長距離頂管施工中繼間的分布
來源：
江蘇華林氣動液壓成套設備有限公司 日期：01-15 924 屬于：行業動態
1 中繼間的頂力
為了留有足夠的頂力儲備，當頂進的過程中頂力達到中繼間頂力的50%時就需要下中繼間。
中繼間油缸的活塞桿直徑d =140mm,中繼間壓力等級為Pmax＝31.5MPa。
中繼間頂力
F中＝n×Pmax×A （1）
=24×31.5×106×π×(0.14/2)2
=11632kN
2 頂力計算
在普通泥水平衡頂管施工中，頂力計算：
F =Fo+πBcτa L （2）
式中：F——總頂力（kN）；
Fo——初始頂力（kN）；
Bc——管外徑（m）；
τa——管子與土之間的剪切摩阻力（kPa）;
L——推進長度（m）
初始頂力
Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4 （3）
式中：Pe——挖掘面前土壓力（根據土質情況計算，現階段管道的埋深一般不會超過20m，考慮排泥不暢等原因，取Pe＝200kPa）；
Pw——地下水的壓力（kPa）；
ΔP——附加壓力（一般為20kPa）；
（4）
式中：——管與土之間的粘著力（kPa）；
——管與土的摩擦系數（）
（5）
式中：W——每米管子的重力（kN/m）；
t——管壁厚度（m）
將式（15）、（14）代入（12）經變換位置后得
（6）
式中：q——管子頂上的垂直均布荷載（kPa）；
a——管子法向土壓力取值范圍，可參見表
q = We + P （7）
式中：We——管頂上方的土的垂直荷載（kPa）；
P——地面的動荷載（kPa）（現階段頂管施工的埋深較深，地面的動荷載可以忽略，即取p＝0）
（8）
r——土的容重
c——土的內聚力（kPa）；
Be——管頂土的擾動寬度（m）
Ce——土的太沙基荷載系數（土的有效高度）
(9)
式中：K——土的太沙基側向土壓力系數（K=1）； μ——土的摩擦系數（ μ＝tgφ）
(10)
式中：Bt——挖掘的直徑（m）； Bt=Bc + 0.1
在一般的泥水平衡頂管所適應的土質中，根據經驗a與C′的取值可參見下表。
3 中繼間在頂進管道中的分布
為了留有足夠的頂力儲備，當頂力達到中繼間最大頂力的一半的時候就要放中繼間。
F＝0.5F中 （11）
由式（1）、式（6）和式（11）可得出放第一個中繼間距離L1。
第一個中繼間工作后，主頂的頂力就只有第一個中繼間后面管道的摩阻力。
即 （12）
F’=0.5F中 （13）
由式（12）和式（13）可得第二個中繼間和往后的中繼間的位置L2。
4 工程實例計算分析
某工程砂性土根據標慣資料N平均值為7，依據《工程地質手冊》標貫值查得砂性土的內摩擦角為29°。砂性土的容重18kN/m3，土的內聚力為11kPa，土與管子的粘著力C’=0,覆土深度為5.5m，地下水位為5m；管外徑2400mm，壁厚20mm，每米管子的重力35.06kN/m，取a＝1.0。計算無須考慮地面的動荷載。
Bt=Bc+0.1=2.4+0.1=2.5m
q=40.93kPa
Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2 /4
=(200+50+20)×3.14×2.42/4=1220.832kN
=1220.832+38.65L1kN
F＝0.5F中
即1220.832＋38.65L1＝0.5×11632
得第一個中繼間的距離是
L1=119m
由式（12）和（13）得第二個中繼間以后的間距為
L2=150m
施工過程中如果采用注漿減摩，頂力會相應變小，而中繼間的間隔也可以相應增加。
參考文獻
1.余彬泉 陳傳燦 頂管施工技術 人民交通出版社 1998.8
2.朱林海 安關峰 頂管頂力計算公式辨析
