曲線頂管施工力學(xué)分析及糾偏技術(shù)研究.pdf

1、摘要線頂管技術(shù)日益廣泛應(yīng)用于城市各類市政公用事業(yè)管道和隧道施工，OR待加強(qiáng)該領(lǐng)域的理論研究工作蘇文在對(duì)曲線頂進(jìn)管節(jié)做力學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上，從三個(gè)方面研究了曲線頂管有關(guān)施工技術(shù)和糾偏技術(shù)。第一，論文總結(jié)了曲線頂管的常用施工方法，并通過(guò)建立受力力學(xué)模型對(duì)其作了對(duì)比分析推導(dǎo)了曲線頂管管壁摩擦力、總頂推力和各管節(jié)后部頂推力的計(jì)算簡(jiǎn)化解析公式提出了偏心頂推力作用下的管節(jié)軸向應(yīng)力的計(jì)算方法.第二，論文分析了曲線頂管施工中軸線偏差產(chǎn)生的原因闡述了曲線

2、頂管糾偏的常用方法、規(guī)律和預(yù)防偏差的工程措施。第三，論文運(yùn)用有限元方法結(jié)合工程算例，分析了曲線頂管糾偏操作引起的管節(jié)和周圍土體的位移和應(yīng)力變化。關(guān)鍵詞:曲線頂管施工方法管節(jié)軸向應(yīng)力軸線偏差頂推力曬管壁摩阻力有限單元法同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)碩士學(xué)位論文第一章緒論11引言近幾十年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增長(zhǎng)，世界各國(guó)大城市的規(guī)模越來(lái)越大，造成城市地上、地下空間的擁擠程度較過(guò)去大大增加。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，相應(yīng)地對(duì)各種地下市政管道設(shè)施的需求量也必然越

3、來(lái)越大。與此同時(shí)，對(duì)地下管道施工的各種限制條件也越來(lái)越多。因此，采用傳統(tǒng)的開(kāi)槽明挖法施工地下管道己經(jīng)無(wú)法滿足城市交通、環(huán)境保護(hù)等各方面的限制要求.而以頂管法為代表的非開(kāi)槽施工技術(shù)由于能夠滿足上述要求而得到越來(lái)越多的應(yīng)用，成為近年來(lái)在大城市中修建地下管道的主要施工方法之一。一勺仁一‘廠~ARRWVANI二一川一月在頂管尤其是長(zhǎng)距離頂管施工中，很容易遇到地質(zhì)條件復(fù)雜、地下構(gòu)筑物眾多的情況，這就要求管道能繞道而行，避開(kāi)這些障礙物此外在穿越交通

4、繁忙、建筑物密集的地區(qū)時(shí)，也往往需要敷設(shè)曲線管道，以避免不必要的動(dòng)遷，減少對(duì)周圍建筑物和交通的影響。在上述情況下，采用頂管或盾構(gòu)機(jī)械設(shè)施使管路的中心線按照設(shè)計(jì)要求以一定的曲線頂進(jìn)的施工過(guò)程即稱為曲線頂管。曲線頂管同直線頂管相比具有眾多的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在:1、在管線穿越河道時(shí)，如果將其軸線設(shè)計(jì)成倒虹管或拋物線形狀，采用曲線頂管施工，則可以大大減少兩岸工作井的深度，降低工程費(fèi)用。如圖11所示。2、在管線沿著交通復(fù)雜而又不順直的街道，或者地

5、面建筑物眾多的地段穿越時(shí)，往往采用S形曲線頂管敷設(shè)，則既不影響交通，又可省去建造中轉(zhuǎn)工作井的費(fèi)用。如圖12所示。3、當(dāng)新老管道立體交叉時(shí)，使用曲頂技術(shù)可以有效地避免管道空間相撞。如圖13所示.曲線頂管穿越河道圖卜1jles|一街道1.僵一廠||、、.s形曲線頂管圖卜2圖1一3曲線頂管技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，從直觀上來(lái)看是由于城市地上、地下空間的擁擠造成的，而從更內(nèi)在的層次來(lái)看，則是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的整體角度出發(fā)，