頂管設(shè)計(jì)、制造、安裝方案

DN1200玻璃鋼夾砂管道進(jìn)展了構(gòu)造計(jì)算。計(jì)算依據(jù)是：中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃纖維纏繞增加熱固性樹脂夾砂(JC/T838-1998)；非線性有限元設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)參數(shù)。1.1的頂力實(shí)際狀況〔DN2100DN1550，該地質(zhì)同樣為；并依據(jù)理論計(jì)算公式，以及參照以往工程實(shí)踐和工程實(shí)測摩擦系數(shù)，加之砂土地帶頂進(jìn)必需帶土頂進(jìn)，因此和具有內(nèi)聚力的土質(zhì)的玻璃鋼頂管相比，摩擦阻力將要大的多。通過理論計(jì)算與工程實(shí)踐閱歷分析相結(jié)合等方法進(jìn)展頂力計(jì)算。獲得玻璃鋼頂管與沙礫土〔內(nèi)聚力C=0;內(nèi)摩μ=0.324-5〔-20〕壓力組合作用下并考慮不同土壤內(nèi)摩擦角情形下，通過已計(jì)算的玻璃鋼頂管所受到的最不利外壓力，其獲得以下單位長度上所受到的最大頂力結(jié)果:f=q*πD*μ=51.86kN/m50mP=L*f=2160kN1.2玻璃鋼夾砂頂管頂力強(qiáng)度計(jì)算軸向抗壓強(qiáng)度σ =V0*σ +Vc*σ +Vs*σ +Vh*σ =65.0Mpa(管身)xc 0c cc sc hcσ =V0*σ +Vc*σ +Vs*σ +Vh*σ =100.0Mpa(管端)xc 0c cc sc hc式中：V0、σ 分別為內(nèi)襯層的體積比率和抗壓強(qiáng)度；0Vc、σVs、σ強(qiáng)度校核

分別為纏繞層的體積比率和抗壓強(qiáng)度；cc分別為增加層的體積比率和抗壓強(qiáng)度；sc分別為環(huán)向?qū)拥捏w積比率和抗壓強(qiáng)度；hc承受的軸向壓力為：P=Л*D0*t*σxc=Л*1.247*0.0235*100.0*103=9206kN安全系數(shù)為：P/F=9206/2160=4.26按管身進(jìn)展校核，玻璃鋼管可承受的軸向壓力為：P=Л*D0*t*σxc=Л*1.257*0.0285*65.0*103=7315kN安全系數(shù)為：P/F=7315/2074=3.38計(jì)算說明：玻璃鋼管在受到頂管過程中所產(chǎn)生的最大頂力時(shí)，其安全4.263.38。頂進(jìn)時(shí)增加了玻璃鋼頂管后端的局部應(yīng)力，這時(shí)玻璃鋼頂管〔在后部較薄處〕仍有〔4.26/2=2.13〕2倍以上的安全系數(shù)。本設(shè)計(jì)的玻璃鋼5050米，則需進(jìn)一步增加管壁厚度以及改進(jìn)構(gòu)造鋪層設(shè)計(jì)。原材料選擇及性能玻璃纖維外表氈：無堿，面積質(zhì)量30g/m2300～450g/m2450g/m2纏繞紗：無堿玻璃纖維直接無捻粗紗，4800TEX，2400TEX石英砂：化學(xué)成分SiO2》95%；CaCO3<0.5%；Fe2O3<0.06%；含水量<0.2%；粒徑20目—80目；承受鄰苯型不飽和聚酯樹脂。粘度樹脂澆筑體力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度≥60MPa拉伸彈性模量≥3.0GPa巴士硬度≥40內(nèi)襯鄰苯樹脂承受鄰苯型不飽和聚酯樹脂。粘度樹脂澆筑體力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度≥60MPa2.5GPa3.6%巴士硬度≥40材料選購單位以上原材料從具有很強(qiáng)的技術(shù)力氣和加工設(shè)備、有良好的工程業(yè)績和良好的社會(huì)信譽(yù)的大型廠家訂購。鋪層構(gòu)造設(shè)計(jì)管身鋪層設(shè)計(jì)管身總壁厚為t

