顶管施工中的泥浆技术(一)
在很大程度上,可以通过各种方式来影响管道外壁的摩擦。首先要注意管道表面的光滑度,以保持较低的摩擦系数。另外,极其重要的一点是,管道的圆度误差要尽量避免,直径要一致。在这方面,如果管道由许多管道模具制成,问题可能出现在管道工厂,因为管道模具具有尺寸公差和不同的磨损程度。另外,如果浇注后管道脱模过早,或者因蒸而收缩,也会造成这种偏差。管子尺寸不准确会导致推压时的夹紧力,有时可能会达到很高的值。
如果叶片根部略大于与管道外径相对应的适当尺寸,则可以减小管道外壁的摩擦阻力。这样上层就不会直接压在管体上。只要土层足够坚硬,这种方法就会得到想要的效果。但如果将支撑介质压入管道与土层之间形成的空缝隙中,这种方法的有效性可以大大提高,并且可以维持一定的时间,足以推入一条很长的管道。此外,支撑介质也可以用作润滑剂以减少摩擦阻力。
支撑润滑介质的要求
支撑润滑介质的要求可以根据摩擦定律来计算。
摩擦定律总结
除了这里不讨论的滚动摩擦,摩擦还可以分为:
a)粘着摩擦(与静摩擦相同);
b)滑动摩擦。
在粘着摩擦和滑动摩擦的情况下有如下关系:
t = n μ
其中
n为法向力;
t-切向力;
μ——摩擦系数;
摩擦系数μ是一个材料常数,与滑动面和滑动物体的表面性质有关,而与接触面积f的大小无关
粘着摩擦情况下无量纲钢系数μ一般大于滑动摩擦,因为粘着摩擦情况下表面会因经常出现的不平整而“楔住”。
滑动摩擦可分为:
b1)干摩擦;
b2)液体摩擦。
干摩擦时,滑动体与滑动面直接接触;在液体摩擦的情况下,滑动体和滑动面被润滑介质隔开
,在滑动摩擦的情况下。滑动体和滑动面之间存在相对速度。
在干滑动摩擦的情况下,摩擦系数μ与相对速度υ无关。
在液体滑动摩擦的情况下,表观摩擦系数μ随液体在滑动体与滑动面之间的流动阻力而变化。流动阻力取决于液体的粘度和流速。根据流体动力学,流动阻力与流速的平方成正比。
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