免責聲明丨 部分內容來源網絡！本文僅供交流學習 , 版權歸屬原作者，部分內容推送時未能及時與原作者取得聯系，若來源標注錯誤或侵犯到您的權益煩請告知，我們將立即刪除。
為了留有足夠的頂力儲備，當頂進的過程中頂力達到中繼間頂力的50%時就需要下中繼間。
中繼間油缸的活塞桿直徑d =140mm,中繼間壓力等級為Pmax＝31.5MPa。
中繼間頂力
F中＝n×Pmax×A （1）
=24×31.5×106×π×(0.14/2)2
=11632kN
2 頂力計算
在普通泥水平衡頂管施工中，頂力計算：
F =Fo+πBcτa L （2）
式中：F——總頂力（kN）；
Fo——初始頂力（kN）；
Bc——管外徑（m）；
τa——管子與土之間的剪切摩阻力（kPa）;
L——推進長度（m）
初始頂力
Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4 （3）
式中：Pe——挖掘面前土壓力（根據土質情況計算，現階段管道的埋深一般不會超過20m，考慮排泥不暢等原因，取Pe＝200kPa）；
Pw——地下水的壓力（kPa）；
ΔP——附加壓力（一般為20kPa）；
（4）
式中：——管與土之間的粘著力（kPa）；
——管與土的摩擦系數（）
（5）
式中：W——每米管子的重力（kN/m）；
t——管壁厚度（m）
將式（15）、（14）代入（12）經變換位置后得
（6）
式中：q——管子頂上的垂直均布荷載（kPa）；
a——管子法向土壓力取值范圍，可參見表
q = We + P （7）
式中：We——管頂上方的土的垂直荷載（kPa）；
P——地面的動荷載（kPa）（現階段頂管施工的埋深較深，地面的動荷載可以忽略，即取p＝0）
（8）
r——土的容重
c——土的內聚力（kPa）；
Be——管頂土的擾動寬度（m）
Ce——土的太沙基荷載系數（土的有效高度）
(9)
式中：K——土的太沙基側向土壓力系數（K=1）； μ——土的摩擦系數（ μ＝tgφ）
(10)
式中：Bt——挖掘的直徑（m）； Bt=Bc + 0.1
在一般的泥水平衡頂管所適應的土質中，根據經驗a與C′的取值可參見下表。
3 中繼間在頂進管道中的分布
為了留有足夠的頂力儲備，當頂力達到中繼間最大頂力的一半的時候就要放中繼間。
F＝0.5F中 （11）
由式（1）、式（6）和式（11）可得出放第一個中繼間距離L1。
第一個中繼間工作后，主頂的頂力就只有第一個中繼間后面管道的摩阻力。
即 （12）
F’=0.5F中 （13）
由式（12）和式（13）可得第二個中繼間和往后的中繼間的位置L2。
4 工程實例計算分析
某工程砂性土根據標慣資料N平均值為7，依據《工程地質手冊》標貫值查得砂性土的內摩擦角為29°。砂性土的容重18kN/m3，土的內聚力為11kPa，土與管子的粘著力C’=0,覆土深度為5.5m，地下水位為5m；管外徑2400mm，壁厚20mm，每米管子的重力35.06kN/m，取a＝1.0。計算無須考慮地面的動荷載。
Bt=Bc+0.1=2.4+0.1=2.5m
q=40.93kPa
Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2 /4
=(200+50+20)×3.14×2.42/4=1220.832kN
=1220.832+38.65L1kN
F＝0.5F中
即1220.832＋38.65L1＝0.5×11632
得第一個中繼間的距離是
L1=119m
由式（12）和（13）得第二個中繼間以后的間距為
L2=150m
施工過程中如果采用注漿減摩，頂力會相應變小，而中繼間的間隔也可以相應增加。
參考文獻
1.余彬泉 陳傳燦 頂管施工技術 人民交通出版社 1998.8
2.朱林海 安關峰 頂管頂力計算公式辨析
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