=27.1mmSN=11500min鋪層設(shè)計(jì)：內(nèi)襯層：2層玻璃外表氈+1層無堿針織氈+1構(gòu)造層：1層內(nèi)穿插纏繞+5層夾砂+2層外穿插纏繞+1注：管的兩端的300mm內(nèi)不夾砂，為純玻璃鋼。管身鋪層構(gòu)造示意圖

外纏繞層夾砂層內(nèi)纏繞層管前后端鋪層示意圖纏繞層

玻璃纖維布層內(nèi)襯層玻璃鋼頂管的接頭設(shè)計(jì)見如下設(shè)計(jì)圖〔下頁〕t1=29.0mm;t1=29.0mm;t2=4mmD1=1200mm;D2=1248mm;D3=1252mm;D4=1242mmL0=3000mm;L1=150mm;L2=290mm;L3=260;L4=260mm制圖校核標(biāo)準(zhǔn)圖號比例帶工具第一節(jié)玻璃鋼頂管的工具管構(gòu)造圖如下：8mm鋼管套300300300450第四章制造設(shè)備和工藝1、制造設(shè)備本公司玻璃鋼頂管的制造設(shè)備為：微機(jī)自動(dòng)掌握玻璃纖維夾砂纏繞制造系統(tǒng)。包括制襯機(jī)、微機(jī)自動(dòng)掌握玻璃纖維夾砂纏繞機(jī)、固化站、修正機(jī)、脫模機(jī)。其中微機(jī)自動(dòng)掌握玻璃纖維夾砂纏繞機(jī)針對玻璃鋼頂管進(jìn)展了改裝。主要改裝成果如下：夾砂纏繞和短切纖維層的一體化纏繞；玻璃鋼頂管管頭整體切削修整，以確保管端與管軸線垂直；更換高性能微機(jī)掌握設(shè)備；2、玻璃鋼頂管加工工藝1〕依據(jù)本公司玻璃鋼頂管加工工藝規(guī)章進(jìn)展：的連接形式進(jìn)展。其制作特點(diǎn)是：玻璃鋼夾砂頂管由管頭、管身、5頭由玻璃鋼夾砂管頭、管尾、密封橡膠圈、鋼套環(huán)等組成。2〕璃鋼夾砂頂管制作工藝流程制作內(nèi)襯 玻璃纖維纏繞層 管身夾砂層 管頭管尾鋪設(shè)層 玻璃纖維纏繞層 固化 切削 脫模1管頭管尾修整 管頭套鋼套環(huán) 管頭套密封橡膠圈1頂管時(shí)鋼套環(huán)套入管尾頂管設(shè)備安裝導(dǎo)軌安裝及允許偏差：導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作，其安裝應(yīng)符合以下規(guī)定：兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度全都；導(dǎo)軌安裝的允許偏差為：軸線位置：3mm ；頂面高程：0～＋3mm；兩軌內(nèi)距：±2mm安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)結(jié)實(shí),不得在使用中產(chǎn)生位移,并應(yīng)常常檢查校核。千斤頂、油泵安裝及操作要點(diǎn)：千斤頂?shù)陌惭b應(yīng)符合以下規(guī)定：線對稱外，其提高的置，一般位于管子總高1/3處。假設(shè)h值過大則促使管節(jié)愈頂愈低。見以下圖：千斤頂合力作用點(diǎn)布置圖 當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜一樣；當(dāng)規(guī)格不同千斤頂?shù)挠吐窇?yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的掌握系統(tǒng)。油泵安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合以下規(guī)定：油泵宜設(shè)置在千斤頂四周，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵。油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)展試運(yùn)轉(zhuǎn)；頂進(jìn)開頭時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)展，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)；理前方可連續(xù)頂進(jìn)；千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過大，速度不得過快。頂鐵分為：橫鐵；2〕順鐵；3〕U形或環(huán)形頂鐵。為防止頂鐵受力不均勻發(fā)生事故〔習(xí)慣稱為“崩鐵，應(yīng)在頂鐵上設(shè)鎖定裝置。頂鐵安裝與使用規(guī)定如下：安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；更換頂鐵時(shí)，應(yīng)先使用長度大的頂鐵；頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定；頂鐵的允許聯(lián)接長度，應(yīng)依據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當(dāng)承受截面為20cmx30cm1.5m;雙行使2.5m,且應(yīng)在中間加橫向頂鐵相聯(lián)；頂鐵與管口之間應(yīng)承受緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端應(yīng)增加U形或環(huán)形頂鐵；頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時(shí)觀看頂鐵有無特別跡象。起重設(shè)備下管的規(guī)定：正式作業(yè)前應(yīng)試吊。吊離地面10cm左右時(shí)，檢查重物捆扎狀況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全前方可起吊；下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人。當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小于50cm時(shí)，操作人員方可近前工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝。頂進(jìn)開頭頂進(jìn)應(yīng)具備的條件和工具管初期頂進(jìn)的允許偏差：開頭頂進(jìn)前應(yīng)檢查以下內(nèi)容，確認(rèn)條件具備時(shí)方可開頭頂進(jìn)。全部設(shè)備經(jīng)過檢查并經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)。工齡管在導(dǎo)軌上的中心線、坡度和高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。防止流淌性土或地下水由洞口進(jìn)入工作坑的措施；開啟密封門的措施。承受鋼板樁支撐時(shí)，可拔起或切割鋼板樁露出洞口，并實(shí)行措施防止洞口上方的鋼板樁下落；承受沉井時(shí)，應(yīng)先撤除內(nèi)側(cè)的臨時(shí)封門，再撤除井壁外側(cè)的封板或其它封填措施；在不穩(wěn)定土層中頂管時(shí)，封門撤除后應(yīng)將工齡管馬上頂入土層。3)工齡管開頭頂進(jìn)口5－10m的范圍內(nèi)，允許偏差為：軸線位置3mm,0－＋3mm。當(dāng)超過時(shí)實(shí)行措施訂正。手工掘進(jìn)頂管法定。A：挖土挨次的規(guī)定：自上而下分層開挖。B：本工程的土質(zhì)的內(nèi)聚力設(shè)計(jì)參數(shù)為0，因此一般不允許超挖。打算是否可以超挖，其原則是以不消滅塌方為前提。C100mm以頂進(jìn)，排解頂管前端異物前方可連續(xù)進(jìn)展頂進(jìn)。停頓頂管的條件：管道頂進(jìn)應(yīng)連續(xù)作業(yè)。管道頂進(jìn)過程中，遇以下狀況時(shí)，應(yīng)暫停頂進(jìn)，并應(yīng)準(zhǔn)時(shí)處理。工具管前方遇到障礙〔如大石塊后背墻變形嚴(yán)峻；頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象；頂力特別增大；管位偏差過大且校正無效；頂力超過管端的允許頂力；油泵、油路發(fā)生特別現(xiàn)象；當(dāng)管道停頓頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)實(shí)行防止管前塌方的措施穿越鐵路、大路的規(guī)定頂管穿過鐵路大路時(shí)要求符合鐵路部門、大路部門對頂管的有關(guān)規(guī)定。測量

