【正文】 量科學(xué)研究，總體評價(jià)認(rèn)為，青草沙水源 地具有淡水資源充沛，水域水質(zhì)達(dá)到 II 類，符合國家城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地水質(zhì)要求，水源易于保護(hù)、抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)等顯著特點(diǎn)與優(yōu)勢，是上海市及長江口地區(qū)不可多得的優(yōu)質(zhì)地表水水源地。據(jù)預(yù)測， 2020 年上海市規(guī)劃供水總規(guī)模將達(dá)到 1428 萬 m3/d，屆時(shí)原水缺口約 700 萬 m3/d 以上。為此，上海已被納入全國 36 個(gè)水質(zhì)型缺水城市之一。 DN3600 長距離鋼頂管 專項(xiàng)控制技術(shù)研究 主持單位： 上海水務(wù)建設(shè)工程有限公司 參加單位： 同濟(jì)大學(xué) 二零 一零 年 六 月 十一 日 i目 錄 1 概述 ............................................................................................................................1 青草沙水源地原水工程嚴(yán)橋支線工程 C9 標(biāo)頂管工程概述 .................................... 1 工程簡介 ................................................................................................. 1 工程地質(zhì)條件 .......................................................................................... 2 水文地質(zhì)條件 .......................................................................................... 3 周邊環(huán)境 ................................................................................................. 3 課題研究背景及意義 ........................................................................................... 5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................. 6 主要研究內(nèi)容 ...................................................................................................... 9 課題的創(chuàng)新點(diǎn) .................................................................................................... 10 2 大直徑鋼頂管姿態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究 .................................................................. 11 頂管 土體系統(tǒng)的相互力學(xué)作用研究 ................................................................... 11 頂管施工引起土體擾動(dòng)機(jī)理分析 ............................................................ 11 管周土體對頂管的力學(xué)作用分析 ............................................................ 14 頂管姿態(tài)的影響因素分析 .................................................................................. 20 頂管軸線姿態(tài)的影響因素分析 ............................................................... 20 頂管環(huán)向姿態(tài)的影響因素分析 ............................................................... 21 頂管姿態(tài)控制的技術(shù)措施研究 ........................................................................... 22 頂管軸線姿態(tài)控制技術(shù)措施研究 ............................................................ 22 頂管環(huán)向姿態(tài)控制技術(shù)措施研究 ............................................................ 25 長距離頂管軸線測量控制技術(shù)研究 .................................................................... 30 激光接收裝置 ........................................................................................ 30 綜合測量方法 ........................................................................................ 33 測量控制效果 ........................................................................................ 35 長距離頂管姿態(tài)實(shí)時(shí)在線可視化系統(tǒng) ................................................................. 41 小結(jié) .................................................................................................................. 45 3 大直徑頂管休頂 時(shí)的力學(xué)狀態(tài)和止退技術(shù)研究 ..................................................47 頂管休頂時(shí)的正面土壓力計(jì)算方法研究 ............................................................. 47 頂管休頂時(shí)后退側(cè)摩阻力的影響因素和計(jì)算方法研究 ........................................ 49 頂管休頂時(shí)后退側(cè)摩阻力的影響因素分析 .............................................. 49 頂管休頂時(shí)的后退側(cè)摩阻力的計(jì)算方法研究 .......................................... 50 ii 嚴(yán)橋支線工程 C9 標(biāo)休頂時(shí)的后退摩阻力分析 .................................................... 51 頂管周圍未形成泥漿套時(shí) ...................................................................... 51 頂管周圍形成泥漿套以后 ...................................................................... 53 增大大直徑頂管后退摩阻力的工程措施 ............................................................. 53 大直徑頂管頂進(jìn)初期休頂時(shí)的止退裝置及設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究 .............................. 54 牛腿止退裝置 ........................................................................................ 54 止退銷止退裝置 .................................................................................... 55 小結(jié) .................................................................................................................. 56 4 電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)在大直徑長距離頂管中應(yīng)用研究 ..................................58 電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)在頂管機(jī)中的開發(fā)和應(yīng)用 ............................................... 58 電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)基本原理和應(yīng)用 ................................................. 58 電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與操作流程分析 .......................................... 60 變頻調(diào)速的地層適應(yīng)性和控制地表沉降的規(guī)律性研究 ........................................ 62 頂管變頻調(diào)速的地層適應(yīng)性研究及其機(jī)理分析 ....................................... 62 頂管變頻調(diào)速的實(shí)測地表沉降曲線和理論分析 ....................................... 64 電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)節(jié)能分析 ........................................................................ 68 小結(jié) .................................................................................................................. 70 5 LED 照明系統(tǒng)在長距離鋼頂管中的應(yīng)用研究 .....................................................71 長距離頂管施 工照明系統(tǒng)研究必要性分析 .......................................................... 71 長距離頂管施工照明現(xiàn)狀 ...................................................................... 71 LED 綠色照明燈特點(diǎn) ............................................................................ 72 長 距離頂管施工采用 LED 照明系統(tǒng)優(yōu)勢分析 ......................................... 73 長距離頂管施工中的 LED照明系統(tǒng)相關(guān)器件選型研究 ........................................ 74 光源選擇 ............................................................................................... 75 LED 燈具選型 ....................................................................................... 76 LED 電源設(shè)備選型 ................................................................................ 77 長距離頂管施工中 LED持續(xù)照明系統(tǒng)方案及優(yōu)化分析方法研究 ......................... 81 長距離頂管施工連續(xù)照明系統(tǒng)方案 ........................................................ 81 LED 光源設(shè)置方位的優(yōu)化研究 .............................................................. 82 LED 光源排列間距的優(yōu)化研究 .............................................................. 83 LED 照明系統(tǒng)節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析 ....................................................... 84 長距離頂管施工中