[發明專利]一種墊片應變力可恢復的頂管允許應變計算方法

在審

• 申請號: 201810216340.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108491611A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 紀新博;夏云朋;盧彥軍;張效銘;趙呂平;李檸君;劉路濤;王磊
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司;中鐵四局集團第五工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種墊片應變力可恢復的頂管允許應變計算方法，其特征在于，包括：

獲取頂管應力計算參數，該頂管應力計算參數包括頂管尺寸參數、頂管端部偏轉的角度、管道軸向等效壓縮彈性模量以及頂管端部張開的高度；

根據所述頂管應力計算參數，基于預先設定的管道端部最大應力計算公式，計算頂管最大偏心應力；

根據所述頂管最大偏心應力，基于頂管最大偏心應力、墊片剛度、墊片尺寸參數以及墊片壓縮量之間的關系，得到頂管應力-墊片應變關系曲線以指導頂管施工。

2.如權利要求1所述的計算方法，其特征在于，所述的管道端部最大應力計算公式具體為：

式中：σ_max為頂管最大偏心應力，R為頂管外半徑，L為頂管長度，n為頂管端張開高度，E為管道軸向等效壓縮彈性模量，θ為頂管端部的偏轉角度。

3.如權利要求1所述的計算方法，其特征在于，所述基于頂管最大偏心應力、墊片剛度、墊片尺寸參數以及墊片壓縮量之間的關系，具體為：

式中：σ_max為頂管最大偏心應力，E_t為液壓墊片剛度，d為液壓墊片中心圓直徑，δ_max為頂管達到最大偏心應力σ_max時墊片的最大變形量，δ₀為墊片的初始變形量。

4.如權利要求1所述的計算方法，其特征在于，在壓縮前頂管張開的角度θ₂不為零時，還包括：

在墊片達到最大壓縮量δ_max時，根據頂管壓縮后偏移角的變化情況，得到頂管應力-墊片應變關系曲線。

5.如權利要求4所述的計算方法，其特征在于，所述在墊片達到最大壓縮量δ_max時，根據頂管壓縮后偏移角的變化情況，得到頂管端部的偏轉角度，具體包括：

在墊片達到最大壓縮量δ_max時，根據頂管一端壓縮后偏移角的變化情況，計算頂管端部偏轉的角度θ；

根據頂管端部偏轉的角度θ，計算頂管允許應變。

6.如權利要求5所述的計算方法，其特征在于，所述在墊片達到最大壓縮量δ_max時，根據頂管一端壓縮后偏移角的變化情況，計算頂管端部偏轉的角度θ，具體包括：

在頂管一端壓縮后，頂管偏移角度不變時，壓縮部分所引起的偏移角度為零并有θ₁＝θ₂＝θ；

在頂管一端壓縮后，頂管偏移角度增大時，壓縮部分產生偏移所引起的偏移角度為(θ-θ₂)且θ＞θ₂；

在頂管一端壓縮后，頂管偏移角度變小時，壓縮部分產生偏移所引起的偏移角度為(θ-θ₂)且θ＜θ₂。

7.如權利要求6所述的計算方法，其特征在于，所述的在頂管一端壓縮后，頂管偏移角度不變時，管道端部最大應力計算公式為：

8.如權利要求6所述的計算方法，其特征在于，所述的在頂管一端壓縮后，頂管偏轉角度增大時，管道端部最大應力計算公式為：

式中：e為頂管偏移擠壓的壓縮量，

9.如權利要求6所述的計算方法，其特征在于，所述的在頂管一端壓縮后，頂管偏轉角度變小時，管道端部最大應力計算公式為：

式中：e為頂管偏移擠壓的壓縮量，

10.如權利要求1-9任一項所述的計算方法，其特征在于，在所述計算頂管最大偏心應力之后，還包括：

判斷頂管最大偏心應力σ_max是否超過管道的軸向應力允許值σ；

若否，則頂管最大偏心應力σ_max不正確，并將管道的軸向應力允許值σ作為頂管最大片形應力；

若是，則頂管最大偏心應力σ_max正確。