測量上。一般在工具管剛進(jìn)入土層時(shí)，每頂進(jìn)30cm，測量不少于１次，進(jìn)入正常作業(yè)后，每頂進(jìn)100cm測量不少于１次，每次測量都以測線位置和高程；有錯(cuò)口時(shí)，應(yīng)測出相對高差；動(dòng)測量：用垂球測量。質(zhì)量良好，沒有偏差。對頂管測量規(guī)定如下：設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、便利校核、易于保護(hù)處。量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的緣由和進(jìn)展趨勢，確定糾偏的措施。測量記錄應(yīng)完整、清楚。3：頂進(jìn)記錄道所處環(huán)境，管道材料、管徑、土層土類性質(zhì)，掩蓋土層厚度等外，主要應(yīng)包括頂力及頂進(jìn)長度的關(guān)系，消滅的偏差和糾偏的方法效果，一班順當(dāng)頂進(jìn)。糾偏摩擦力不均和千斤頂頂力的微小偏心等都可能導(dǎo)致工具管前進(jìn)的方工偏差超過允許值。頂進(jìn)中糾偏；應(yīng)承受小角度漸漸糾偏；糾偏方法：1、 土校正法〔校正誤差范圍一般不要大于10－20mm。多用于粘土或地下水位以上的砂土中〕2、 制校正法〔偏差大于20mm時(shí)，可用圓木或方木頂在管子偏離中心的一側(cè)管壁上，另一端裝在墊有鋼板或木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后