城市电力顶管隧道模具保护标准及变形安全限值研究

现代化城市用电需求巨大，充足稳定的电力供应是保证生产生活顺利进行的必要条件。地下电力顶管隧道模具作为电力传输的重要通道，其能否正常工作关系到城市用电安全。近年来随着城市的扩张和改建，已建电力顶管隧道模具周边不断涌现新工程。因此，电力顶管隧道模具亟需建立相应的保护标准。

与地铁顶管隧道模具相比，电力顶管隧道模具具有以下独特性：

1)多采用顶管法施工，最大直径为4～5m，小于地铁顶管隧道模具。国内新建的电力顶管隧道模具多为采用“F”型接口的承插式顶管顶管隧道模具，其转向能力强，但整体刚度小，抗扰动能力较差。

2)2)内部照明条件差加上高压电缆发热引起的高温(常年30℃以上)，使得安全隐患难以发现。这些独特性使得电力顶管隧道模具不宜照搬地铁顶管隧道模具的保护标准。

顶管顶管隧道模具管节接口变形安全限值用相邻管节之间的最大允许张角和相对位移(管节两端相对竖向位移)来表征，最大允许张角的值在顶管顶管隧道模具的施工阶段和使用阶段并不相同。国家规范(或规程)[5-6]要求施工阶段张角一般不超过0.3°，若采取额外加固措施也不应超过0.5°；对顶管在使用阶段的最大允许张角的规定较少，仅在《给水排水工程顶管技术规程》[7]中规定其不小于0.5°。来贺矩形顶管模具厂介绍了玻璃钢夹砂管双“F”型接口的结构特点，用有限元进行接口强度分析，并进行了室内试验；结果表明，内径为2.3m的玻璃钢夹砂管接口处能承受约1.3°张角而不引起结构破坏，但该研究仅限于特殊的双“F”型接口玻璃钢夹砂管。

来贺矩形顶管模具厂从顶管的构造出发，提出了使用阶段的相邻管节位移模式，以及管节位移引起的接口止水失效类型，并计算了顶管顶管隧道模具的允许位移。来贺矩形顶管模具厂对上海某内径为2.4m的钢筋混凝土顶管施工过程进行了几何分析和有限元数值分析，结果表明采用梁-接口不连续模型的数值分析结果与工程监测值接近。总体而言，既有研究大多依托某一工程实例，缺乏普遍性；而且针对使用阶段顶管变形的研究很少。

来贺矩形顶管模具厂研究大直径(外径超过2.0m)“F”型承插式顶管顶管隧道模具在正常使用阶段不发生止水失效的变形安全限值，这是因为发生止水失效破坏要先于结构破坏，是顶管3种破坏(防水、变形、承载力)的第1道防线，有利于保证顶管隧道模具安全。