[发明专利]一种垫片应变力可恢复的顶管允许应变计算方法

权利要求书

1.一种垫片应变力可恢复的顶管允许应变计算方法，其特征在于，包括：

获取顶管应力计算参数，该顶管应力计算参数包括顶管尺寸参数、顶管端部偏转的角度、管道轴向等效压缩弹性模量以及顶管端部张开的高度；

根据所述顶管应力计算参数，基于预先设定的管道端部最大应力计算公式，计算顶管最大偏心应力；

根据所述顶管最大偏心应力，基于顶管最大偏心应力、垫片刚度、垫片尺寸参数以及垫片压缩量之间的关系，得到顶管应力-垫片应变关系曲线以指导顶管施工。

2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述的管道端部最大应力计算公式具体为：

式中：σ_max为顶管最大偏心应力，R为顶管外半径，L为顶管长度，n为顶管端张开高度，E为管道轴向等效压缩弹性模量，θ为顶管端部的偏转角度。

3.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述基于顶管最大偏心应力、垫片刚度、垫片尺寸参数以及垫片压缩量之间的关系，具体为：

式中：σ_max为顶管最大偏心应力，E_t为液压垫片刚度，d为液压垫片中心圆直径，δ_max为顶管达到最大偏心应力σ_max时垫片的最大变形量，δ₀为垫片的初始变形量。

4.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在压缩前顶管张开的角度θ₂不为零时，还包括：

在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管压缩后偏移角的变化情况，得到顶管应力-垫片应变关系曲线。

5.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管压缩后偏移角的变化情况，得到顶管端部的偏转角度，具体包括：

在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管一端压缩后偏移角的变化情况，计算顶管端部偏转的角度θ；

根据顶管端部偏转的角度θ，计算顶管允许应变。

6.如权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管一端压缩后偏移角的变化情况，计算顶管端部偏转的角度θ，具体包括：

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度不变时，压缩部分所引起的偏移角度为零并有θ₁＝θ₂＝θ；

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度增大时，压缩部分产生偏移所引起的偏移角度为(θ-θ₂)且θ＞θ₂；

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度变小时，压缩部分产生偏移所引起的偏移角度为(θ-θ₂)且θ＜θ₂。

7.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述的在顶管一端压缩后，顶管偏移角度不变时，管道端部最大应力计算公式为：

8.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述的在顶管一端压缩后，顶管偏转角度增大时，管道端部最大应力计算公式为：

式中：e为顶管偏移挤压的压缩量，

9.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述的在顶管一端压缩后，顶管偏转角度变小时，管道端部最大应力计算公式为：

式中：e为顶管偏移挤压的压缩量，

10.如权利要求1-9任一项所述的计算方法，其特征在于，在所述计算顶管最大偏心应力之后，还包括：

判断顶管最大偏心应力σ_max是否超过管道的轴向应力允许值σ；

若否，则顶管最大偏心应力σ_max不正确，并将管道的轴向应力允许值σ作为顶管最大片形应力；

若是，则顶管最大偏心应力σ_max正确。