摘 要

根据工程，实际建立了偏心荷载作用下，玻璃纤维增强塑料顶管受力的力学模型，以此基础进行理论分析，和轴心受压进行了对比，提出了玻璃纤维增强塑料顶管接头最大允许偏转角和最大允许张开长度的分析计算方法。通过实例计算分析，说明了理论分析的正确性，可以用于指导玻璃纤维增强塑料顶管的设计和施工。

关键词：玻璃纤维增强塑料顶管；顶力；偏转角；张开长度

Abstract

Under the project according to the actual establishment of the eccentric load, glass fiber reinforced plastic pipe jacking mechanical model of the force, as a basis for theoretical analysis, and axial compression compared proposed glass fiber reinforced plastic pipe joint top maximum allowed the maximum allowable deflection angle and open approach for computing the length. By way of example computational analysis illustrates the theoretical analysis can be used to guide the design and construction of glass fiber reinforced plastic pipe jacking.

Key words: GFRP jacking pipe;jacking force;deflection angle;splay length

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 相关课题及研究现状 2

1.2.1 国内研究现状 2

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 本文主要研究内容 4

1.3.1 基本内容 4

1.3.2 拟采用的技术方案及措施 5

第2章 轴心荷载与偏心荷载下的极限顶力 6

2. 1 轴心荷载的极限顶力 6

2.2 偏心受压时的最大应力 9

2.3 偏心受压时的顶力与张开长度 10

第3章 玻璃纤维增强塑料顶管的允许顶力研究 11

3.1 玻璃钢顶管允许顶力计算 11

3.2 最大允许张开长度下的允许顶力 13

3.3 一般情况下的允许应力 14

3.4 算例 15

第4章 总结 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

顶管施工技术是最近流行的一种新时代施工技术，也是在后续的盾构施工之后发展起来的一种技术，这种技术建立在管道技术的理论技术上，并在现在的时代中发扬光大，因此可以说，顶管施工技术是一种非常完美的现代工艺技术，这种技术对环境的危害比较小，与生态十分有利，再加上其泄漏较少、污染较少，无论是对人类生存环境还是对交通的负面影响都比较小，在铺管的时候需要挖掘一部分的土壤，而这种铺管技术占有的土地面积小，因此对土方的需求量也比较低。而且这管道铺开技术在当前的环境下的机械化较高，在铺设的时候也不需要将当前的地面土层挖掘开，无论是在乡下小道还是在公路底下都很容易穿越，地面上的建筑物对其也不造成影响。因此这种铺设方式也成为了当今最流行的管道铺设办法，深受建筑施工的欢迎。这种技术在铺设的时候不会对拥挤忙碌的城市造成影响，也不会对现有的环境造成破坏，因此它已经成为了现在最为广泛使用的一种技术。

早期在铺设管道的时候用的材料是铁制的管道，但是随后，人们发现这种管道容易被腐蚀，很容易出现漏洞，因此在施工中逐渐的将这种材质淘汰。现在可以使用的材质有很多种，比如说钢管、玻璃管、淘土管等等，这些管道被用在不同的环境中，发挥了很关键的作用。自从顶管施工技术发展到了现在，已经有了一百多年的历史，可以说这项技术无论是从理论储备还是从技术层面来讲，都已经炉火纯青，管材的使用寿命也越来越长，其中现在应用最广泛的材质是钢管材质，而玻璃管材质是近几年新流行的材质，它质量轻，使用年限长，价格低廉，已经成为了现在管道材质中的重要组成部分。

但是从现在的技术看来，顶管施工将地面打出一个坑，然后再将需要铺设的管材放入到甬道中，这样还不能够构成本次施工需要的甬道，还需要在坑中加入一定的压力，这样才能够将管道引入到通道中，使其构成城市的管道系统，但是管道在铺设的时候肯定要产生大量的土石，这些土石可以通过挖掘设备挖掘出来，排放到不影响市容和交通的地带，随着我们对泥土的深入挖掘，再加上管道的延伸，这样就可以形成一道笔直的路径。

玻璃纤维增强料顶管，质量轻，使用年限长，价格低廉，水力性能好、外壁光滑所需顶力小、易修复、柔性接头易纠偏等显著特点，得到业内人士广泛认可。玻璃钢产业在最近几年发挥出了巨大的潜力，表现出旺盛的市场价值，随着社会的发展，越来越多的城市在选择铺设管道的时候，选择了这种材质，让其在地下发挥了重要的功能，成为了各个城市建设中的首选，为了鼓励城市使用这种材质的材料，在国家的政策支持下，许多钢材厂渐渐的展示出卓越的优势，在市场中发挥自己的作用，在现在这样一个倡导高效率、低能耗的时代，玻璃材质被人们看作是最好用的一种新材质，随着国家对这种材质的重视，再加上这种材质的优越性，越来越多的企业展开了这方面的研究，希望能够通过研究这种材质，找到更好的城市建设思路。随着一系列的高铁建设、公路建设等等的存在，这些产业的建设将会大力的拉动我国对玻璃材质管道的需要，让这些企业在我国的市场中发挥更多价值。另一方面因为我国的一些国内产业逐渐的往我国的西部地区倾斜，西部的一些产业因为国家政策的扶持而渐渐的发展起来，变成了我国的经济集中地区，这样的产业转移使得我国东部的新技术带到了西部，促进了西部产业的变革，让我国的西部发展的更加顺利。现如今，玻璃管材产业现在已经变成了我国的一个热门产业，随着经济的提升，我国的玻璃制品的需求量有了较大的缺口，因为需求量大，使得很多产业只能从国外进口玻璃制品，但是进口国外的玻璃管材价格高、而且还会损害我国的玻璃制品的发展，因此我国政府增加了对玻璃制品的扶持，让一些玻璃管材公司增加对自己产业的发展。这些扶持包含政策上的扶持，法律上的扶持和税收方面的扶持，从而使得我国的玻璃产业越来越发达。玻璃制品在我国的建筑行业、汽车行业等行业都展现出了巨大的作用，玻璃纤维增强塑料因为其重要性从而获得了极大的发展，现已经成为我国的朝阳产业。

虽然玻璃纤维增强塑料顶管在实际顶管施工，取得了一定的成功，但是管材损伤的情况还是经常发生，往往因为顶力小于管道允许承载力的情况下发生的破坏。但是虽然产业的发展速度超过了我们的预料，目前对玻璃纤维增塑料相关的科学研究还比较浅，相关的技术层面的研究还十分稀少，大部分研究都是一些管材质地研究，比如说对钢材质地的研究等，但是这些研究还不足以指导玻璃纤维增强塑料顶管的应用。我们还需要更进一步的研究来指导生产。

1.2 相关课题及研究现状