頂管機選型為擠壓式（敞開式），管道截面形式為圓形，圓形頂管機外徑1600mm，管道的計算頂進長度170m，地面至管道底部外緣的深度10000mm，管道外緣底部至導軌底面的高度140mm，基礎及其墊層的厚度300mm，頂管機進入接收坑後支撐墊闆厚度100mm，頂進坑地面至坑底的深度10440mm，接收坑地面至坑底的深度10550mm，後座牆的尺寸3000mm×3000mm，後座牆頂至地面高度5000mm，基坑支護基礎底至後座牆底高度1000mm。

管材類型為混凝土管道，管道尺寸1500mm×150mm，管節長度2000mm。

頂進井布置設置中繼間，主頂工作井千斤頂噸位2000kN，主頂工作井千斤頂個數4。

第1個中繼間到頂管機端部距離20m，千斤頂噸位800kN，千斤頂台數10。

第2個中繼間到頂管機端部距離50m，千斤頂噸位850kN，千斤頂台數10。

第3個中繼間到頂管機端部距離90m，千斤頂噸位900kN，千斤頂台數10。

第4個中繼間到頂管機端部距離140m，千斤頂噸位950kN，千斤頂台數10。

注漿壓力設計值為26.004 kPa。

導軌高200mm，導軌上頂面寬150mm，管外底距導軌底距離50mm。

計算依據：

1、《頂管施工技術及驗收規範》

二、土層參數

後座牆土體允許施加的頂進力：

F=KpγH1B(h5 2H h6)/(2η)=3×19×10.44×3×(5 2×3 1)/(2×1.5)=7140.96 kN

三、管道參數

管道許用頂力：[Fr]=0.5φ1φ2φ3fcA/(φ5γd)=0.5×0.9×1.05×0.85×14.3×1800/(0.79×1.3)=10066.044KN

四、主頂工作井

頂管機的迎面阻力Nf=πDs2(1-β)R/4=3.14×1.6×1.6×(1-0.3)×400/4=562.688KN

總頂力：P=πDLfk Nf=3.14×1×170×5 562.688=3231.688KN

主頂工作井的千斤頂頂推能力：Tz=ηhnzPz=0.7×4×2000=5600KN

五、中繼間

第1個中繼間頂推力：PJ1=πDLifk Nf

=3.14×1×20×5 562.688=876.688 kN

千斤頂頂推能力：T=ηhnPi=0.8×10×800=6400 kN

PJ1=876.688 kN ≤T=6400 kN

PJ1=876.688 kN ≤[Fr]=10066.044 kN

滿足要求！

中繼間安全閥的最大壓力：maxP1= PJ1/(nηhAi)=876.688/(10×0.8×0.05)=2191.72 kPa

千斤頂布設間距：l=C/n=4200/10=420 mm

第2個中繼間頂推力：PJ2=πDLifk

=3.14×1×30×5=471 kN

千斤頂頂推能力：T=ηhnPi=0.8×10×850=6800 kN

PJ2=471 kN ≤T=6800 kN

PJ2=471 kN ≤[Fr]=10066.044 kN

滿足要求！

中繼間安全閥的最大壓力：maxP1= PJ2/(nηhAi)=471/(10×0.8×0.05)=1177.5 kPa

千斤頂布設間距：l=C/n=4200/10=420 mm

第3個中繼間頂推力：PJ3=πDLifk

=3.14×1×40×5=628 kN

千斤頂頂推能力：T=ηhnPi=0.8×10×900=7200 kN

PJ3=628 kN ≤T=7200 kN

PJ3=628 kN ≤[Fr]=10066.044 kN

滿足要求！

中繼間安全閥的最大壓力：maxP1= PJ3/(nηhAi)=628/(10×0.8×0.05)=1570 kPa

千斤頂布設間距：l=C/n=4200/10=420 mm

第4個中繼間頂推力：PJ4=πDLifk

=3.14×1×50×5=785 kN

千斤頂頂推能力：T=ηhnPi=0.8×10×950=7600 kN

PJ4=785 kN ≤T=7600 kN

PJ4=785 kN ≤[Fr]=10066.044 kN

滿足要求！

中繼間安全閥的最大壓力：maxP1= PJ4/(nηhAi)=785/(10×0.8×0.05)=1962.5 kPa

千斤頂布設間距：l=C/n=4200/10=420 mm

主頂工作井頂推力：P=max{ PJ1，PJ2，PJ3，PJ4，πD*(L-SN)fk }=max{ 876.688，471，628，785，3.14×1×30×5 }=876.688 kN

P =876.688 kN≤Tz =5600 kN

P =876.688 kN≤[Fr] =10066.044 kN

滿足要求！

六、注漿壓力計算

卸力拱高度：h0=D(1 tan(45°-φ/2))/(2tanφ)=1×(1 tan(45°-30°/2))/(2×tan30°)=1.366 m

PA=γwHz1 γh0=10×0.005 19×1.366=26.004 kPa

七、導軌間距

導軌間距：A=2((D- d1 e)( d1-e))0.5 d2=2×((1000- 200 50)×( 200-50))0.5 150=864 mm

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