图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation非开挖顶管管体注浆孔结构优化及管土表面减阻性能研究

编号：378 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-19 22:59:04 浏览：78次收藏取消收藏

2024-05-12 16:30

15min

[H2] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术C [H2-2] 论坛7C下午

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摘要

顶管法作为市政地下基础设施非开挖技术之一，已广泛用于地下管涵、综合管廊、地下通道等的施工建造，相较于传统明挖法，具有不开挖路面、不影响交通、无地面扬尘和噪声污染、施工速度快、综合成本低等诸多显著优势。在非开挖顶管过程中，由顶进设备提供的顶推力将用于克服刀盘前方的迎面阻力，以及管节外壁与地层间的摩阻力。当地层变化不大时，迎面阻力的变化幅度也不大；然而，当管节埋深（上覆地层压力）和管节直径越大、顶进距离越长、顶进轨迹越复杂，则管土摩阻力增大的越显著，且成为制约顶管安全、高效施工的关键。因此，如何有效降低管土摩阻力是亟待解决的技术难题。在顶管工程实践中，常用的减阻方法是向管节外壁与地层间的环状间隙注入润滑泥浆，其形成泥浆套的质量直接决定着减阻性能的优劣。利用自主研发的多功能非开挖顶管管土摩阻力测试平台，探究了在注浆润滑作用下不同管体注浆孔结构参数对泥浆套形态和管土摩阻力的影响规律，得到了注浆孔结构优化方案。同时，基于工程仿生学原理提出了凹坑型仿生非光滑管体的结构设计方案，并探究了其减阻性能与减阻机理，实验结果表明仿生非光滑管体在注浆润滑作用下的减阻率可达60%以上。本研究可为丰富非开挖顶管管体结构设计方法、促进顶管理论研究及保障顶管工程实践提供一定的参考和借鉴。