DGTJ08-2268-2019顶管工程设计标准

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标准编号:DGTJ08-2268-2019
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DGTJ08-2268-2019标准规范下载简介

DGTJ08-2268-2019顶管工程设计标准

9.0.1钢管、球墨铸铁管管道在土压力和地面荷载作用下产生 的最大竖向变形cmax应按下式计算:

kr(Fsv.k+,qik)Di We.max E,I,+0.061Ear

I、一钢管、球墨铸铁管管壁单位纵向长度的截面惯性矩 (mm* /m)。 9.0.2玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在土压力和地面荷载作用 下产生的最大长期竖向变形)lm可按下式计算:

9.0.2玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在土压力和地面荷载作用 下产生的最大长期竖向变形α)d.max可按下式计算:

9.0.3钢筋混凝土管道结构构件在长期效应组合作用下,计算 载面处于大偏心受拉或大偏心受压状态时SL 757-2017(最新版 替代SL 512-2011) 水工混凝土施工组织设计规范,最大裂缝宽度可按本 标准附录D计算,并应符合本标准第7.3.5条的规定

0.1.1顶管并的位置应按以下因

10. 1 顶管并选出

10.1. 顶管开的位置应按以下因系确定: 1 应利用管线上的工艺井。 2 应考虑排水、出土和运输方便。 3 应靠*电源和水源。 4 应远离居民区和高压线。 5 应避免对周围建构筑物和设施产生不利影响。 6当管线坡度较大时,工作井宜设置在管线埋置较深一端 接收井宜设置在管线埋置较浅一端。 7在有曲线又有直线的顶管中,工作并宜设在直线的一端。

10.2顶管并围护形式

10.2.1顶管井围护形式可采用板桩围护墙、型钢水泥土搅拌 墙、灌注桩排桩围护墙、地下连续墙或沉井。 10.2.2当顶管井埋置较浅、地下水位较低、顶进距离较短时,宜 选用板桩围护墙或型钢水泥土搅拌墙。 10.2.3在顶管井埋置较深、顶管顶力较大的软土地区,顶管井 宜采用沉井或地下连续墙。 10.2.4除沉井外其他形式的工作井,当顶力较大时皆应设置钢 筋混凝土后座墙。 10.2.5顶管井可分为圆形、矩形和多边形三种。管线交叉的中 间井和深度大的顶管井应采取圆形或多边形顶管井。

10. 3 工作并尺寸要求

10.3.1工作井的长度,应根据顶管机长度、干斤顶长度、下并管 节长度和井内工艺接管要求综合确定 1当按顶管机长度确定时,工作井的内净长度可按下式 计算:

式中:L 一工作井的最小内净长度(m); l1一一顶管机下井时最小长度,如采用刃口顶管机应包括接 管长度(m); l3一一千斤顶长度,一般取2.50m k——一后座和顶铁的厚度及安装富余量,可取k=1.60m。 2当按下并管节长度确定时,工作并的内净长度可按下式 计算:

L≥12++14+k

式中:2 下并管节长度,参考长度如下: 钢管一般可取6.0m,长距离可取8.0m~12.0m; 钢筋混凝土管可取2.5m~3.0m; 预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、玻璃纤维增强玻 璃纤维增强塑料夹砂管可取4.0m6.0m; 钢筋混凝土矩形箱涵可取1.5m~3.0m。 14一留在井内的管道最小长度,可取14=0.5m 3工作井的最小内净长度应按上述两种方法计算结果取大 值,并与井内工艺接管要求综合确定。 10.3.2工作井的宽度,应根据管道外径和两侧工作面的宽度综 合确定。最小内净宽度可按下式计算:

式中:B 工作并的内净宽度(m)

B=D, +(2. 0~2. 4)

(10. 3. 2)

D一管道的外径(m)。 10.3.3工作井深度,应根据管顶覆土厚度、管道外径和管底工 作面的高度综合确定。应按下列公式计算

(10. 3. 3)

式中:H 工作井底板面最小深度(m); 管顶覆土层厚度(m): h 管底操作空间(m),钢管和矩形箱涵可取h三 0.70m~1.00m,钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土 管、球墨铸铁管和玻璃纤维增强塑料夹砂管等可取h =0.4m~0.5m。 10.3.4工作井底板应预埋安装导轨的预埋钢板

10.4.1接收并最小内净宽度应按下式计算:

10.4接收并尺寸要求

B=D, +2. 0

式中:B一一接收井最小内净宽度(m) 10.4.2接收井的最小内净长度应满足顶管机在井内拆除和吊 出的需要。 10.4.3接收井尺寸应满足工艺管道连接的要求

式中:D" 穿墙孔的直径(m)。

5.2接收井的接收孔尺寸应按下式

10.5穿墙孔、接收孔尺寸要求

D"=D.+2X0. 10

(10. 5. 2)

