曲線頂管初探p

1、曲線頂管初探曲線頂管初探摘要本文對曲線頂管的最重要參數(shù)——最小曲線半徑進(jìn)行了探討得出最小曲線半徑與管段長度、管徑成正比與木墊片厚度成反比的關(guān)系。另外還指出曲線半徑還受土體承載力的制約要防止管道在施工中發(fā)生縱向失穩(wěn)。關(guān)鍵詞頂管曲線頂管曲線頂管是頂管的前沿技術(shù)只有當(dāng)頂管被工程界廣泛采納后才會提出曲線頂管問題。目前曲線頂管各國尚處于研究發(fā)展階段有些曲線目前已能施工有些曲線還不能。例如彎曲半徑太小有可能造成管道失穩(wěn)管道裂縫等嚴(yán)重后果。曲線頂管多

2、用于舊城區(qū)的改造舊城區(qū)馬路彎曲管道一般沿馬路敷設(shè)這就需要采用曲線頂管。另一種情況是過江過河的混凝土頂管有時為了減少投資把管軸線設(shè)計(jì)成倒虹管或者拋物線形狀這也需要采用曲線頂管。曲線頂管比較適合于混凝土管。曲線頂管用于鋼管則需要很大的彎曲半徑而且必須有中繼環(huán)。管道的彎曲半徑的大小與土質(zhì)、管徑、頂力有關(guān)。土體承載力高彎曲半徑可以小一點(diǎn)反之承載力低彎曲半徑要大一點(diǎn)。管道口徑大彎曲半徑要大一點(diǎn)反之管道口徑小彎曲半徑可以小一點(diǎn)。管段較長彎曲半徑要大

3、一點(diǎn)反之管段較短彎曲半徑可以小一點(diǎn)。施工頂力較大彎曲半徑要大一點(diǎn)反之頂力較小彎曲半徑可以小一點(diǎn)。一、一、混凝土管最小彎曲半徑分析混凝土管最小彎曲半徑分析最小彎曲半徑時忽略土體承載力和施工頂力影響僅就管道口徑大小、管段長度、木墊片的厚度三者與最小彎曲半徑的關(guān)系進(jìn)行分析。曲線頂管的軸線從宏觀上看是曲線實(shí)際上是折線是多邊形的一部份多邊形的邊就是管段長度。從圖1可知多邊形的邊、角、半徑有如下關(guān)系:α=lR式中α—中心角(弧度)l—邊長R—多邊形

4、外切圓半徑。曲線頂管中把管段的長度看成是多邊形的邊管段對應(yīng)的中心角就是多邊形的中心角管軸線就是多邊形的外切圓。假設(shè)管道內(nèi)徑為d壁厚為t管段長度為l木墊片厚度為b并假設(shè)管道壁厚是內(nèi)徑的110木墊片允許最大壓縮率是50%。即t=d10S=b?50%從圖1可知管段間的轉(zhuǎn)角與管段對應(yīng)的中心角相等。則曲線的最小彎曲半徑可按下式計(jì)算:Rmin=l(d2t)（bs）或Rmin=12ld5b式中Rmin—最小彎曲半徑(m)最小彎曲半徑參考值單位:m表1

5、木墊片厚木墊片厚0.030.03木墊片厚木墊片厚0.020.02公稱管徑公稱管徑(mm)(mm)管段長管段長2.0管段長管段長2.5管段長管段長2.0管段長管段長2.58001281601922401000160200240300120019026028836014002242803364201600256320384480180028836043254020003204004806002200220035244052866024002

6、40038448057672026002600416520624780280028004485606728403000300048060072090032003200512640760960340034005446808161020360036005767208041080380038006087609121140400040006408009601200說明:1.假定土體有足夠的承載力。2.假定頂力在允許范圍內(nèi)。3.表中未考慮施工偏差