688，471，628，785，3.141305 =876.688 kN P =876.688 kNTz =5600 kN P =876.688 kNFr =10066.044 kN 满足要求！ 六、注浆压力计算注浆压力设计考虑卸力拱水的重力密度w(kN/m3)10土面或卸力拱以上的水柱高度Hz1(mm)5 卸力拱高度：h0=D(1+tan(45-/2)/(2tan)=1(1+tan(45-30/2)/(2tan30)=1.366 m PA=wHz1+h0=100.005+191.366=26.004