式中:D 接收孔的直径(m); c一一管道允许偏差的绝对值(mm),见本标准附录E 表E.0.1。 10.5.3穿墙孔、接收孔外为不稳定土层时,对孔外的不稳定土 层应经过地基处理。 10.5.4顶管完成后,应按设计要求将穿墙孔、接收孔和管道之 旬的空隙封堵。永久性工作井上的橡胶板止水穿墙管应改造成 永久性柔性堵头。当接收井与管道之间可能产生不均匀沉降时 应采用柔性材料封堵。 10.5.5穿墙孔临时封堵可采用下列材料: 1沉井穿墙孔可采用砖砌体或低强度水泥土。

10.5.5穿墙孔临时封堵可采用下列材料:

10.5.5穿墙孔临时封堵可采用下列材料:

10.6穿墙管止水装置

10.6.1盘根止水穿墙管构造见图10.6.1,盘根止水穿墙管可用 干以下情况

1一轧兰;2一盘根;3一挡环;4一穿墙管;5一闷板;6一胶圈;7一封填料 图10.6.1盘根止水穿墙管构造

1穿墙管处于透水层或承压水层(包括砂土、粉土和砾石)。 2地下水压力大于0.08MPa。 3穿墙管兼作释放管道温度应力的伸缩机构。 10.6.2橡胶板止水穿墙管的构造见图10.6.2,橡胶板止水穿墙 管可用于以下情况: 1穿墙管处于渗透系数小的黏性土土层。 2穿墙管处的地下水压力小于等于0.08MPa

预埋螺栓;2一压板;3一橡胶止水板;4一穿墙管;5一封填料 图10.6.2橡胶板止水穿墙管构造

11. 1. 1 总顶力可按下式估算

1.1总顶力可按下式估算!

F。=元D, L/k+Np (11.1.1) 式中:F。 总顶力标准值(kN); 管道的外径(m): I 管道设计顶进长度(m); fk 管道外壁与土的*均摩阻力(kN/m²),可参照本标 准表11.1.3; NE 顶管机的迎面阻力(kN)。 11.1.2不同类型顶管机的迎面阻力计算式可按表11.1.2选用

表11.1.2顶管机迎面阻力(Nz)的计算公

注:1D.一顶管机外径(m)

2R一挤压阻力(kN/m),可取R=300kN/m²~500kN/m。

11.1.3采用触变泥浆减阻的顶管,管壁与土的*均摩阻力可按 表 11. 1. 3 采用

表11.1.3触变泥浆减阻管壁与土的*均摩阻力(kN/m²)

注:玻璃纤维增强塑料夹砂管可参照钢管乘以0.8系数采用。

1.4当估算总顶力大于管材充许顶力设计值或工作并充许 力设计值时,应设置中继间

11.2.1钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力可按下式计算:

式中:Fdc 混凝土管道充许顶力设计值(N); d1 混凝土材料受压强度折减系数,Φ1=0.90; 2 偏心受压强度提高系数,Φ2=1.05; p3 材料脆性系数,Φ:=0.85; ps 混凝土强度标准调整系数,Φs=0.79; c 混凝土受压强度设计值(N/mm); A, 管道的最小有效传力面积(mm); Yo 顶力分项系数,Xa.=1.3,

(11. 2. 1)

11.2.2玻璃纤维增强塑料夹砂管顶管传力面充许最天顶力可 按下式计算:

(11. 2. 2)

式中:Fab一玻璃纤维增强塑料夹砂管道充许顶力设计值(N); Φ1——玻璃纤维增强塑料夹砂管材料受压强度折减系数,

Φ2——偏心受压强度提高系数,Φ2=1.00; f一一玻璃纤维增强塑料夹砂管受压强度设计值(N/mm)。 11.2.3钢管顶管传力面允许的最大顶力按下式计算:

式中Fd 钢管管道充允许顶力设计值(N); 钢材受压强度折减系数,Φ1=1.00; Φ3———钢材脆性系数,Φ=1.00; 4———钢管顶管稳定系数,Φ4=0.36; 11.2.4预制管节接触面有脱离时最大允许顶力可根据接触面 的脱离情况计算确定 11.2.5预应力钢筒混凝土管最大顶力可按照钢筋混凝土管计 算确定。 11.2.6球墨铸铁管最大顶力为前管节的顶推法兰和后管节的承 口端面传递顶力,可利用有限元方法计算确定,也可按表11.2.6直 接选用。

表11.2.6球墨铸铁管顶管的允许顶力

续表 11. 2. 6

11.3顶管并允许顶力计算

11.3.1圆形沉并在顶管力作用下,后背土体的稳定应符合下列 公式规定(图 11. 3. 1):

