(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211115730.7 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 浙大城市学院 地址 310015 浙江省杭州市拱 墅区湖州街 51号 (72)发明人 王霄　魏纲　魏新江　朱成伟　 章丽莎　尹鑫晟　张世民　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 邱启旺 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 113/14(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数 的反分析方法 (57)摘要 本发明公开一种垂直顶升法施工过程中立 管与土摩 擦系数的反分析方法， 所述方法包括根 据垂直顶升法施工过程确定顶力等于迎面阻力、 管土间的摩擦阻力、 立管的自重以及立管上方的 水压力之和； 通过监测顶力数据， 计算立管的自 重以及立管上方的水压力， 得到管土间的摩擦阻 力； 根据得到的管土间的摩擦阻力， 基于所有土 层中作用在立管侧面的单位面积侧向土压力的 加权平均值， 反分析得到管土间的摩擦系数 μavg。 本发明提出的管土摩擦系数反分析方法计 算流程简单， 便于工程应用， 可为垂直顶升法施 工过程提供理论 参考。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115455541 A 2022.12.09 CN 115455541 A 1.一种垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析方法， 其特征在于， 所述方 法包括以下步骤： 采集顶力数据， 计算立管的自重以及立管上方的水压力； 立管顶出泥面线以后， 迎面阻 力视为零； 顶力减去立管的自重以及立管 上方的水压力得到管土间的摩擦阻力； 根据管土间的摩擦阻力， 反分析 得到管土间的摩擦系数 μavg， 计算公式如下： 式中， L为顶进距离； D为立管外径； 为所有土层中作用在立管侧面的单位面积侧向土 压力的加权平均值， 满足： 式中， b为土层数， hi为第i层土的厚度， σni为第i层土法向土应力σn的平均值。 2.根据权利要求1所述的垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析方法， 其 特征在于， 第i层土法向土应力σn的平均值σni的计算公式如下： σni＝K0iγ'ihi 式中， K0i为第i层土的静止土压力系数； γ'i为第i层土的浮重度； hi为施工过程中立管 埋置于第i层土中的长度。 3.根据权利要求1所述的垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析方法， 其 特征在于， 顶力Fsl等于迎面阻力Ssl、 管土间的摩擦阻力Rsl、 立管的自重Gsl以及立管上方的 水压力Wsl之和， 公式如下： Fsl＝Gsl+Wsl+Rsl+Ssl 立管顶出泥面线以后， 迎面阻力Ssl视为0； 此时， 顶力等于立管的自重Gsl加上立管上方 的水压力Wsl以及管土间的摩擦阻力Rsl： Fsl＝Gsl+Wsl+Rs。 4.根据权利要求3所述的垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析方法， 其 特征在于， 计算 立管的自重Gsl和立管上方的水压力Wsl的过程包括： Gsl＝G1+G2+nslG3或Gsl＝γpVp Wsl＝γwhwAs＝γwhwπD2/4 式中： G1为顶盖自重， G2为立管首节 管节自重， nsl为正在顶进的立管管节 数量， G3为标准 管节自重， γp为立管管节材料的重度； Vp为立管管节的体积， γw为水的重度， hw为顶升过程 中顶盖上 方距海平面的高度， D为 立管外径， As为立管横截面 面积。 5.根据权利要求1所述的垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析方法， 其 特征在于， 所述方法还 包括： 根据反分析得到的管土间摩擦系数 μavg， 得到垂直顶升过程中顶力的各个组成部分， 即 整个顶升过程中的摩擦阻力Gsl， 立管上方的水压力Wsl， 管土间的摩擦阻力Rsl、 立管顶出泥 面线以前的迎面阻力Ssl。 6.一种电子设备， 包括存储器和 处理器， 其特征在于， 所述存储器与所述处理器耦接； 其中， 所述存储器用于存储程序数据， 所述处理器用于执行所述程序数据以实现上述权利 要求1‑5任一项所述的垂直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分析 方法。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455541 A 27.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述程序被处理器 执行时实现如权利要求 1‑5中任一所述的垂 直顶升法施工过程中立管与土摩擦系数的反分 析方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455541 A 3