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》CECS246-20083、《混凝土结构设计规范》GB50010-20105、《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η1.5后座墙顶至地面高度h5(mm)5000顶管机喇叭口开口率β0.3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γ(kN/m3)19土的内聚力c(kPa)40土的内摩擦角φ(°)30被动土压力系数Kp3后座墙土体允许施加的顶进力：F=KpγH1B(h5+2H+h6)/(2η)=3×19×10.44×3×(5+2×3+1)/(2×1.5)=7140.96kN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γd1.3管材受压强度折减系数φ10.9偏心受压强度提高系数φ21.05管材脆性系数φ30.85混凝土强度标准调整系数φ50.79管材受压强度设计值fc(N/mm2)14.3管道管道许用顶力：[Fr]=0.5φ1φ2φ3fcA/(φ5γd)=0.5×0.9×1.05×0.85×14.3×1800/(0.79×1.3)=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ηh0.7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=πDs2(1-β)R/4=3.14×1.6×1.6×(1-0.3)×400/4=562.688KN总顶力：P=πDLfk+Nf=3.14×1×170×5+562.688=3231.688KN主顶工作井的千斤顶顶推能力：Tz=ηhnzPz=0.7×4×2000=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ηh0.8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=πDLifk+Nf=3.14×1×20×5+562.688=876.688kN千斤顶顶推能力：T=ηhnPi=0.8×10×800=6400kNPJ1=876.688kN≤T=6400kNPJ1=876.688kN≤[Fr]=10066.044kN满足要求！中继间安全阀的最大压力：maxP1=PJ1/(nηhAi)=876.688/(10×0.8×0.05)=2191.72kPa千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420mm第2个中继间顶推力：PJ2=πDLifk=3.14×1×30×5=471kN千斤顶顶推能力：T=ηhnPi=0.8×10×850=6800kNPJ2=471kN≤T=6800kNPJ2=471kN≤[Fr]=10066.044kN满足要求！中继间安全阀的最大压力：maxP1=PJ2/(nηhAi)=471/(10×0.8×0.05)=1177.5kPa千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420mm第3个中继间顶推力：PJ3=πDLifk=3.14×1×40×5=628kN千斤顶顶推能力：T=ηhnPi=0.8×10×900=7200kNPJ3=628kN≤T=7200kNPJ3=628kN≤[Fr]=10066.044kN满足要求！中继间安全阀的最大压力：maxP1=PJ3/(nηhAi)=628/(10×0.8×0.05)=1570kPa千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420mm第4个中继间顶推力：PJ4=πDLifk=3.14×1×50×5=785kN千斤顶顶推能力：T=ηhnPi=0.8×10×950=7600kNPJ4=785kN≤T=7600kNPJ4=785kN≤[Fr]=10066.044kN满足要求！中继间安全阀的最大压力：maxP1=PJ4/(nηhAi)=785/(10×0.8×0.05)=1962.5kPa千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420mm主顶工作井顶推力：P=max{PJ1，PJ2，PJ3，PJ4，πD*(L-SN)fk}=max{876.688，471，628，785，3.14×1×30×5}=876.688kNP=876.688kN≤Tz=5600kNP=876.688kN≤[Fr]=10066.044kN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γw(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°-φ/2))/(2tanφ)=1×(1+tan(45°-30°/2))/(2×tan30°)=1.366mPA=γwHz1+γh0=10×0.005+19×1.366=26.004kPa七、导轨间距导轨高d1(mm)200导轨上顶面宽d2(mm)150管外底距导轨底距离e(mm)50导轨间距：A=2((D-d1+e)(d1-e))0.5+d2=2×((1000-200+50)×(200-50))0.5+150=864mm