=(h,—|h,—h,1)/h h,=H/3

沉井入土深度(m); 沉井外壁半径(m): 刀脚底部主动土压力标准值(kN/m²); 刀脚底部被动土压力标准值(kN/m²); 亢井前方主动土压力合力标准值(kN); 亢井后方被动土压力合力标准值(kN); 顶管并允许顶力标准值(kN); 土压力合力至刃脚底的距离(m); 考虑顶管力与土压力合力作用点可能不 系数

圆形沉井在顶管力作用下后背土体的稳

11.3.2矩形沉并在顶管力作用下,后背土体的稳定性验

图11.3.2矩形沉井在顶管力作用下后背土体稳定计算

11.4.1中继间的设计充许顶力不应大于管节相应设计转角的 允许顶力。

11.4.2中继间性能应满足以下要*

1中继间的充许转角宜为0.4°~1.2°。 2中继间千斤顶应予以固定,防止旋转, 3中继间宜采用组合式密封形式,对于超深、长距离或砂性 土层中的顶管工程应采用组合式密封形式。 4对于曲线顶管,中继间千斤顶应能够单独关闭及开启油 路,使得中继间具有调整合力中心位置的能力。 11.4.3中继间顶力富裕量,第一个中继间不宜小于40%,其余 不宜小于30%。长距离顶管施工,宜在顶管机后30m~50m范围 内加设中继间

温度宜控制在20℃土2℃,中继间处的管道强度和防腐性能应满 足管道原设计的功能要求。

12.1.1设有中继间的曲线顶管最小管径不宜小于DN1400。

12.1.1设有中继间的曲线顶管最小管径不宜小于DN1400。 12.1.2曲线顶管应选用较短的管节,相邻两个管节间的转角不 宜大于0.3° 12.1.3曲率半径小的曲线顶管,应选用较厚的和弹性模量较小

12.1.3曲率半径小的曲线顶管,应选用较厚的和弹性模量较小 的木垫圈。管材宜使用弹性模量较低、弹性应变高的玻璃纤维增 强塑料顶管。

12.1.3曲率半径小的曲线顶管,应选用较厚的和弹性模量较

1.4钢筋混凝土管节的顶管曲率

式中:R1 曲率半径(mm); L一—管段的长度(mm); 木垫圈厚度(mm)

R, L+a tana

2(Jμ2二 a h,L/t) tang= a E. E.

12.1.5焊接钢管不宜用于曲线顶管,也可通过中继间进行曲线 顶管,曲率半径可按下式估算:

式中:L1 中继间设置间距(m); 中继间允许转角,一般取α=1°

K 2 : sin(0. 5 : α/2)

(12. 1. 5)

α一中继间允许转角,一般取α=1° 12.1.6曲线顶管的总顶力估算中,曲线顶管与直线顶管相比 较,应除以顶力附加系数K值,K值宜按表12.1.6选取

较.应除以顶力附加系数K值.K值宜按表12.1.6选取

较,应除以顶力附加系数K值,K值宜按表12.1.6选取。

表12.1.6曲线顶管顶力附加系数K值

12.2.1矩形顶管上覆土层的厚度不应小于1倍矩形顶管机的 高度,且不应小于3.0m。

12.2.2顶进矩形箱涵的顶力计算,应根据顶进长度、土的性质、 地下水情况及施工方法等因素按下式计算:

13.0.1顶管弓引起的地面沉降宜简化为*面问题进行分析,主要 有垂直于顶管顶进轴向方向沉降分析(简称横向沉降分析)和* 行于顶管顶进轴向方向的沉降分析(简称纵向沉降分析)。 13.0.2顶管引起的地面沉降,横向沉降分布可按下式估算

13.0.1顶管弓引起的地面沉降宜简化为*面问题进行分析DB63/T 1350-2015 河湟谷地人工湿地污水处理技术规范,主要

式中:α—顶进管道轴线的横向水*距离(m); 一地面沉降槽宽度系数(m),一般取

S(c) =Smax · exp 2;2 V. Smax /2元

H+D, /2 /2元·tan(45°+Φ/2)

DB34/T 2748.3-2017 高速公路沥青路面养护指南 第3部分:养护工程后评价表13.0.2各种顶管机头的超挖量估算

注:V———总挖量(m3)。

13.0.3顶管引起的地面沉降可采用三维有限元进行分析,应符 合下列要求: 1计算模型的建立、必要的简化和计算与处理,应符合实际 管工况。 2应采用不少于两个合适的不同力学模型进行估算,并对 其计算结构进行分析比较。 13.0.4地面沉降应符合下列规定: 1顶管造成的地面沉降不应造成道路开裂,大堤及地下设 施毁坏和渗水。 2顶管造成的地面沉降量不应超过下列规定: 1)碾压式土石坝、堤:十10mm一30mm; 2)公路:十10mm~一20mm; 3)顶管穿越铁路、地铁及其他对沉降敏感的地下设施时, 累计沉降量尚应符合有关部门的规定。 3当监测数据达到沉降限值70%时,应及时报警并启动应 急事故处理预案。

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