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耐磨管道顶管技术在铁路路段的应用分析

时间:2016-01-26 11:57 作者:未知 点击:

     耐磨管道顶管施工的方法有非常之多,而且研究的时间也有很长一段时间,随着各项工程的迅速发展,此项技术的应用领域也在不断的扩大。不开挖的特点是顶管技术最重要的特点,但在一些特殊地段里,也要有适当的调整,这样才能使地面上的构筑物不会有影响,下面就是在铁路地段施工的具体分析:
 
路基土体本构
 
    岩土的本构是现在研究较为频繁的一个领域,从1998年开始,研究者们建议采取应力一应变模型有许多种.对于铁路路基土这种特殊的土,由于安全系数的要求比较高,通过铁道部科学研究院对既有线路基土的性质的研究_4]可以发现,路基土的应力一应变接近理想弹塑性.在小应变阶段,应力一应变呈弹性状态,之后逐渐屈服,塑性变形逐步增大;当应力达到峰值之后,试样完全呈性状态,应力值于应变基本无关.
 
 
路基计算
 
    在铁路耐磨管道顶管施工过程中,列车需要限速通过,而且必须在顶管顶进进程的间隙列车通过.因此对于路基面上的轨道静载和列车载荷可以一起换算成与路基土体容重相同的矩形土体,活载分布于路基面上的宽度,白轨枕底端向下45。扩散角计算.而对于不同的轨道类型、路基土类别,换算土柱的宽度和高度都不同。
 
    对于边界,在路基土体的底部考虑为固定边界,而在路基土体纵向为简支边界,在竖向和横向土体可以有位移,但是在纵向受到约束,没有位移,
 
 
顶管开挖
 
 
    耐磨管道顶管技术工艺顶进一次是不可能完成的,它需要进行多次甚至几十次才实现贯通.通常一次顶进量为30-50aTl,在一个顶进进程中,为方便顶进通常进行超前开挖,开挖长度依据顶管的一个顶进进程而定.顶进后顶管与路基土接触紧密,而顶管通常为钢管或混凝土管,刚度较大,加之工作井内对顶管的约束很强,相当于在路基土体内打人一桩,给路基土一约束.通过现场对顶管沉降的观测发现,在施工过程中,顶管的位移很小,通常只有几个毫米,因而将顶进路基土体的顶管考虑成一固定桩.具体在有限元计算时,将和顶管接触部分土体的边界条件考虑成固定边界。
 
在有限元计算中,通常采用“重力转移法”对卸荷效应进行模拟,该方法先施加重力于没有开挖的有限元网格,然后施加重力于已经开挖的有限元网格,两次分析结果之差即为开挖引起的应力、应变和位移.该方法的缺点是不能模拟分部开挖过程,只适用于全断面一次开挖在铁路耐磨管道顶管施工引起的路基面沉降计算中,由于开挖面比较小,是一次开挖,所以采用重力转移法计算是比较合适的,而且符合实际情况.
 
 
     考虑各方面的因素可以针对耐磨管道顶管施工的不同阶段,采用不同的施工方法,减小路基土体位移、提高顶管施工效率和安全来指导铁路顶管施工.如此在后期的施工中可加大顶进进程,以缩短施工周期,减少费用.
 
 

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